FTIR傅立葉紅外光譜

傅立葉紅外光譜2傅立葉紅外光譜介紹

紅外光譜的基本原理紅外光譜法的應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀介紹譜圖的認(rèn)識分析樣品的制備方法sample3當(dāng)一束紅外光射到物質(zhì)上，可能發(fā)生：吸收、透過、反射、散射或激發(fā)熒光（拉曼效應(yīng)）IncidentbeamAbsorbedFluorescenceTransmittedScatteredReflected4電子能級振動能級轉(zhuǎn)動能級分子能級示意圖紅外光譜產(chǎn)生原因

分子中不但存在成鍵電子躍遷所確定的電子能級，還存在著振動能級和轉(zhuǎn)動能級，這些能級都是量子化的。電子能級能之間的能量差最大，一般為1～20eV；振動能級之間的能量差為0.05～1eV；轉(zhuǎn)動能級能量差一般<0.05eV。每個電子能級中都存在著幾個可能的振動能級，每個振動能級中又存在若干個可能的轉(zhuǎn)動能級。

5基本原理

分子的振動能量比轉(zhuǎn)動能量大，當(dāng)發(fā)生振動能級躍遷時，不可避免地伴隨有轉(zhuǎn)動能級的躍遷，所以無法測量純粹的振動光譜，而只能得到分子的振動-轉(zhuǎn)動光譜，這種光譜稱為紅外吸收光譜。

當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷,使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長關(guān)系曲線，就得到紅外光譜。6分子中基團(tuán)的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜7(1)分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變化。對稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。如：N2、O2、Cl2等。非對稱分子：有偶極矩，紅外活性。(2)只有當(dāng)照射分子的紅外輻射的頻率與分子某種振動方式的頻率相同時，分子吸收能量后，從基態(tài)振動能級躍遷到較高能量的振動能級，從而在圖譜上出現(xiàn)相應(yīng)的吸收帶。產(chǎn)生紅外吸收的條件伸縮振動：鍵長變動，包括對稱與非對稱伸縮振動彎曲振動：鍵角變動，包括剪式振動、平面搖擺、非平面搖擺、扭曲振動分子的振動類型8（1）外部條件對吸收峰位置的影響：物態(tài)效應(yīng)、溶劑效應(yīng)（2）分子結(jié)構(gòu)對基團(tuán)吸收譜帶的影響：

誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團(tuán)使鄰近基團(tuán)吸收波數(shù)升高，給電子基團(tuán)使波數(shù)降低。

共軛效應(yīng)：基團(tuán)與吸電子基團(tuán)共軛，基團(tuán)鍵力常數(shù)增加，基團(tuán)吸收頻率升高，與給電子基團(tuán)共軛，則反之。（3）偶極場效應(yīng)：互相靠近的基團(tuán)之間通過空間起作用。（4）張力效應(yīng)：環(huán)外雙鍵的伸縮振動波數(shù)隨環(huán)減小其波數(shù)越高。（5）氫鍵效應(yīng)：氫鍵的形成使伸縮振動波數(shù)移向低波數(shù)，吸收強度增強（6）位阻效應(yīng)、振動耦合、互變異構(gòu)的影響等等影響基團(tuán)吸收頻率的因素9傅立葉紅外光譜介紹

紅外光譜的基本原理紅外光譜法的應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀介紹譜圖的認(rèn)識分析樣品的制備方法紅外光譜法廣泛用于有機化合物的定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析(一)、定性分析

1.已知物的鑒定

將試樣的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的譜圖或與文獻(xiàn)上的譜圖進(jìn)行對照。如果兩張譜圖各吸收峰的位置和形狀完全相同，峰的相對強度一樣，就可以認(rèn)為樣品是該種標(biāo)準(zhǔn)物。如果兩張譜圖不一樣，或峰位不一致，則說明兩者不為同一化合物，或樣品有雜質(zhì)。使用文獻(xiàn)上的譜圖應(yīng)當(dāng)注意試樣的物態(tài)、結(jié)晶狀態(tài)、溶劑、測定條件以及所用儀器類型均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖相同。2.未知物結(jié)構(gòu)的測定測定未知物的結(jié)構(gòu)，是紅外光譜法定性分析的一個重要用途。如果未知物不是新化合物，利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行查對：（1）查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖的譜帶索引，與尋找試樣光譜吸收帶相同的標(biāo)準(zhǔn)譜圖；（2）進(jìn)行光譜解析，判斷試樣的可能結(jié)構(gòu)，然后在由化學(xué)分類索引查找標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照核實。3.確定未知物的不飽和度

(二)、定量分析是通過對特征吸收譜帶強度的測量來求出組份含量。其理論依據(jù)是朗伯-比耳定律。由于紅外光譜的譜帶較多，選擇的余地大，所以能方便的對單一組分和多組分進(jìn)行定量分析。此外，該法不受樣品狀態(tài)的限制，能定量測定氣體、液體和固體樣品。因此，紅外光譜定量分析應(yīng)用廣泛。但紅外光譜法定量靈敏度較低，尚不適用于微量組份的測定。定量分析方法：可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、求解聯(lián)立方程法等方法進(jìn)行定量分析。12傅立葉紅外光譜介紹

紅外光譜的基本原理紅外光譜法的應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀介紹譜圖的認(rèn)識分析樣品的制備方法傅立葉紅外光譜儀介紹每一臺傅立葉變換紅外光譜儀，由以下幾部分構(gòu)成：一個光源、一個干涉儀（分束器是它的一部分）以及一個檢測器。傅立葉紅外光譜儀介紹傅立葉紅外光譜儀介紹紅外光譜中干涉譜圖形成原理示意圖動鏡固定鏡劈光器樣品光源激光器檢測器(干涉譜圖)干涉儀兩束相干光間光程差的任何變化會非常靈敏地導(dǎo)致干涉條紋的移動，而某一束相干光的光程變化是由它所通過的幾何路程或介質(zhì)折射率的變化引起，所以通過干涉條紋的移動變化可測量幾何長度或折射率的微小改變量，從而測得與此有關(guān)的其他物理量。測量精度決定于測量光程差的精度，干涉條紋每移動一個條紋間距，光程差就改變一個波長（～10-7米）.所以干涉儀是以光波波長為單位測量光程差的，其測量精度之高是任何其他測量方法所無法比擬的。干涉儀是紅外光譜儀的心臟部件在干涉儀的出口，兩束有光程差的光發(fā)生干涉，然后到樣品。譜圖是根據(jù)ADC得到的干涉圖經(jīng)過傅立葉變換得到的。16傅立葉紅外光譜介紹

紅外光譜的基本原理紅外光譜法的應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀介紹譜圖的認(rèn)識分析樣品的制備方法

(1)

試樣應(yīng)該是單一組分的純物質(zhì)，純度應(yīng)>98%，便于與純化合物的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照。多組分試樣應(yīng)在測定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶、區(qū)域熔融或色譜法進(jìn)行分離提純。

(2)

試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，會嚴(yán)重干擾樣品譜，而且還會侵蝕吸收池的鹽窗。

(3)

試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于10%~80%范圍內(nèi)。(1)固體樣品的制備

a.壓片法:

壓片時取用的供試品量一般為1～2mg，常憑經(jīng)驗取用。KBr的取用量一般為200mg左右(也是憑經(jīng)驗)，應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來控制KBr的量，一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下，厚度大于0.5mm時，?？稍诠庾V上觀察到干涉條紋，對供試品光譜產(chǎn)生干擾。取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻,試樣研好后，應(yīng)通過一小的漏斗倒入到壓片模具中,并盡量把試樣鋪均勻，否則壓片后試樣少的地方的透明度要比試樣多的地方的低.

b.糊狀法:

研細(xì)的固體粉末和石蠟油調(diào)成糊狀，涂在兩鹽窗上，進(jìn)行測試……19傅立葉紅外光譜介紹