本文目录一览:
- 1、溴化钾压片测苯甲酸的红外光谱
- 2、苯甲酸标准红外光谱图及分析
- 3、含氢硅油红外光谱分析实验报告怎么写
- 4、红外光谱的原理及应用是什么?
- 5、怎么分析红外光谱图
- 6、苯甲酸红外吸收光谱图及其分析?
- 7、红外光谱的原理
- 8、红外光谱分析能分析什么
- 9、傅里叶变换红外光谱仪的使用及未知物的测定
- 10、红外的红外光谱
溴化钾压片测苯甲酸的红外光谱
溴化钾压片测苯甲酸的红外光谱如下:
苯甲酸红外吸收光谱的测定试剂:苯甲酸粉末、光谱纯KBr粉末。
1、将所有的膜具用酒精擦拭干净,用电吹风先烘干,再在红外灯下烘烤;用电子天平称量一定量的KBr粉末(每份约200mg),在红外灯下研钵中加入KBr进行研磨,直至KBr粉末颗粒足够小(注意KBr粉末的干燥)
2、将KBr苯甲酸的红外光谱测定实验报告)装入膜具,在压片机上压片,压力上升至14Mpa左右,稳定30S;红外特征吸收分析:苯环的测定A、708cm-1苯环的单取代CH弯曲特征吸收峰B、3071cm-1苯环环上CH伸缩振动吸收峰C、在1601cm-1、1583cm-1,1496cm-1、1453cm-1内出现四指峰,由此确定存在单核芳烃C=C骨架,所以存在苯环。
3、由于苯甲酸微溶于水,使用时可用少量乙醇使溶解。红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系,来对物质进行分析的,红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。测定未知物结构是红外光谱定性分析的一个重要用途。
4、根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状,利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或 键,并推断分子的结构。
苯甲酸标准红外光谱图及分析
红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱,又称分子振动光谱或振转光谱。
在有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态,其振动频率与红外光的振动频率相当。所以,用红外光照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱上将处于不同位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
结果与分析样品的红外谱图:(1)在基团频率区,芳烃的C—H的伸缩振动峰在3020—3000cm-1之间,C=C骨架伸缩振动峰~1600cm-1和~1500cm-1;另外,酸的O—H伸缩振动峰在3400—2400cm-1之间,而C=O伸缩振动峰一般在1760cm-1或1710cm-1(H键)处,这两个特征在基团频率区不甚明显;(2)在指纹区,700cm-1左右的705cm-1和662cm-1为单取代苯C—H变形振动的特征吸收峰。
苯甲酸(Benzoic acid)是一种芳香酸类有机化合物,也是最简单的芳香酸,化学式为C7H6O2。最初由安息香胶制得,故称安息香酸。熔点122.13 ℃,沸点249.2 ℃,相对密度(15/4 ℃)1.2659。外观为白色针状或鳞片状结晶。100 ℃以上时会升华。微溶于冷水、己烷,溶于热水、乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳和松节油等。
苯甲酸以游离酸、酯或其衍生物的形式广泛存在于自然界中。主要用于制备苯甲酸钠防腐剂,并用于合成药物、染料,还用于制增塑剂、媒染剂、杀菌剂和香料等。可由甲苯在二氧化锰存在时直接氧化制得,或用水蒸气将苯二甲酸酐脱羧制备
含氢硅油红外光谱分析实验报告怎么写
写含氢硅油红外光谱分析实验报告的方法如下。1、首先依据谱图推出化合物碳架类型。2、最后根据分子式计算不饱和度。
红外光谱的原理及应用是什么?
红外热成像,顾名思义,就是利用红外辐射来进行成像,红外辐射指红外线的热辐射过程。红外线本质上是一种波长介于可见光和微波的电磁波,其波长在物理学上的界定是0.75~1000μm。
而根据红外辐射的生成机理、应用场景、还有在大气中的传输特性,业界又进一步将红外辐射划分成四个波段:
(1)0.75~3μm的近波红外或短波红外波段;
(2)3~6μm的中波红外;
(3)6~15μm的远波或长波红外;
(4)15~1000μm的极远波红外。
这其中有三个波段,因为在大气中优良的渗透率,被广泛应用在红外探测器或红外热像仪等产品的开发中,分别是1~3μm的短波红外区,3~5μm的中波红外区和8~14μm的远波红外区。也由此这三个红外波段有着“大气窗口”之称。
而红外热像产品就是通过捕捉自然界中不同物体辐射红外能量微小差异的能力,来达到帮助人们识别、侦察目标关键信息的目的。红外热像产品的核心就是红外探测器,其作用就是将物体辐射的红外信号收集起来,经由电路信号处理、智能图像算法等系统,转换成人眼可是识别的视觉图像。
红外光谱:原理、应用与案例分析
红外光谱是一种强大的分析工具,广泛应用于多个领域。本文将深入探讨红外光谱的原理、应用价值以及相关案例,带您领略红外光谱的魅力。
一、红外光谱的原理
红外光谱是一种基于分子振动和转动能级的分析技术。当一束红外光照射到样品上时,光子与样品分子相互作用,引起分子振动和转动能级的改变。这些能级的改变会导致透射光的光谱变化,从而形成红外光谱。
根据量子力学理论,分子具有一系列能级,这些能级与光的波长(或频率)相关。当光照射到样品上时,如果光子的能量与分子的某个能级差相等,则该能级上的分子吸收光子并跃迁到较高能级。这一过程导致透射光的强度降低,同时在光谱上出现一个吸收峰。
二、红外光谱的应用
化学分析
红外光谱在化学分析中具有广泛应用。通过分析样品的红外光谱,可以确定分子的化学结构和化学键类型。由于不同化学键对特定波长的红外光具有不同的吸收特征,因此可以通过对比光谱特征来确定样品的化学组成。
材料科学
在材料科学领域,红外光谱可用于研究材料的微观结构和化学成分。通过红外光谱分析,可以了解材料表面的吸附状态、化学基团以及分子结构等信息,为材料研发和优化提供有力支持。
生物学
在生物学领域,红外光谱可用于研究生物大分子的结构和功能。例如,通过红外光谱分析蛋白质和核酸等生物大分子的构象和动力学行为,有助于深入了解生命的奥秘。
环境科学
在环境科学领域,红外光谱可用于检测空气、水体和土壤中的有害物质。通过分析特定波长的红外光,可以确定有害物质的类型和浓度,为环境保护和治理提供数据支持。
三、案例分析
化学分析应用案例
在一项化学分析研究中,研究人员利用红外光谱技术对不同种类的宝石进行了鉴别。通过对比不同宝石的红外光谱特征峰,成功地区分了不同类型的宝石,证明了红外光谱在化学分析中的广泛应用价值。
材料科学应用案例
在材料科学领域,研究人员利用红外光谱分析了一种新型太阳能电池的材料。通过研究材料表面的化学基团和分子结构,深入了解了材料的能带结构和光电性能,为优化太阳能电池的性能提供了重要依据。
生物学应用案例
在生物学领域,研究人员利用红外光谱技术对细胞凋亡过程进行了研究。通过观察细胞在受到药物处理后的红外光谱特征变化,成功地评估了药物对细胞凋亡的影响,为药物研发提供了新的工具。
环境科学应用案例
在环境科学领域,研究人员利用红外光谱技术对大气中的气态污染物进行了监测。通过分析不同污染物的红外光谱特征,精确地测量了大气中污染物的浓度和分布,为大气污染防治提供了科学依据。
综上所述,红外光谱作为一种强大的分析工具,在多个领域都具有广泛的应用价值。了解红外光谱的原理和应用,有助于更好地理解和解决实际问题和挑战。
怎么分析红外光谱图
问题一:怎么看红外光谱图? (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分子式计算不饱和度,公式:
不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中:
F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),
T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),
O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),
(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收;
(3)若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:
炔 2200~2100 cm-1
烯 1680~1640 cm-1
芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1
若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对);
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团;
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。
至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常见常用的健值了!
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)
C-H弯曲振动(1465-1340cm-1)
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1)
C=C伸缩(1675~1640 cm-1)
烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm-1)
炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近)。
4.芳烃:3100~3000cm-1 芳环上C-H伸缩振动
1600~1450cm-1 C=C 骨架振动
880~680cm-1 C-H面外弯曲振动
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。
880~680cm-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,
O-H 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰,
分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm-1,为宽的吸收峰;
C-O 伸缩振动:1300~1000cm-1
O-H 面外弯曲:769-659cm-1
6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动
脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰 芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩)1050~1000cm-1(为R-O伸缩)
7.醛和酮:醛的主要特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩)2820,2720cm-1(醛基C-H伸缩)
脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:3300~2500cm-1 宽,强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O 吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
9.酯:饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)......>>
问题二:红外光谱要怎么分析 wenku.baidu/...f
问题三:红外光谱谱图 怎么看 横轴是wavenumber,表示拉伸键所需要的能量,数字越大能量越大。纵轴是intensity(强度)或者transparency(透明度)单位为%,代表化学键拉伸时带来的dipole变化,变化越大强度越小(对应透明度越大)。将谱图中的band与标准参考值进行对比可以知道样本中所含管能团,比如羰基的碳氧双键拉伸的wavenumber在1800左右,强度很大。
问题四:红外光谱图怎么分析 10分 一个多色光的分散系统(诸如棱镜,光栅)分裂后的频谱被构图,单色颜色由优先顺序的大小的波长(或频率)传播。
波通过移动内部产生原子中的电子。各种物质的不同内部电子的原子的移动,以使它们发射的光波是不同的。不同的物质发光,光的吸收情况的研究,也有重要的理论意义和实践意义,已成为一个专门的学科 - 光谱。下面简单介绍一些关于频谱知识。
分光光谱观测频谱的使用,在这里我们对建设原则分光镜说话。图6-18是一个简化的示意性结构分光镜。它是由准直器A,棱镜P和B构成的望远镜管组成。在狭缝宽度的前准直器可以调节S,它位于透镜L1在①的焦平面。从折射透镜L1之后狭缝成平行光线入射到棱镜的入射光P.通过棱镜折射沿射出,分别不同的方向不同颜色的光会聚成关于透镜L2 MN的后侧焦点面以不同的颜色的图像(线) 。通过望远镜管B的目镜L3,见到放大的光谱图像。如果你把一个摄影板MN那里谱图像下服用。分光计具有这样称为摄谱仪的装置。被称为光谱的发射光谱的直接结果对象
发光的发射光谱。连续光谱和明线光谱:两种类型的发射光谱。
连续分布中含有多种颜色的光从红色到紫色光谱称为连续光谱(颜色6)。热固体,液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。如光,热钢水灯丝发射出的光被发射的连续光谱。
只含有亮线的几个离散频谱称之为明线光谱(颜色7)。亮线的亮线谱被称为线中,对应于不同波长的光的各光谱线。稀薄气体发射光谱或金属蒸气明线光谱。亮线谱由原子在自由状态射出,它也被称为原子光谱。原子光谱测得的气体,光谱管可使用(图6-19),这是一个相当薄的中间封闭玻璃管,其配备的低压气体,在管的两端有两个电极。两个电极连接到高压电源,管在稀薄气体辉光放电的光的某些颜色。
原子光谱中的固体或液体物质观察,你可以把它们变成气体火焰或电弧灯烧坏,所以他们光气化,可以从光谱仪的亮线谱看到他们。
实验证明,不同的,明线光谱由不同原子的每个元素的原子发射出具有一定的明线光谱。壁纸7是几种元素的亮线谱。每个原子只能发出特定波长的光都有自己的特色,所谓的亮线光谱的特征谱线原子。使用物质的原子结构和研究可以识别原子特征线。白光由热物体发射
吸收光谱(其中包含的光的连续分布的所有波长)通过材料的光的某些波长的光被通过光谱后产生的材料吸收,叫做吸收光谱。例如,让受低温钠蒸气发出的白色弧灯(放在酒精灯灯芯一些盐,钠盐热分解会产生气体),然后用分光镜来观察,你会看到连续光谱背景有两个暗线非常接近(见图片8光谱解析力不够高,你只能看到一个黑线)。这是钠原子的吸收光谱。值得注意的是,各种原子的吸收光谱中,每个暗线的发射光谱都是,涉及到各种原子的亮线分别。这表明,光吸收的光的低温气体原子,这恰好原子发射在高温下。因此,吸收光谱的光谱(暗线),也原子的特性线,但通常出现在的吸收光谱特性线不到亮线光谱。
问题五:如何分析红外光谱图? 红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR) 的研究始于 20 世纪初,自1940 年红外光谱仪问世,红外光谱在有机化学研究中广泛应用。
苯甲酸红外吸收光谱图及其分析?
1.将所有的膜具擦拭干净,在红外灯下烘烤;2.在红外灯下研钵中加入KBr进行研磨,至少十分钟;3.将KBr装入膜具,在压片机上压片,压力上升至35Mpa左右,稳定5分钟;4.打开傅里叶红外光谱仪,将压好的薄片装机,设置背景的各项参数之后,进行测试,得到背景的扫描谱图。5. 取一定量的样品(样品:KBr=100:1)放入研钵中研细,然后重复上述步骤得到试样的薄片;6.将样品的薄片固定好,装入红外光谱仪,设置样品测试的各项参数后进行测试,得到苯甲酸的红外谱图;7.然后删掉背景谱图,对样品谱图进行简单的编辑和修饰,并标注出吸收峰值,保存试样的红外谱图;8.在红外光谱仪自带的谱图库中进行检索,检出相关度较大的已知物的标准谱图,对样品的谱图进行解读,参考标准谱图得出鉴定结果。五、结果与分析样品的红外谱图:(1)在基团频率区,芳烃的C—H的伸缩振动峰在3020—3000cm-1之间,C=C骨架伸缩振动峰~1600cm-1和~1500cm-1;另外,酸的O—H伸缩振动峰在3400—2400cm-1之间,而C=O伸缩振动峰一般在1760cm-1或1710cm-1(H键)处,这两个特征在基团频率区不甚明显;(2)在指纹区,700cm-1左右的705cm-1和662cm-1为单取代苯C—H变形振动的特征吸收峰;
红外光谱的原理
红外光谱的原理:
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
拓展资料红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱,又称分子振动光谱或振转光谱。
红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。
参考资料:百度百科-红外光谱
有些企业朋友在采购光谱分析仪时,想了解下其光谱分析仪原理,便于后期采购使用。这样在采购时就知道哪些地方需要注意。其实光谱仪原理非常简单。
光谱分析仪是一种利用不同的金属会拥有不同的折射光,当激发后金属反馈的折射光,经过内部核心装置光栅进行光线处理,再经过内部的传感器对光线进行处理,最后将得到的数据通过电脑软件显示给操作人员。这就是光谱原理的大致过程。
由以上检测的原理可知,无论进行分光的光栅,还是对光线感光检测处理的传感器,对于光谱分析仪来说都是非常重要的核心部件,所以企业在采购光谱分析仪时,需要格外关注这两个部件的质量如何,这样采购的光谱仪质量才会更好。
原理:
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。
拓展资料:
光谱分析是一种根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成,结构或者相对含量的方法。按照分析原理,光谱技术主要分为吸收光谱,发射光谱和散射光谱三种;
按照被测位置的形态来分类,光谱技术主要有原子光谱和分子光谱两种。红外光谱属于分子光谱,有红外发射和红外吸收光谱两种,常用的一般为红外吸收光谱。
分子运动有平动,转动,振动和电子运动四种,其中后三种为量子运动。分子从较低的能级E1,吸收一个能量为hv的光子,可以跃迁到较高的能级E2,整个运动过程满足能量守恒定律E2-E1=hv。能级之间相差越小,分子所吸收的光的频率越低,波长越长。
红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR) 的研究开始于 20 世纪初期,自 1940 年商品红外光谱仪问世以来,红外光谱在有机化学研究中得到广泛的应用。现在一些新技术 (如发射光谱、光声光谱、色——红联用等) 的出现,使红外光谱技术得到更加蓬勃的发展。
将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。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,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的,分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对运动,多原子分子可组成多种振动图形。当分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时,这种振动方式称简正振动(例如伸缩振动和变角振动)。分子振动的能量与红外射线的光量子能量正好对应,因此当分子的振动状态改变时,就可以发射红外光谱,也可以因红外辐射激发分子而振动而产生红外吸收光谱。分子的振动和转动的能量不是连续而是量子化的。但由于在分子的振动跃迁过程中也常常伴随转动跃迁,使振动光谱呈带状。所以分子的红外光谱属带状光谱。
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
红外光谱的原理
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。
所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。
当外界电磁波照射分子时,如照射的电磁波的能量与分子的两能级差相等,该频率的电磁波就被该分子吸收,从而引起分子对应能级的跃迁,宏观表现为透射光强度变小。电磁波能量与分子两能级差相等为物质产生红外吸收光谱必须满足条件之一,这决定了吸收峰出现的位置。
红外吸收光谱产生的第二个条件是红外光与分子之间有偶合作用,为了满足这个条件,分子振动时其偶极矩必须发生变化。这实际上保证了红外光的能量能传递给分子,这种能量的传递是通过分子振动偶极矩的变化来实现的。
并非所有的振动都会产生红外吸收,只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收,这种振动称为红外活性振动;偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收,称为红外非活性振动。
分子的振动形式可以分为两大类:伸缩振动和弯曲振动。前者是指原子沿键轴方向的往复运动,振动过程中键长发生变化。后者是指原子垂直于化学键方向的振动。通常用不同的符号表示不同的振动形式,例如,伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,分别用 Vs 和Vas 表示。弯曲振动可分为面内弯曲振动(δ)和面外弯曲振动(γ)。
从理论上来说,每一个基本振动都能吸收与其频率相同的红外光,在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的;另外有一些振动的频率相同,发生简并;还有一些振动频率超出了仪器可以检测的范围,这些都使得实际红外谱图中的吸收峰数目大大低于理论值。
组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰。不同化合物中,同一种官能团的吸收振动总是出现在一个窄的波数范围内,但它不是出现在一个固定波数上,具体出现在哪一波数,与基团在分子中所处的环境有关。
引起基团频率位移的因素是多方面的,其中外部因素主要是分子所处的物理状态和化学环境,如温度效应和溶剂效应等。
对于导致基团频率位移的内部因素,迄今已知的有分子中取代基的电性效应:如诱导效应、共轭效应、中介效应、偶极场效应等;机械效应:如质量效应、张力引起的键角效应、振动之间的耦合效应等。
这些问题虽然已有不少研究报道,并有较为系统的论述,但是,若想按照某种效应的结果来定量地预测有关基团频率位移的方向和大小,却往往难以做到,因为这些效应大都不是单一出现的。这样,在进行不同分子间的比较时就很困难。
另外氢键效应和配位效应也会导致基团频率位移,如果发生在分子间,则属于外部因素,若发生在分子内,则属于分子内部因素。
红外谱带的强度是一个振动跃迁概率的量度,而跃迁概率与分子振动时偶极矩的变化大小有关,偶极矩变化愈大,谱带强度愈大。偶极矩的变化与基团本身固有的偶极矩有关,故基团极性越强,振动时偶极矩变化越大,吸收谱带越强;分子的对称性越高,振动时偶极矩变化越小,吸收谱带越弱。
拓展资料
红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱,又称分子振动光谱或振转光谱。
红外光谱的分区
通常将红外光谱分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm)、中红外区(2.5~25μm)和远红外区(25~300μm)。一般说来,近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。
由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区,因此中红外区是研究和应用最多的区域,积累的资料也最多,仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱。
应用
红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能应用,无机、有机、高分子化合物都可检测。此外,红外光谱还具有测试迅速,操作方便,重复性好,灵敏度高,试样用量少,仪器结构简单等特点,因此,它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。
红外光谱在高聚物的构型、构象、力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。
红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点,可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关,可用于进行定量分析和纯度鉴定。
另外,在化学反应的机理研究上,红外光谱也发挥了一定的作用。但其应用最广的还是未知化合物的结构鉴定。
红外光谱不但可以用来研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性的判据,而且还可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
例如气态水分子是非线性的三原子分子,它的v1=3652厘米、v3=3756厘米、v2=1596厘米而在液态水分子的红外光谱中,由于水分子间的氢键作用,使v1和v3的伸缩振动谱带叠加在一起,在3402厘米处出现一条宽谱带,它的变角振动v2位于1647厘米。
在重水中,由于氘的原子质量比氢大,使重水的v1和v3重叠谱带移至2502厘米处,v2为1210厘米。以上现象说明水和重水的结构虽然很相近,但红外光谱的差别是很大的。
红外光谱具有高度的特征性,所以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定已很普遍,并已有几种标准红外光谱汇集成册出版,如《萨特勒标准红外光栅光谱集》收集了十万多个化合物的红外光谱图。近年来又将些这图谱贮存在计算机中,用来对比和检索。
参考资料:百度百科:红外光谱
红外光谱分析能分析什么
有机物的特征官能团,分子结构和化学组成。
红外光谱仪通常由光源,单色器,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红外光谱。
扩展资料:
应用
应用于染织工业、环境科学、生物学、材料科学、高分子化学、催化、煤结构研究、石油工业、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、日用化工等研究领域。
红外光谱可以研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性等,利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角,并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱,由简正频率计算热力学函数等。
分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化,因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基,氰基,羟基,胺基等等在红外光谱中都有特征吸收。
由于分子内和分子间相互作用,有机官能团的特征频率会由于官能团所处的化学环境不同而发生微细变化,这为研究表征分子内、分子间相互作用创造了条件。
分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振动方式彼此不同,这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性,称为指纹区。利用这一特点,人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱,并把它们存入计算机中,编成红外光谱标准谱图库。
参考资料:百度百科-红外光谱仪
傅里叶变换红外光谱仪的使用及未知物的测定
傅里叶变换红外光谱仪是一种常用的化学分析仪器,用于研究和测定化学物质的结构和化学性质。它可以测量样品在红外光谱范围内的吸收光谱,进而推断样品的化学成分和分子结构。
使用傅里叶变换红外光谱仪测定未知物质的方法如下:1. 收集样品:取一小部分未知样品,并将其放置在光谱仪的样品室中。2. 校准仪器:根据仪器的说明书,设置光谱仪的参数和光程,以确保光谱仪的精度和准确性。3. 测量光谱:启动光谱仪,开始测量未知样品的光谱。根据光谱图形的吸收峰和波长,可大致推断未知样品的化学成分和分子结构。4. 分析结果:与已知物质的光谱进行比对,确定未知物质的成分和结构。
傅里叶
需要注意的是,傅里叶变换红外光谱仪在使用过程中需要注意仪器的保养和维护,以确保仪器的正常工作和精度。
红外的红外光谱
红外光谱(IR)是一种吸收光谱,对有机化合物的鉴定和结构分析有鲜明的特征性。任何两个不同的化合物(除光学异构外)一般没有相同的红外光谱,因此运用红外光谱可以确定两个化合物是否相同。此外,一些官能团,虽然在分子中的地位不同,但也可以在一定的波长范围内发生吸收。根据化合物的红外光谱可以找出分子中含有哪些官能团。在做红外光谱图时,所需样品少,速度快,因而是一种有效和常用的分析方法 。产生:化合物分子吸收特定波长的红外光产生分子振动能级的跃迁,从而产生红外吸收光谱。不同种类的有机化合物,因为具有不同的官能团,因此能够吸收不同波长的红外光,在红外光谱图中呈现不同的特征吸收峰。根据红外光谱图中特征吸收峰的出现与否,既可判断有机化合物的结构特征 。基本原理:红外光的波长处在0.75μm到300μm的范围内,习惯上将红外光谱进一步分为近红外(λ=0.75∽3.0μm)中红外(λ=3.0~30μm)、和远红外(λ=30~300μm)三个区域。一般的红外吸收光谱,主要指中红外范围,波数在400~4000cm-1之间 。当有机物分子吸收红外光谱后,体系能量增加,产生振动能级的跃迁。分子的振动一般包括键的伸缩振动和键的弯曲振动,伸缩振动是指沿键轴的振动,弯曲振动是指键角交替地发生变化的振动。在这些振动中只有那些在振动是发生偶极矩变化的振动才能吸收红外光。这是因为振动引起电荷分布的改变所产生的电场,与红外辐射的电磁场发生共振而引起吸收。在振动能级发生改变时,常常伴随着一系列转动能级的改变,测量有机化合物红外光谱时,所看到的吸收谱带是连续的 峰谷相间的,而不是断续的线性红外光谱。因此,红外光谱是分子的振动-转动光谱 。红外光谱定性分析:一般采用三种方法:用已知标准物对照、标准谱图查对法和直接谱图解析法。1.已知物对照应由标准品和被检物在完全相同的条件下,分别绘制红外光谱图进行对照,谱图相同则肯定为同一化合物。2.标准谱图查对法是一种最直接、可靠的方法。在用未知物谱图查对标准谱图时,必须注意:测定所用仪器与绘制标准谱图的在分辨率和精度上的差别,可能导致某些峰细微结构的差别;未知物与标准谱图的测定条件必须一致,否则谱图会出现很大差别;必须注意引入杂质吸收带的影响。如KBr压片可能吸水而引入水吸收带等。3.对于未知化合物,可按照如下步骤解析谱图:先从特征频率区入手,找出化合物含有的主要官能团;指纹区分析,进一步找出官能团存在的依据;仔细分析指纹区谱带位置、强度和形状,确定化合物的可能结构;对照标准谱图,配合其他鉴定手段,进一步验证 。红外光谱定量分析:选取合适的定量吸收峰,测定吸收峰的吸光度,依据朗佰-比尔定律,计算待测组分含量 。