紅外光譜分析論文

1、. . . . . . .專業(yè) . .目錄TOC o 1-1 u 1、摘要 PAGEREF _Toc13767 12、紅外光譜分析的簡介 PAGEREF _Toc26367 13、紅外光譜分析的優(yōu)缺點： PAGEREF _Toc18385 14、紅外光譜分析的原理 PAGEREF _Toc22300 25、紅外光譜的應(yīng)用： PAGEREF _Toc9830 46、總結(jié) PAGEREF _Toc18871 5紅外光譜分析1、摘要對物質(zhì)自發(fā)發(fā)射或受激發(fā)射的紅外射線進展分光，可得到紅外發(fā)射光譜，物質(zhì)的紅外發(fā)射光譜主要決定于物質(zhì)的溫度和化學組成；對被物質(zhì)所吸收的紅射線進展分光，可得到紅外吸收光譜。紅外

2、光譜具有高度的特征性，不但可以用來研究分子的構(gòu)造和化學鍵，而且廣泛地用于表征和鑒別各種化學物種。關(guān)鍵詞：紅外光譜分析的原理 優(yōu)缺點紅外光譜分析的簡介紅外光譜學是光譜學中研究電磁光譜紅外局部的分支。它包括了許多技術(shù)，到目前為止最常用的是吸收光譜學。同所有的分光鏡技術(shù)一樣，它可以被用來鑒別一種化合物和研究樣品的成分。對物質(zhì)自發(fā)發(fā)射或受激發(fā)射的紅外射線進展分光，可得到紅外發(fā)射光譜，物質(zhì)的紅外發(fā)射光譜主要決定于物質(zhì)的溫度和化學組成；對被物質(zhì)所吸收的紅外射線進展分光，可得到紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和構(gòu)造決定的獨有的紅外吸收光譜，它是一種分子光譜。分子的紅外吸收光譜屬于帶狀光譜。原子也有紅外發(fā)射

3、和吸收光譜，但都是線狀光譜。紅外光譜具有高度的特征性，不但可以用來研究分子的構(gòu)造和化學鍵，如力常數(shù)的測定等，而且廣泛地用于表征和鑒別各種化學物種。3、紅外光譜分析的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：1.只有振-轉(zhuǎn)躍遷,能量低2.應(yīng)用圍廣3.分子構(gòu)造更為精細的表征4.可以進展定量分析樣品不限形式,用量少,不破壞樣品5.分析速度快6.可聯(lián)用。這些特點也是將其與紫外可見光譜得以區(qū)別。 缺點：需要大量有代表性且化學值的樣品建立模型。這樣，對小批量樣品的分析用近紅外就顯得不實際了。模型需要不斷更新，由于儀器狀態(tài)改變或標準樣品發(fā)生變化，模型也要隨之變化了。模型不通用，每臺儀器的模型都不一樣，增加使用的局限性。建模本錢高，測

4、試用度大。4、紅外光譜分析的原理紅外光譜與紫外可見光譜存在著很大的區(qū)別。首先，.光譜產(chǎn)生的機制不同。紅外是分子振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷，而紫外可見光是價電子和分子軌道上的電子在電子能級上的躍遷；其次是研究對象不同前者是在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物，后者是不飽合有機化合物特別是具有共軛體系的有機化合物；最后是二者分析的試樣形式不同，使用圍不同，紅外是氣、液、固均可，既可定性又可定量，非破壞性分析，而紫外可見光既可定性又可定量，有時是試樣破壞性的。 產(chǎn)生紅外光譜需要滿足倆個條件：(1)紅外輻射光子的能量與分子振動能級躍遷所需能量一樣。 (2)輻射與物質(zhì)間有相互耦合作用偶極距有變化 分子的振動都有一

5、個在的頻率，如果輻射到分子上的紅外線的頻率與分子振動的在頻率不同，分子振動不受到影響。如果二者一樣，則會產(chǎn)生共振效應(yīng)，分子吸收入射的紅外線，振幅增大，能量增加。分子具有在的振動頻率只是共振效應(yīng)產(chǎn)生的必要條件之一。在頻率的大小決定了分子吸收何種頻率的紅外線。而這種吸收能否發(fā)生則由分子在振動過程中偶極矩是否發(fā)生變化所決定。如果一個分子的正負電荷的重心不重合，當分子進展伸縮振動時，正負電荷重心的距離跟隨發(fā)生相應(yīng)的變化，因此偶極矩也相應(yīng)的伸長或者收縮。 當一個紅外光子作用于分子時，由于紅外光子的波長遠遠大于分子的體積，可以認為分子處于均勻的電場中。多原子分子的振動較為復(fù)雜原子多、化學鍵多、空間構(gòu)造復(fù)雜

6、，但可將其分解為多個簡正振動來研究。簡正振動是指 整個分子質(zhì)心不變、整體不轉(zhuǎn)動、各原子在原地作簡諧振動且頻率及相位一樣。此時分子中的任何振動可視為所有上述簡諧振動的線性組合。紅外光譜的分區(qū)常見的有機化合物基團頻率出現(xiàn)的圍：4000 600 cm-1可分為：4000-1300cm-1的高波數(shù)段官能團區(qū)，以及1300cm-1以下的低波數(shù)段指紋區(qū)。官能團區(qū)的峰是由伸縮振動產(chǎn)生的，基團的特征吸收峰一般位于該區(qū)，分布較稀疏，容易分辨。指紋區(qū)包含了不含氫的單鍵伸縮振動、各鍵的彎曲振動及分子的骨架振動。特點是振動頻率相差不大，振動偶合作用較強，易受鄰近基團的影響。分子構(gòu)造稍有不同，該區(qū)吸收就有細微差異。5、

7、紅外光譜的應(yīng)用： = 1 * GB3 紅外光譜法的一般特點：特征性強、測定快速、不破壞試樣、試樣用量少、操作簡便、能分析各種狀態(tài)的試樣、分析靈敏度較低、定量分析誤差較大 = 2 * GB3 對樣品的要求：1試樣純度應(yīng)大于98，或者符合商業(yè)規(guī)格，這樣才便于與純化合物的標準光譜或商業(yè)光譜進展對照，多組份試樣應(yīng)預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進展別離提純，否則各組份光譜互相重疊，難予解析；2試樣不應(yīng)含水結(jié)晶水或游離水，水有紅外吸收，與羥基峰干擾，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。所用試樣應(yīng)當經(jīng)過枯燥處理；3試樣濃度和厚度要適當，使最強吸收透光度在520%之間 = 3 * GB3 定性分析和構(gòu)造分析：紅外光譜具

8、有鮮明的特征性，其譜帶的數(shù)目、位置、形狀和強度都隨化合物不同而各不一樣。因此，紅外光譜法是定性鑒定和構(gòu)造分析的有力工具。 = 4 * GB3 定量分析：紅外光譜有許多譜帶可供選擇，更有利于排除干擾。紅外光源發(fā)光能量較低，紅外檢測器的靈敏度也很低，103吸收池厚度小、單色器狹縫寬度大，測量誤差也較大。對于農(nóng)藥組份、土壤外表水份、田間二氧化碳含量的測定和谷物油料作物及肉類食品中蛋白質(zhì)、脂肪和水份含量的測定，紅外光譜法是較好的分析方法。舉例：有一化合物分子式為C7H6O2，其紅外光譜如下列圖，試推斷其構(gòu)造。 由圖觀察可得出：(1)U170.5(-6)5，可能有苯環(huán)、雙鍵各一個。(2)1684cm-1強峰是C=O吸收對不飽和奉獻為1。(3)在33002500cm-1區(qū)域有寬而散的OH吸收峰；935cm-1為羧酸二聚體的OH吸收；1400和1300cm-1為羧酸的CO和OH吸收。6、總結(jié)不管怎樣，近紅外技術(shù)在我們的日常檢測中，對于比擬成熟的檢測工程，它還是有不可取代的特點的。把握好紅外檢測技術(shù)的優(yōu)缺點，相信在不久的將來，相關(guān)的