中红外振动区.ppt

6）物质状态及制样方法 通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。如丙酮在液态时，?C=O=1718cm-1; 气态时?C=O=1742cm-1，因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法。 7）溶剂效应 极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。如羧酸中的羰基C=O： 气态时： ?C=O=1780cm-1 非极性溶剂： ?C=O=1760cm-1 乙醚溶剂： ?C=O=1735cm-1 乙醇溶剂： ?C=O=1720cm-1 因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。 3.3 红外光谱仪 目前有两类红外光谱仪：色散型和傅立叶变换型（Fourier Transfer, FT） 一、色散型：与双光束UV-Vis仪器类似，但部件材料和顺序不同。 调节 T% 或称基线调平器 置于吸收池之后可 避免杂散光的干扰 1. 光源 常用的红外光源有Nernst灯和硅碳棒。 2. 吸收池 红外吸收池使用可透过红外的材料制成窗片；不同的样品状态（固、液、气态）使用不同的样品池，固态样品可与晶体混合压片制成。 3. 单色器 由色散元件、准直镜和狭缝构成。其中可用几个光栅来增加波数范围，狭缝宽度应可调。 狭缝越窄，分辨率越高，但光源到达检测器的能量输出减少，这在红外光谱分析中尤为突出。为减少长波部分能量损失，改善检测器响应，通常采取程序增减狭缝宽度的办法，即随辐射能量降低，狭缝宽度自动增加，保持到达检测器的辐射能量的恒定。 4. 检测器及记录仪 红外光能量低，因此常用热电偶、测热辐射计、热释电检测器和碲镉汞检测器等。 几种红外检测器 以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处： 1）需采用狭缝，光能量受到限制； 2）扫描速度慢，不适于动态分析及和其它仪器联用； 3）不适于过强或过弱的吸收信号的分析。 二、傅立叶红外光谱仪 它是利用光的相干性原理而设计的干涉型红外分光光度仪。 仪器组成为： 红外光源 摆动的 凹面镜 摆动的 凹面镜 迈克尔逊 干扰仪 检测器 样品池 参比池 同步摆动 干涉图谱 计算机 解析 红外谱图 还原 M1 BS I II M2 D 单色光 单色光 二色光 多色光 单、双及多色光的干涉示意图 多色干涉光经样品吸收后的干涉图(a)及其Fourier变换后的红外光谱图(b) * 第3章 红外光谱法 （Infrared Analysis, IR） 3.1 概述 3.2 基本原理 1. 产生红外吸收的条件 2. 分子振动 3. 谱带强度 4. 振动频率 5. 影响基团频率的因素 3.3 红外光谱仪器 3.4 试样制备 3.5 应用简介 3.1 概述 1. 定义：红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。 主要用于化合物鉴定及分子结构表征，亦可用于定量分析。 红外光谱的表示方法： 红外光谱以T~?或T~ 来表示，下图为苯酚的红外光谱。 T(%) 注意换算公式： 2. 红外光区划分 红外光谱 (0.75~1000?m) 远红外(转动区) (25-1000 ?m) 中红外(振动区) (2.5~25 ?m) 近红外(泛频） (0.75~2.5 ?m) 倍频 分子振动转动 分子转动 分区及波长范围 跃迁类型 （常用区） 13158~4000/cm-1 400~10/cm-1 4000~400/cm-1 That is 0.75-1000 μm ( 1μm = 10-4cm) FIR 0.75-2.5 μm MIR 2.5-25 μm (4000-400cm-1 ) NIR 25-1000 μm Wave number (υ) = 104 / λ (μm ) Type of Radiation Frequency Range (Hz) Wavelength Range Type of Transition gamma-rays 1020-1024 1 pm nuclear X-rays 1017-1020 1