第1节红外基本原理

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006 红外光谱分析

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第一节
概述
波长与波数之间的关系为：波数/ cm-1 =104 /（ / µ ） m 中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1 。
二、红外光谱法的特点
紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物，特别是具有共轭体系的有机化合物，而红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物（没有偶极矩变化的振动在拉曼光谱中出现）。因此，除了单原子和同核分子如Ne、He、O2、H2等之外，几乎所有的有机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体，某些高分子
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第二节基本原理
基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动，用符号表示。变形振动又分为面内变形和面外变形振动。面内变形振动又分为剪式（以表示）和平面摇摆振动（以表示）。面外变形振动又分为非平面摇摆（以表示）和扭曲振动（以表示）。教材P.57图3.3 表示甲基、亚甲基的各种振动形式。由于变形振动的力常数比伸缩振动的小，因此，同一基团的变形振动都在其伸缩振动的低频端出现。 3 . 基本振动的理论数简正振动的数目称为振动自由度，每个振动自由度
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第二节基本原理
根据小球的质量和相对原子质量之间的关系波数 = 1302（k /Ar）1/2 Ar为折合相对原子质量影响基本振动频率的直接原因是相对原子质量和化学键的力常数。化学键的力常数k越大，折合相对原子质量 Ar越小，则化学键的振动频率越高，吸收峰将出现在高波数区；反之，则出现在低数区，例如C-C、 CC、 CC三种碳碳键的质量相同，键力常数的顺序是三键> 双键>单键。因此在红外光谱中， CC的吸收峰出现在 2222 cm-1，而CC约在1667 cm-1 ，C-C在1429 cm-1
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第二节基本原理

第十章红外光谱分析

第十章红外吸收光谱分析
Infrared Absorption Spectrometry ，IR
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• 第一节红外吸收光谱基本原理
一、红外光谱概述二、红外吸收光谱产生条件三、分子振动形式四、红外光谱吸收强度
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一、红外光谱概述
红外吸收光谱（Infrared absorption spectroscopy, IR）又称为分子振动—转动光谱。
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1、红外光谱区域划分
习惯上按红外线波长，将红外光谱分成三个区域：（1）近红外区：0.78～2.5μm（12 820～4 000cm-1），主要用于研究分子中的O—H、N—H、C—H键的振动倍频与组频。（2）中红外区：2.5～25μm（4 000～400cm-1），主要用于研究大部分有机化合物的振动基频。（3）远红外区：25～300μm（400～33cm-1），主要用于研究分子的转动光谱及晶格的振动。
包含各种单键、双键和三键的伸缩振动及面内弯曲振动特点：吸收峰稀疏、较强，易辨认注：特征峰常出现在特征区 2. 指纹区：指纹区： 1250~400cm-1的低频区，包含C—X（X：O，H， N）单键的伸缩振动及各种面内弯曲振动特点：吸收峰密集、难辨认→指纹注：相关峰常出现在指纹区
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红外光谱的吸收带强度可用于定量分析，也是化合物定性分析的重要依据。
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峰位、峰数、峰强（1）峰位化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波区）；反之，出现在低波数区（长波区）。（2）峰数峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时，无红外吸收。

红外光谱、核磁共振谱.

红外光谱、核磁共振谱都是吸收光谱。

红外光谱可用来判断分子中有什么样的官能团。

核磁共振谱可用来判断分子中有哪几类氢原子，每类氢原子有多少个。

第一节红外光谱(IR)一.基本原理分子是由原子组成的。

组成有机分子的原子之间主要是通过极性键和非极性键结合在一起的。

成键原子间的运动形式可分为两大类：1.伸缩振动，用υ表示。

2.弯曲振动(变形振动)，用δ表示。

具有极性的键在振动过程中出现偶极矩的变化，在键的周围产生稳定的交变电场，与频率相同的辐射电磁波相互作用，从而吸收相应的能量使振动跃迁到激发态，得到振动光谱，即红外光谱。

这种振动称为红外活性振动。

原子间的振动主要吸收波数为4000-400 cm-1的红外光。

红外光谱的横坐标为波长(2.5~25μm)或波数(4000~400cm-1)，纵坐标为透过率(0-100%)。

92页123页182页223页237页253页278页310页330页362页374页图4-16 正辛烷图4-17 1-辛烯图4-181-辛炔图4-192-辛炔图6-4 邻二甲苯图6-5 间二甲苯图6-6 对二甲苯图9-1 1-氯己烷图10-3 10-4 乙醇图10-5 乙醚图10-6 正丁醚图11-1 苯酚图10-3对甲苯酚图12-4 乙醛图12-5 苯乙酮图13-4 乙酸图13-7 乙酸乙酯图15-1 硝基乙烷图15-2 硝基苯图15-6 苯胺第二节核磁共振谱(NMR)一.基本原理自旋量子数不为零的原子核由于自旋会产生磁场，形成磁矩。

磁矩在外磁场中出现不同取向的现象称为能级分裂。

与外磁场同向的为低能级，反向的为高能级。

当电磁波的能量等于高低能级间的能量差时，原子核吸收能量，产生核磁共振。

用得最多的是氢原子核谱，简称氢谱(NMR-1H)。

核磁共振谱中只有横坐标，代表化学位移。

二. 化学位移原子核外有电子，电子的运动产生了对抗外磁场的感应磁场，使核实际感受到的有效磁场强度比外磁场强度低。

核外电子产生的这种作用称为屏蔽效应，它的值用屏蔽常数σ表示。

红外光谱峰值分析的方法

傅里叶红外光谱分析第一节一般原理电子能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在近紫外区和可见区，称为可见-紫外光谱；键振动能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在中红外区，称为红外光谱；自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁，所产生的吸收光谱称为核磁共振谱。

第二节紫外光谱一、紫外光谱的基本原理用波长X围200 nm～800 nm的光照射含有共轭体系的的不饱和化合物的稀溶液时，部分波长的光被吸收，被吸收光的波长和强度取决于不饱和化合物的结构。

以波长l为横座标，吸收度A为纵座标作图，得紫外光谱，或称电子光谱。

是化合物紫外光谱的特征常数。

紫外光谱中化合物的最大吸收波长λmax可见－紫外光谱适用于分析分子中具有π键不饱和结构的化合物。

二、紫外光谱在有机结构分析中的应用随着共轭体系的延长，紫外吸收向长波方向移动，且强度增大(π→π*)，因此可判断分子中共轭的程度。

利用紫外光谱可以测定化合物的纯度或含量。

第三节红外光谱一、红外光谱的基本原理用不断改变波长的红外光照射样品，当某一波长的频率刚好与分子中某一化学键的振动频率相同时，分子就会吸收红外光，产生吸收峰。

用波长〔λ〕或波长的倒数—波数〔cm-1〕为横坐标，百分透光率〔T％〕或吸收度〔A〕为纵坐标做图，得到红外吸收光谱图〔IR〕。

分子振动所需能量对应波数X围在400 cm-1～4000 cm-1。

二、红外吸收峰的位置和强度分子中的一个化学键可有几种不同的振动形式，而产生不同的红外吸收峰，键的振动分为两大类。

伸缩振动，用n表示，原子间沿键轴方向伸长或缩短。

弯曲振动用δ表示，形成化学键的两个原子之一与键轴垂直方向作上下或左右弯曲。

组成化学键的原子的质量越小，键能越高，键长越短，振动所需能量越大，吸收峰所在的波数就越高。

红外光谱的吸收峰分为两大区域：4000 cm－1～1330 cm－1区域：特征谱带区，是红外光谱分析的主要依据。

1330 cm-1～650 cm-1区域：指纹区。

红外光谱的工作原理

红外光谱的工作原理
红外光谱是一种用于分析物质的技术，它基于物质与红外辐射的相互作用。

下面是红外光谱的工作原理：
发射：红外光谱仪器会产生一束红外辐射，通常是通过加热一个特定的物质，如钨丝或硅胶。

这种加热会使物质发射出一系列的红外光波。

透射或反射：红外辐射通过待测物质时，会发生不同程度的透射或反射。

物质的分子结构和化学键的振动、转动等会导致红外辐射的吸收。

探测：红外光谱仪器会使用一个探测器来测量透射或反射的红外辐射的强度。

常用的探测器包括热电偶、半导体探测器等。

光谱图：通过测量不同波长下的红外辐射的强度，可以得到一个红外光谱图。

这个图谱显示了物质在红外光谱范围内的吸收特征，可以用于分析物质的组成和结构。

红外光谱的工作原理基于物质分子的振动和转动，不同的化学键和官能团会在特定的红外波长范围内吸收红外辐射。

通过测量这些吸收峰的位置和强度，可以确定物质的成分和结构。

红外光谱在化学、生物、材料科学等领域有广泛的应用。

红外光谱解析

面内弯曲振动
δ δ δ 8、 1000-650 = C -H -H -C H 2-
各种碳氢键的面外弯曲振动
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第五节各类化合物的红外吸收及解析
通常解析红外光谱：先看高频区（4000～1400cm-1），再看低频区（1000～650cm-1）。先找特征峰，再找相关峰。
特征峰：特定的键或官能团振动所产生的吸收峰。
根据红外光谱判断化合物类型：
～1715cm-1酮羰基
42
缔合羟基吸收峰：醇
43
～1810cm-1酰氯羰基
44
根据红外光谱判断化合物的结构式：
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第二部分紫外光谱(UV)
λ = 200 ～ 800nm △E = 145 ～ 627KJ.mol-1
由分子中电子能级的跃迁所产生, 主要用来揭示分子中的共轭体系.
ν ν 4、 2400-2100 C C C N
ν 5、 1850-1650 C=O 醛、酮、羧酸…….
ν ν ν 6、 1690-1450 C = C C = N 1680-1620 1690-1640 1600-1450
δ δ δ 7、 1475-1300 -CH 3 -CH 2- -CH -
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第十三章红外与紫外光谱
第一部分红外光谱(IR)
红外光谱(IR): △E = 4 ～ 63KJ.mol-1 λ = 2 ～ 15μm ν = 625～400cm-1
由分子中振动能级的跃迁而产生, 用来确定分子中的官能团。
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讲授提要
第一节:基本原理与分子中原子的振动类型第二节:红外光谱的表示第三节:影响红外吸收的主要因素第四节:红外吸收区域及特征红外吸收第五节:各类化合物的红外吸收及谱图解析

红外线的工作原理

红外线的工作原理
红外线是一种电磁波，其工作原理基于物体的热能辐射。

每个物体都会发射红外线，其辐射强度与物体的温度有关。

红外线传感器利用物体发射的红外线来检测物体的存在和温度。

红外线传感器由发射器和接收器组成。

发射器通过电流激活红外发射二极管，产生红外光束。

接收器则拥有一个感应电路和红外接收二极管，用于接收反射回来的红外光束。

当有物体进入红外线传感器的作用范围时，它会阻挡红外光束的传播。

这样，一部分红外光束被物体反射回传感器。

接收器接收到反射的红外光束后，红外接收二极管产生一个电压信号。

红外传感器通过测量反射回来的红外光的强度来检测物体的存在和距离。

假设检测到的红外光强度达到设定的阈值，传感器会输出一个信号，表示有物体存在。

此外，红外线传感器还可以通过测量反射红外光的强度来确定物体的温度。

因为物体的温度与红外辐射强度成正比，传感器可以根据测量到的红外光强度计算出物体的温度。

总之，红外线传感器利用物体的红外辐射来检测其存在和温度。

通过测量反射红外光的强度，传感器可以输出相应的信号，实现对物体的检测和测温功能。

红外原理及实例分析

红外光谱法第一节概述红外光谱法（infrared spectroscopy ）研究红外光与物质间相互作用的科学，即以连续波长的红外光为光源照射样品引起分子振动和转动能级之间跃迁，所测得的吸收光谱为分子的振转光谱，又称红外光谱。

红外区可分为以下几个区域，见表2-1。

表2-1 红外光谱区域划分红外光谱在化学领域中主要用于分子结构的基础研究（测定分子的键长、键角等）以及化学组成的分析（即化合物的定性定量），但其中应用最广泛的还是化合物的结构鉴定，根据红外光谱的峰位、峰强及峰形，判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构。

有共价键的化合物（包括无机物和有机物）都有其特征的红外光谱，除光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两种化合物具有相同的红外吸收光谱，即所谓红外光谱具有“指纹性”，因此红外光谱法用于有机药物的结构测定和鉴定是最重要的方法之一。

第二节红外光谱法的基本原理红外光谱法主要研究分子结构与其红外光谱之间的关系。

一条红外吸收曲线，可由吸收峰（max λ或～ν）及吸收强度（ε）来描述，本节主要讨论红外光谱的起因，峰位、峰数、峰强及红外光谱的表示方法。

一、红外光及红外光谱介于可见与微波之间的电磁波称为红外光。

以连续波长的红外光为光源照射样品所测得的光谱称之为红外光谱。

分子运动的总能量为：转动振动平动电子分子E E E E E +++=。

分子中的能级是由分子的电子能级、平动能级、振动能级和转动能级所组成。

引起电子能级跃迁所产生的光谱称为紫外光谱（第一章已详细讨论）。

又因为分子的平移（E 平动）不产生电磁辐射的吸收，故不产生吸收光谱。

分子振动能级之间的跃迁所吸收的能量恰巧与中红外光的能量相当，所以红外光可以引起分子振动能级之间的跃迁，产生红外光的吸收，形成光谱。

在引起分子振动能级跃迁的同时不可避免的要引起分子转动能级之间的跃迁，故红外光谱又称为振–转光谱。

二、分子的振动能级与振动频率分子是由原子组成的，原子与原子之间通过化学键连接组成分子，分子是非刚性的，而且有柔曲性，因而可以发生振动。

红外光谱分析全解

1、分子内部的能级
分子的运动可分为平动、转动、振动和分子内电子的运动.每种运动状态都属于一定的能级.因此,分子的总能量可以表示为：
E = E0 +Et + Er + Ev + Ee
E0是分子内在的能量,不随分子运动而改变,即所谓的零点能.Et、Er、Ev和Ee分别表示分子的平动、转动、振动和电子运动的能量.由于分子平动Et的能量只和温度的变化直接相关,在分子平动时不会产生光谱.这样,与光谱有关的能量变化主要是Er、Ev、Ee三者,每一种能量也都是量子化的.
500
〔3谱带的强度：与样品的厚度、种类及其含量有关,与偶极矩变化有关.IR可对某一基团定量分析. 〔4谱带的形状：与结晶程度及相对含量有关. 结晶差说明晶体结构中键长与键角有差别,引起振动频率有一定变化范围,每一谱带形状就不稳定.可用半高宽表示〔width at half full
maximum, WHFM>.
电子的能级最大,从基态到激发态的能级间隔Ee = 1~20eV；分子振动能级间隔 Ev = 0.05~1.0eV,分子转动能级间隔Er =0.001~0.05eV.电子跃迁所吸收的辐射是在可见光、紫外和X射线区,分子转动能级跃迁所吸收的辐射是在远红外与微波区.分子的振动能级跃迁所吸收的辐射主要是在中红外区.
摇摆
：1306～1303cm-1 （w）
扭曲
：1250cm-1（w）
s：强吸收，m：中等强度吸收，w，弱吸收
上述每种振动形式都具有其特定的振动频率,也即
有相应的红外吸收谱带,其中伸缩振动的频率高于弯曲
振动.
高岭石{Al4[Si4O10]<OH>8 }红外吸收光谱
透过率 /%

波谱分析教程(第二版)课件4.IR第一节

第三章红外光谱
教学基本要求：
了解红外及拉曼光谱的基本原理及异同点，理解红外光谱的产生和拉曼位移的产生；了解红外光谱定量分析的基本依据和定量分析方法；掌握分子的基本振动形式及影响基本振动频率的因素；掌握官能团的特征频率极影响频率的因素，利用红外光谱进行有机结构分析的方法。
引言
红外光谱（infrared spectroscopy, IR）是研
饱和C-H ν频率区铵盐ν频率区 X-H ν频率区（X=B、P、S、Si）
3350~3000
3000~2700 3100~2250 2650~2000
三键ν频率区
双键ν频率区饱和C-H 面内δ频率区不饱和C-H面外δ频率区
2300~1900
1950~1500 1500~1350 1000~650
用“τ”表示
基团的键角不发生变化，基基团的键角交替团只是作为一发生变化个整体在分子的对称平面内左右摇摆
两个H原子核在垂直于纸面的方向上振动，两个H原子核且运动方向相运动方向相反同---同时向纸面的同一侧运动
3
多原子分子的振动
分子振动时，分子中原子的基本振动数目称该分子的振动自由度。一个原子在空间的位置可用x、y、z三个坐标表示，
式中 V---振动量子数，其值为0，1，2，3…
K

E0为振动基态；
E1为第一振动激发态；
E2为第二振动激发态；余类推。
3
振动能级跃迁与红外吸收光谱
两个相邻振动能级间的能量差ΔEV可由下式确定：
EV E(V 1) EV h hc
当光子的能量hν`与振子的跃迁能相等，即：
h ` hc ` EV h hc

红外感应器工作原理

红外感应器工作原理
红外辐射是一种电磁波辐射，波长范围通常从0.75微米到1000微米。

常见的红外辐射源包括太阳、人体、照明设备以及电器等。

人体的温度通
常在300K左右，对应的红外辐射的主要波长范围为8-14微米。

红外感应器通常由两个基本部分组成：发射器和接收器。

发射器通常
是一个红外发光二极管，它能够将电能转化为红外辐射能量，主要发射的
频率在0.38-0.48微米范围内。

接收器则是一个光电二极管，它能够将接
收到的红外辐射转化为电能。

当有物体接近红外感应器时，该物体会阻挡从发射器发出的红外辐射
穿过空气到达接收器。

这将导致接收器接收到的红外辐射能量减少。

红外
感应器会通过一种称为红外光电效应的现象来检测这种变化。

红外光电效应是指当光束射向半导体材料时，光子能量足够大以至于
可以激发半导体中的电子跃迁到导带中。

当光束被物体阻挡时，光子的能
量将被吸收，电子从原有的位置跃迁到导带中，导致导电能力的变化。

在红外感应器中，光电二极管的导电能力与接收到的红外辐射能量的
多少有关。

当红外辐射被阻挡时，光电二极管接收到的红外辐射能量减少，其导电能力也会相应减小。

感应器将这种变化转化为电信号并送给处理电路。

处理电路对接收到的电信号进行放大和处理，然后将结果传递给控制
系统。

控制系统可以根据处理电路输出的信号来判断有无人体或其他物体
的存在及其移动变化。

例如，在安防系统中，当探测到有人体接近时，红
外感应器会触发警报或开启相应的安全控制。

第三章红外光谱

不特征
胺
类别
键和官能团
C=O R-CHO C=O
拉
1750-1680 2720
伸
(cm-1)
说
明
醛、酮
羧酸
1770-1750（缔合时在1710）气相在3550，液固缔合时在 3000-2500（宽峰） 1800 1860-1800 1735 1690-1650 3520，3380（游离）缔合降低100 2260-2210 1800-1750
1670（弱-无）
ห้องสมุดไป่ตู้
无
共轭烯烃
与烯烃同
向低波数位移，变宽
与烯烃同
吸收峰振
动
化合物
C=C，CC，C=C-C=C C-H拉伸（或伸缩）苯环 3310-3300 一取代对称 2140-2100弱无
C-H弯析
炔烃
较强
非对称二取代2260-2190弱
700-600 强
芳烃
取代芳烃
3110-3010中
一、红外光谱的八个峰区
4000-1500cm-1区域又叫官能团区. 该区域出现的吸收峰，较为稀疏，容易辨认. 1500-400cm-1区域又叫指纹区. 这一区域主要是： C－C、C－N、C－O 等单键和各种弯曲振动的
吸收峰，其特点是谱带密集、难以辨认。
二、重要官能团的红外特征吸收
C-H拉伸（或伸缩）
1600中 1500强
1580弱 1450弱-无
670弱倍频 2000-1650 一取代770-730， 710-690强二取代
同芳烃
同芳烃
邻- 770-735强间- 810-750强 710-690中对- 833-810强
泛频 2000-1660

仪器分析课件-4红外光谱基本原理

同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。影响其吸收峰位置的主要因素分为内部因素和外部因素。
1．内部因素
(1)电子效应：引起化学键电子分布变化的效应。 a.诱导效应(Induction effect)：取代基电负性－静电诱导－电子分布改变－k 增加－特征频率增加（移向高波数）。 R-COR C=O 1715cm-1 ； R-COH C=O 1730cm-1 ； R-COCl C=O 1800cm-1 ； R-COF C=O 1920cm-1 。
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因此，当一定频率的红外光照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率和它一致，二者就会产生共振，此时
光的能量通过分子偶极矩的变化而传递给分子，这个基
团就吸收一定频率的红外光，产生振动跃迁。
对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2 等。
cm -1 1 6 6 0
c. 中介效应(Mesomeric effect)：孤对电子与多重键相连产生的 p- 共轭，结果类似于共轭效应。当诱导与共轭两种效应同时存在时，振动频率的位移的程度取决于它们的净效应。
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(2)氢键效应
形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。使伸缩振动频率向低波数方向移动．
分子振动和转动能级的跃迁；价电子和分子轨道上的电子在电子能级上的跃迁。
2. 研究对象不同
在振动中伴随有偶极矩变化的化合物；不饱合有机化合物特别是具有共轭体系的有机化合物。
3.可分析的试样形式不同，使用范围不同
气、液、固均可，既可定性又可定量，非破坏性分析；既可定性又可定量，有时是试样破坏性的。

红外光谱工作原理

红外光谱工作原理
红外光谱是一种常用的分析技术，其工作原理基于物质对红外辐射的吸收特性。

红外辐射的频率范围在可见光和微波之间，相应波长范围在0.78至1000微米之间。

在红外光谱仪中，首先需要获取待分析样品的红外光谱信号。

这可以通过将样品置于红外辐射源前方，使其与辐射相互作用来实现。

样品吸收一部分红外辐射，而透射另一部分辐射。

透过样品的红外光经过一个光学系统，进入光谱仪的检测器（通常是一种感光元件，比如半导体或光电二极管）。

检测器收集到的红外光谱信号被放大和处理后，可以生成一个红外光谱图。

在红外光谱图中，横坐标表示波数，纵坐标表示样品对红外辐射的吸收强度。

波数是频率的倒数，通常以
cm^-1作为单位。

通过比较待测样品的红外光谱图与已知样品的光谱图进行对比，可以确定待测样品中的化学物质。

在红外光谱图上，不同化学物质的吸收峰呈现为特定的波数和强度。

通过对红外光谱图中吸收峰的分析，可以确定样品中存在的官能团，从而确定其组成和结构。

红外光谱广泛应用于化学、生物、材料科学等领域的分析和研究中。

它具有非破坏性、快速、准确、灵敏等特点，成为许多实验室和工业控制中的重要工具。

红外分析原理

红外分析原理
红外分析是一种利用物质分子振动和转动引起的红外辐射的吸收特性来确定物质组成和结构的分析方法。

其原理主要基于分子之间的振动和转动能级之间的能量差别。

当分子受到红外辐射时，能量被吸收，在特定的波长范围内，分子的振动和转动会发生突变，从而形成特征的吸收峰。

红外分析是一种非破坏性的分析方法，常用于确定有机化合物的结构和组成。

红外光谱图是通过测量样品吸收红外辐射的能量来获得的。

通常在样品与红外辐射相互作用后，辐射能量的变化将导致红外光的强度变化。

红外光谱图显示了吸收峰的位置和强度，这些吸收峰与样品中的功能团和化学键有关。

红外分析可用于定性和定量分析。

在定性分析中，可以通过与已知光谱进行比较来确定样品的成分。

通过与数据库中的光谱进行比对，可以确定样品中存在的特定化合物。

在定量分析中，通常使用标准曲线或内标法来确定样品中某一特定成分的浓度。

红外分析具有许多优点，如快速、灵敏、准确、可靠和无需准备样品等。

此外，红外光谱图中的吸收峰可以提供关于样品中官能团的信息，帮助研究人员确定样品的化学特性。

总之，红外分析通过测量物质对红外辐射的吸收特性，能够确定物质的组成和结构。

它是一种非常实用和常用的分析方法，被广泛应用于化学、生物、药学、环境等领域的研究和实践中。

红外光谱分析

红外光谱分析红外光谱及分子的结构密切相关，是研究表征分子结构的一种有效手段，及其它方法相比较，红外光谱由于对样品没有任何限制，它是公认的一种重要分析工具。

在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析测定中都有十分广泛的应用。

红外光谱可以研究分子的结构和化学键，如力常数的测定和分子对称性等，利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角，并由此推测分子的立体构型。

根据所得的力常数可推知化学键的强弱，由简正频率计算热力学函数等。

分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收，通过红外光谱测定，人们就可以判定未知样品中存在哪些有机官能团，这为最终确定未知物的化学结构奠定了基础。

由于分子内和分子间相互作用，有机官能团的特征频率会由于官能团所处的化学环境不同而发生微细变化，这为研究表征分子内、分子间相互作用创造了条件。

分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振动方式彼此不同，这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性，称为指纹区。

利用这一特点，人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱，并把它们存入计算机中，编成红外光谱标准谱图库，人们只需把测得未知物的红外光谱及标准库中的光谱进行比对，就可以迅速判定未知化合物的成份。

下面将对红外光谱分析的基本原理做一个简单的介绍。

红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后，引起分子的振动-转动能级的跃迁而形成的光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。

利用红外光谱进行定性定量分析的方法称之为红外吸收光谱法。

红外辐射是在1800年由英国的威廉.赫谢(Willian Hersher) 尔发现的。

一直到了1903年，才有人研究了纯物质的红外吸收光谱。