苯甲酸红外吸收光谱的测定.ppt

SichuanUniversitySichuanUniversitySichuanUniversitySichuanUniversitySichuanUniversity关于苯甲酸红外吸收光谱的测定第1页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三

一、基本原理

1.1红外辐射以及红外光谱法特点1.2红外吸收产生原因1.3红外光谱分区

第2页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.1.1什么是红外辐射?1800年英国天文学家赫谢尔测量太阳光可见区内外温度，发现红色光以外部分温度比可见光高。电磁波波长范围：0.76-0.8μm至1mm。红外辐射紫外光：X射线：伽马射线：美国试验与材料协会（ASTM）规定：NIR：700nm-2500nm第3页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.1.2红外光谱法特点通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团；吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关，可用以进行定量分析和纯度鉴定；特征性强，测定快，试样用量少，不需要破坏试样，操作简单；应用范围广泛；能分析各种状态的试样。第4页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.2.1能级跃迁示意图电磁波与分子相互作用时产生能级跃迁：电子能级跃迁—紫外、可见吸收和荧光发射光谱振动能级跃迁—红外光谱和拉曼散射光谱转动能级跃迁—远红外光谱和转动拉曼光谱第5页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.2.2红外光谱法原理总结当样品受到红外光照射时，分子吸收了某些特定频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光在不同波数处的吸收曲线，就得到红外光谱。红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定。不同化合物有不同红外光谱图。第6页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.2.3产生红外吸收的条件①辐射光子具有的能量与分子发生振动跃迁所需的跃迁能量相等。②只有能引起分子偶极矩μ变化（△μ≠0）的振动，才能观察到红外吸收光谱。非极性分子在振动过程中无偶极矩变化，故观察不到红外光谱。第7页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.3.1红外光区的划分红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约为0.75-1000μm，根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区（0.75-2.5μm），中红外光区（2.5-25μm），远红外光区（25-1000μm）第8页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三1.3.2红外光谱的基团频率第9页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三二、红外光谱仪2.1红外光谱仪的分类2.2傅立叶变换红外谱仪的结构2.3傅立叶变换分光的原理第10页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三2.1.1红外光谱仪的类型色散型红外光谱仪(DispersiveInfraredSpectrometer）：用棱镜或衍射光栅分光1930年第一台棱镜分光单光束1946年棱镜分光双光束60年代光栅分光傅立叶变换红外光谱仪(FourierTransformIRSpectrometer）：用干涉仪代替色散装置70年代傅立叶变换光谱仪

第11页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三2.1.2傅里叶变换红外光谱仪的优点高光通量高信噪比波数精度高杂散光低目前所使用的基本为傅立叶变换红外光谱仪

第12页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三2.2.1傅立叶变换红外谱仪的结构第13页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三傅里叶变换红外光谱仪结构框图干涉仪光源样品室检测器显示器绘图仪计算机干涉图光谱图FTS第14页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三2.2.2红外光源光源是FTIR光谱仪中关键部件之一红外光源通常为惰性固体物质，电热可达1500～2000K

钨灯(或卤钨灯)：近红外区陶瓷光源：中、远红外区高压汞弧：远红外区第15页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三2.2.3干涉仪（核心部件）迈克尔逊干涉仪法布里-伯洛干涉仪同光路塞格耐克干涉仪第16页，讲稿共32页，2023年5月2日，星期三迈克尔逊干涉仪工作原理分束器补偿板固定镜动镜(