红外光谱分析论文

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1、目录1、摘要12、红外光谱分析的简介13、红外光谱分析的优缺点：14、红外光谱分析的原理25、红外光谱的应用：46、总结59红外光谱分析1、摘要对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光，可得到红外发射光谱，物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成；对被物质所吸收的红射线进行分光，可得到红外吸收光谱。红外光谱具有高度的特征性，不但可以用来研究分子的结构和化学键，而且广泛地用于表征和鉴别各种化学物种。关键词：红外光谱分析的原理优缺点2、红外光谱分析的简介9红外光谱学是光谱学中研究电磁光谱红外部分的分支。它包括了许多技术，到目前为止最常用的是吸收

2、光谱学。同所有的分光镜技术一样，它可以被用来鉴别一种化合物和研究样品的成分。对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光，可得到红外发射光谱，物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成；对被物质所吸收的红外射线进行分光，可得到红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，它是一种分子光谱。分子的红外吸收光谱属于带状光谱。原子也有红外发射和吸收光谱，但都是线状光谱。红外光谱具有高度的特征性，不但可以用来研究分子的结构和化学键，如力常数的测定等，而且广泛地用于表征和鉴别各种化学物种。3、红外光谱分析的优缺点：优点：91.只有振-转

3、跃迁,能量低2.应用范围广3.分子结构更为精细的表征4.可以进行定量分析样品不限形式,用量少,不破坏样品5.分析速度快6.可联用。这些特点也是将其与紫外可见光谱得以区别。缺点：1.需要大量有代表性且化学值已知的样品建立模型。这样，对小批量样品的分析用近红外就显得不实际了。2.模型需要不断更新，由于仪器状态改变或标准样品发生变化，模型也要随之变化了。3.模型不通用，每台仪器的模型都不相同，增加使用的局限性。4.建模本钱高，测试用度大。4、红外光谱分析的原理9红外光谱与紫外可见光谱存在着很大的区别。首先，.光谱产生的机制不同。红外是分子振动和转动能级的跃

4、迁，而紫外可见光是价电子和分子轨道上的电子在电子能级上的跃迁；其次是研究对象不同前者是在振动中伴随有偶极矩变化的化合物，后者是不饱合有机化合物特别是具有共轭体系的有机化合物；最后是二者分析的试样形式不同，使用范围不同，红外是气、液、固均可，既可定性又可定量，非破坏性分析，而紫外可见光既可定性又可定量，有时是试样破坏性的。产生红外光谱需要满足俩个条件：(1)红外辐射光子的能量与分子振动能级跃迁所需能量相同。(2)辐射与物质间有相互耦合作用（偶极距有变化）分子的振动都有一个内在的频率，如果辐射到分子上的红外线的频率与分子振动的内在频率不同，分子振动不受到

5、影响。如果二者相同，则会产生共振效应，分子吸收入射的红外线，振幅增大，能量增加。分子具有内在的振动频率只是共振效应产生的必要条件之一。内在频率的大小决定了分子吸收何种频率的红外线。而这种吸收能否发生则由分子在振动过程中偶极矩是否发生变化所决定。如果一个分子的正负电荷的重心不重合，当分子进行伸缩振动时，正负电荷重心的距离跟随发生相应的变化，因此偶极矩也相应的伸长或者收缩。当一个红外光子作用于分子时，由于红外光子的波长远远大于分子的体积，可以认为分子处于均匀的电场中。多原子分子的振动较为复杂（原子多、化学键多、空间结构复杂），但可将其分解为多个简正振动来

6、研究。简正振动是指整个分子质心不变、整体不转动、各原子在原地作简谐振动且频率及相位相同。此时分子中的任何振动可视为所有上述简谐振动的线性组合。9红外光谱的分区常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000~600cm-1可分为：4000-1300cm-1的高波数段官能团区，以及1300cm-1以下的低波数段指纹区。官能团区的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收峰一般位于该区，分布较稀疏，容易分辨。指纹区包含了不含氢的单键伸缩振动、各键的弯曲振动及分子的骨架振动。特点是振动频率相差不大，振动偶合作用较强，易受邻近基团的影响。分子结构稍有不同，该区吸收就有

7、细微差别。5、红外光谱的应用：①9红外光谱法的一般特点：特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大②对样品的要求：（1）试样纯度应大于98％，或者符合商业规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照，多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析；（2）试样不应含水（结晶水或游离水），水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。所用试样应当经过干燥处理；（3）试样浓度和厚度要适当，使最强吸收透光度在5～20%之间③定性分析和

8、结构分析：红外光谱具有鲜明的特征性，其谱带的数目、位置、形状和强度都随化合物不同而各不相同。因此，红外光谱法