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| 紅外光譜的表示方法和特點(diǎn) |
| 來(lái)源:中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2013-09-24 20:37:37 瀏覽次數(shù): |
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(中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/三水)用紅外光照射樣品,并將樣品對(duì)每一種單色光的吸收情況記錄下來(lái),就得到了紅外光譜,如圖1所示。

圖1 聚乙烯的紅外光譜圖
(a)透過(guò)光譜圖;(b)吸收光譜圖
縱坐標(biāo),表示透光度(T)或吸光度(A)。
(1)透光度
式中 I0——入射光強(qiáng)度;
I——入射光被樣品吸收后透過(guò)的光強(qiáng)度。
(2)吸光度
橫坐標(biāo),表示波長(zhǎng)或波數(shù)。波長(zhǎng)是波數(shù)的倒數(shù):
式中 λ——波長(zhǎng),μm;
σ——波數(shù),cm-1。
所以波長(zhǎng)與波數(shù)間的換算關(guān)系是:
解釋紅外光譜必須先了解紅外光譜的基本特征。紅外吸收光譜如圖2所示,以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)(有的上橫坐標(biāo)為波長(zhǎng),下橫坐標(biāo)為波數(shù)),以吸收百分率或透過(guò)百分率為縱坐標(biāo)。一般樣品常在4000-1300Hz范圍內(nèi)存在強(qiáng)的不易受分子中周圍其他基團(tuán)影響的、能反映分子中某基團(tuán)的存在的特征峰。特征峰主要由分子的伸縮振動(dòng)引起,是紅外光譜定性分析的重要依據(jù)。其他頻率范圍較寬而弱的峰帶區(qū)稱指紋區(qū),頻率一般在1300Hz以下,主要與分子的彎曲振動(dòng)頻率有關(guān)。

圖2 石英的紅外光譜圖
吸收蜂的數(shù)目、形狀、強(qiáng)度與晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性、化學(xué)鍵強(qiáng)度、離子極性等有關(guān)?;瘜W(xué)鍵強(qiáng)度越大峰頻率越高,基團(tuán)中極性越強(qiáng),偶極矩變化越大,吸收頻率越高,峰越強(qiáng);基團(tuán)對(duì)稱程度越高,峰數(shù)目越少。特征頻率與晶體中的陰離子基團(tuán)或配離子基團(tuán)的類型有關(guān),由內(nèi)振動(dòng)決定。伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在低頻區(qū)。
紅外光譜有以下幾點(diǎn)特點(diǎn):
1、有機(jī)化合物的紅外光譜能提供豐富的結(jié)構(gòu)信息,因此紅外光譜是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析的重要手段之一。
2、紅外吸收譜帶的位置、譜峰的數(shù)目及其強(qiáng)度,反映了分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過(guò)官能團(tuán)、順?lè)串悩?gòu)、取代基位置、氫鍵結(jié)合以及配合物的形成等結(jié)構(gòu)信息可以推測(cè)未知物的分子結(jié)構(gòu)。吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或其化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān)。
3、在發(fā)生振動(dòng)躍遷的同時(shí),分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)也發(fā)生改變,因而紅外光譜形成的是帶狀光譜。
4、紅外光譜分析特征性強(qiáng),氣體、液體、固體樣品都能測(cè)定,并具有樣品用量少、分析速度快、不破壞樣品的特點(diǎn)。 |
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