其他
内附干货!红外光谱的原理与谱图解析要点
来源丨实验室仪器分析、实验与分析
原理
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,是振-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,透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。
红外吸收只有振-转跃迁,能量低; 除单原子分子及单核分子外,几乎所有有机物均有红外吸收; 特征性强,可定性分析,红外光谱的波数位置、波峰数目及强度可以确定分子结构; 定量分析; 固、液、气态样均可,用量少,不破坏样品; 分析速度快; 与色谱联用定性功能强大。
分子结构与红外光谱
1、分子官能团与红外光谱吸收峰
(1)分子的整体振动图像可分解为若干简振模式的叠加,每个简振模式(振动能级跃迁)对应于一定频率的 )对应于一定频率的光吸收峰,全部具有红外活性的简振模式的光吸收峰就构成了该分子的振动吸收光谱,即红外光谱。 (2)分子的简振模式(振动能级)决定于分子的结构,因此可以将分子结构与其红外光谱联系在一起。(3)分子的一个简振模式是其所有原子特定运动分量的叠加,也就是说,在一个简振模式下 ,所有原子都在进行(相同频率)运动运动。但是一般只有某一个(或几个)基团的运动起着主要作用,而其它原子的运动相对弱的多。所以,分子的一个简振模式可以看作只是个别基团(官能团)的运动,因此 ,可以将分子的红外光谱吸收峰与其官能团相对应。2、官能团的主要振动方式(1)化学键长度改变。
红外光谱解析三要素
位置、强度、形态是红外光谱解析三要素。
影响红外光谱吸收峰的内部因素
(1)振动耦合两个基团相邻且振动基频相差又不大时,振动的耦合引起吸收频率偏离基频,一个移向高频方向(反对称),一个移向低频方向(对称),这种现象称为振动耦合。影响红外光谱吸收峰的外部因素
(1)外部因素对官能团吸收频率的影响往往是通过内因起作用的。温度对物质的红外吸收光谱有明显的影响。低温下,物质的吸收带尖锐;温度越高,带宽增加,带数减少。 (2)同一物质由于所处状态不同,分子间相互作用力不同,测得的光谱也有所不同。一般在气态下测得的谱带的波数最高,并能观察到振动谱带的转动精细结构。(3)当液体样品或固体样品溶于有机溶剂中时,样品分子和样品分子和溶剂分子之间会发生相互作用,导致样品分子的红外振动频率发生变化。如果样品分子中含有极性基团,则溶剂的极性越强,二者相互作用愈强,样品的红外光谱的变化越大。 (4)由于多种外部因素对官能团吸收频率的影响都会有所影响,所以当把未知物红外谱图与已知样品或标准谱图对比时,应注意作图条件,最好能以大致相同条件下得到的光谱图进行对比。最新干货获取方法:
关注公众号科学指南针一测试万事屋后台回复 “2021红外光谱”即可获取红外光谱最新干货
如果您有更多测试需求,疑问,干货获取均可扫描下方二维码联系我们的工作人员,我们会第一时间给您答复。测试万事屋感谢您的关注。
长按二维码添加小崔同学好友
动动小手加星标,浏览文章不迷路!
不用每天花费时间刷信息流
也可以随时看到自己喜欢的内容啦!
2021-11-01
2021-11-01
2021-11-01
2021-10-29
2021-10-29
点了“在看”的小哥哥小姐姐
今年发IF>10一作