红外辐射材料整理34页PPT
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精品现代材料分析-红外吸收光谱介绍PPT课件
H
R1 C
H
H 3040~3010
C R2
R2 3040~3010
C H
1420~1410 1420~1410
895~885
990 910 840~800
965
730~675
1658~1698 1645~1640 1675~1665 1675~1665 1665~1650
（3）炔烃
末端炔烃的C-H伸缩振动一般在3300 cm-1处 出现强的尖吸收带。
对于伸缩振动来说，氢键越强，谱带越宽，吸收强度越 大，而且向低波数方向位移也越大。
对于弯曲振动来说，氢键则引起谱带变窄，同时向高波 数方向位移。
O H NH 游离
R
R
HN H O 氢键
C=O 伸缩 N-H 伸缩 N-H 变形
1690
3500
1620-1590
1650
3400
1650-1620
HO O
苯环取代类型在2000~1667cm-1和 900~650cm-1的图形
邻、间及对位二甲苯的红外光谱
（5）醇和酚
在稀溶液中，O-H键的特征吸收带位于3650～3600 cm-1；在纯液体或固体中，由于分子间氢键的关系， 使这个吸收带变宽，并向低波数方向移动，在 3500～3200 cm-1处出现吸收带。
~17ห้องสมุดไป่ตู้0
~1760（游离态）
（5）芳环、C=C、C=N伸缩振动区 1675~1500cm-1
① RC=CR′ 1620 1680 cm-1 强度弱， R=R′（对称）时，无红外活性。
② 芳环骨架振动在1600～1450 cm-1有二到四 个中等强度的峰，是判断芳环存在的重要标 志之一。
R1 C
H
H 3040~3010
C R2
R2 3040~3010
C H
1420~1410 1420~1410
895~885
990 910 840~800
965
730~675
1658~1698 1645~1640 1675~1665 1675~1665 1665~1650
（3）炔烃
末端炔烃的C-H伸缩振动一般在3300 cm-1处 出现强的尖吸收带。
对于伸缩振动来说，氢键越强，谱带越宽，吸收强度越 大，而且向低波数方向位移也越大。
对于弯曲振动来说，氢键则引起谱带变窄，同时向高波 数方向位移。
O H NH 游离
R
R
HN H O 氢键
C=O 伸缩 N-H 伸缩 N-H 变形
1690
3500
1620-1590
1650
3400
1650-1620
HO O
苯环取代类型在2000~1667cm-1和 900~650cm-1的图形
邻、间及对位二甲苯的红外光谱
（5）醇和酚
在稀溶液中，O-H键的特征吸收带位于3650～3600 cm-1；在纯液体或固体中，由于分子间氢键的关系， 使这个吸收带变宽，并向低波数方向移动，在 3500～3200 cm-1处出现吸收带。
~17ห้องสมุดไป่ตู้0
~1760（游离态）
（5）芳环、C=C、C=N伸缩振动区 1675~1500cm-1
① RC=CR′ 1620 1680 cm-1 强度弱， R=R′（对称）时，无红外活性。
② 芳环骨架振动在1600～1450 cm-1有二到四 个中等强度的峰，是判断芳环存在的重要标 志之一。
红外光谱最全最详细明了分解ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3.2 分子结构对基团吸收谱带位置的影响
（1）诱导效应（I效应）：基团邻近有不同电负性的取代 基时，由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化，从而 引起键力常数的改变，使基团吸收频率变化。
4. 色散型红外光谱仪主要部件
(1) 光源
能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成 的中空或实心圆棒，直径1-3 mm，长20-50mm；
室温下，非导体，使用前预热到800 C； 特点：发光强度大；寿命0.5-1年； 硅碳棒：两端粗，中间细；直径5 mm，长2050mm；不需预热；两端需用水冷却；
(2) 单色器
(2)共轭效应（C效应）： 共轭效应要求共轭体系有共平面性。
（3）瞬间偶极矩大，吸收峰强；键两端原子电 负性相差越大（极性越大），吸收峰越强； （4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的 吸收峰，基频峰； （5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个 弱的吸收峰，倍频峰.
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
某一基团的特征吸收频率，同时还要受到分子结构 和外界条件的影响。
同一种基团，由于其周围的化学环境不同，其特征吸 收频率会有所位移，不是在同一个位置出峰。
基团的吸收不是固定在某一个频率上，而是在一个范围 内波动。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
可见光近红外波段辐射传输方程ppt课件(共35张PPT)
Nitric oxide (NO)
Troposphere(对流层)
3微米为中心的吸收带；
•Sulphur Absorbing ground
Ammonia (NH3)
dioxide
(SO2)
•Nitrogen dioxide (NO2) Nitrogen dioxide (NO2)
由于正、负离子的重心不重合，所以水分子是一个极性分子，具有很强的电偶极矩;
烷〔CH4），氮氨化物〔N2O），一氧化碳〔CO〕等，（以60GHZ为中心的微波氧〔O2〕吸收带除外）。
Carbon monoxide (CO)
3微米的太阳辐射无法到达地面，在0.
Nitrogen dioxide (NO2)
1 水汽的最强和最宽的振转吸收带为以6.
1 S S S.. . 低纬：16~18km;
大气效应及建模
大气组成
大气垂直结构
Troposphere(对流层)
Stratosphere(平流层) Mesosphere(中间层)
Thermosphere(热层)
大气廓线？
大气组成
大气组成
对流层 邻近地表的一层。厚度最薄，大气质量80%，水汽90%。 低纬：16~18km;
中纬：10~12km; 高纬：7~9km.
特点： 温度随高度增加不断下降，平均6.5ºC/km，天气变化都发生在该层。 垂直方向空气运动激烈。
自地面至2m高的范围为贴地层, 昼夜温度变化10ºC。从地面到1~2km的为 行星边界层，富含气溶胶粒子，气溶胶密度随高度指数衰减。
在行星边界层以上，主要为分子散射。
大气组成
平流层
从对流层顶到50~55km。约20%大气质量，水汽少，臭氧 (10~40km)丰富，吸收太阳紫外辐射，气体密度低，分子动能 大。 特点： 20~32km, 同温层。 同温层之上，温度随高度增加而增加，到平流层顶温度停止增加。
红外光谱课件PPT
傅里叶变换红外光谱仪具有高分辨率、高灵敏度、高信噪比等优点，广泛应用于 化学、物理、生物等领域。
红外光谱仪的实验操作
实验前准备
检查仪器是否正常， 确保电源连接稳定， 准备好样品和实验器 材。
光路调整
调整分束器、干涉仪 和检测器的位置，确 保光路畅通无阻。
参数设置
根据实验需求设置扫 描范围、扫描次数、 分辨率等参数。
转动模式
分子转动模式可以分为刚性转子 和弹性转子。刚性转子的转动能 级是量子化的，而弹性转子的转
动能级则是连续的。
振动与转动的耦合
在某些情况下，分子的振动和转 动模式之间会发生耦合，从而影
响红外光谱的形状和位置。
红外光谱的吸收峰
01 02
特征峰与泛峰
红外光谱中的吸收峰可以按照其特征分为特征峰和泛峰。特征峰是指与 特定振动或转动模式相关的吸收峰，而泛峰则是由于多个振动或转动模 式的相互作用而产生的吸收峰。
峰的形状分析
03
峰的形状可以反映分子中对应化学键或基团周围环境的对称性、
氢键等相互作用，有助于深入了解分子结构。
谱图解析实例
解析有机化合物结构
通过红外光谱解析，可以确定有机化合物中存在的官能团和化学 键类型，进而推断其可能的结构。
解析无机物和配合物结构
红外光谱在无机物和配合物结构解析中也有广泛应用，可以用于确 定离子和分子的振动模式。
辐射与物质的相互作用
当红外辐射与物质相互作用时，如果辐射的能量与分子振 动或转动能级差相匹配，则会引起分子振动或转动能级跃 迁，从而产生红外吸收。
分子振动与转动
振动模式
分子中的原子或分子的振动模式 可以分为伸缩振动和弯曲振动。 伸缩振动是指原子间的距离发生 变化，而弯曲振动则是指原子围
红外光谱仪的实验操作
实验前准备
检查仪器是否正常， 确保电源连接稳定， 准备好样品和实验器 材。
光路调整
调整分束器、干涉仪 和检测器的位置，确 保光路畅通无阻。
参数设置
根据实验需求设置扫 描范围、扫描次数、 分辨率等参数。
转动模式
分子转动模式可以分为刚性转子 和弹性转子。刚性转子的转动能 级是量子化的，而弹性转子的转
动能级则是连续的。
振动与转动的耦合
在某些情况下，分子的振动和转 动模式之间会发生耦合，从而影
响红外光谱的形状和位置。
红外光谱的吸收峰
01 02
特征峰与泛峰
红外光谱中的吸收峰可以按照其特征分为特征峰和泛峰。特征峰是指与 特定振动或转动模式相关的吸收峰，而泛峰则是由于多个振动或转动模 式的相互作用而产生的吸收峰。
峰的形状分析
03
峰的形状可以反映分子中对应化学键或基团周围环境的对称性、
氢键等相互作用，有助于深入了解分子结构。
谱图解析实例
解析有机化合物结构
通过红外光谱解析，可以确定有机化合物中存在的官能团和化学 键类型，进而推断其可能的结构。
解析无机物和配合物结构
红外光谱在无机物和配合物结构解析中也有广泛应用，可以用于确 定离子和分子的振动模式。
辐射与物质的相互作用
当红外辐射与物质相互作用时，如果辐射的能量与分子振 动或转动能级差相匹配，则会引起分子振动或转动能级跃 迁，从而产生红外吸收。
分子振动与转动
振动模式
分子中的原子或分子的振动模式 可以分为伸缩振动和弯曲振动。 伸缩振动是指原子间的距离发生 变化，而弯曲振动则是指原子围
红外PPT课件
32
第二节 有机化合物的典型光谱
1．烷烃
（1）碳氢伸缩振动及弯曲振动
νC-H 接近又低于3000cm－1； asCH3 ＋ CH2 ； 当两个或三个甲基连接在同一碳原子上时，CH3峰分 裂为双峰；
-(CH2)n- n4， CH2峰出现在722 cm-1区有吸收，随 碳数的减少，吸收峰位有规律地向高波数方向移动；
解：~ 1 k
2πc μ
μ m1m2 m1 m2
C H的值：
（
12.01 1.008 12.01 1.008 ) 6 .02 10 23
1.54 10 24 g
k 4π 2c 2 μ~ 2 4π 2 ( 3.00 10 10 )2 ( 1.54 10 24 ) 3030 2
利用物质的分子对红外辐射的吸收，得到与分 子结构相应的红外光谱图，从而来鉴别分子结 构的方法，称为红外吸收光谱法（IR）。
近红外 0.76 ~ 2.5 um 中红外 2.5 ~ 25 um （4000 ~ 670 cm-1，即2.5 ~ 15 um 最广泛） 远红外 25 ~ 1000 um
芳烃ch31003000cm1之间有几三个16001500及1450cm1附近有三个吸收带前两个带是芳环的最重要特征带芳环与其他不饱和体系发生共轭1600cm1带往往分裂成1600及1580cm1两吸收带芳氢面外弯曲振动ch900650cm1单取代750690cm142邻二甲苯的红外光谱图邻二取代740cm1单取代2个吸收带750700cm1邻二取代1个吸收带740cm1间二取代23个吸收带870弱770700cm1对二取代1个吸收带800cm144倍频峰醇和酚分子间生成氢键而缔合oh伸缩振动36003200cm1之间co伸缩振动12601000cm1之间强度大从伯醇仲醇和叔醇吸收带向高频移动分别在105011001150cm1附近oh面外弯曲750650cm1之间oh面内弯曲1350cm146丙醇的红外光谱图47异丙醇的红外光谱图48叔丁醇的红外光谱图没有ohcoc伸缩振动1125cm1不对称强940cm1对称弱碳上有支链11701070cm1有两个吸收峰coc12751220cm1及10751020cm1两个强吸收峰50乙醚的红外光谱图51苯甲醚的红外光谱图伸缩振动饱和1720cm1芳酮向低频移动约20cm1不饱和酮向低频移动约40cm1伸缩振动1725cm1醛类在28202720cm1附近有cho两个吸收峰可与其他羰基化合物相区别
红外辐射材料分解课件
适用范围
适用于不同类型和结构的红外辐射材料，如聚合物、陶瓷、金属等 。
红外辐射材料分解的实验设计与操作
01
02
03
实验设备
红外光谱仪、热分析仪、 化学分析仪等。
实验步骤
样品准备、实验操作、数 据记录与分析等。
注意事项确保实验安Fra bibliotek，遵循实验 室规定，正确操作仪器设 备。
红外辐射材料分解的优化与改进
VS
在废水处理方面，红外技术可以用于 检测废水中的有机物和无机物，如苯 、酚、重金属等有害物质。通过对废 水进行检测，可以评估废水处理的效 果，优化处理工艺，提高废水处理效 率。
红外辐射在医疗领域的应用实例
红外辐射在医疗领域的应用主要集中在无损检测和诊断方面。红外热像仪可以用于检测人体表面温度 分布，通过分析温度分布可以判断人体内部是否存在病变。例如，红外热像仪可以检测出乳腺肿瘤、 甲状腺肿瘤等恶性肿瘤，为早期发现和治疗提供帮助。
此外，红外技术还可以用于太阳能利用领域。通过分析太阳光的红外光谱，可以 了解太阳光的能量分布和温度特性，为太阳能电池的设计和优化提供依据。同时 ，红外光谱技术还可以用于太阳能热利用领域，例如太阳能热水器的设计和优化 。
05 红外辐射材料分解的挑战 与前景
红外辐射材料分解面临的主要挑战
技术难度高
红外辐射材料通常具有复杂的分子结构和独特的物理特性 ，这使得分解过程需要高度专业化的技术和知识。
，导致材料分解。
热力学过程是指红外辐射能量 使材料分子获得足够的能量， 克服分子间作用力，从而实现
分解。
红外辐射材料分解的过程包括 吸收、传递和耗散等阶段，最
终导致材料的分解。
03 红外辐射材料分解技术
红外辐射材料分解的方法与技术路线
适用于不同类型和结构的红外辐射材料，如聚合物、陶瓷、金属等 。
红外辐射材料分解的实验设计与操作
01
02
03
实验设备
红外光谱仪、热分析仪、 化学分析仪等。
实验步骤
样品准备、实验操作、数 据记录与分析等。
注意事项确保实验安Fra bibliotek，遵循实验 室规定，正确操作仪器设 备。
红外辐射材料分解的优化与改进
VS
在废水处理方面，红外技术可以用于 检测废水中的有机物和无机物，如苯 、酚、重金属等有害物质。通过对废 水进行检测，可以评估废水处理的效 果，优化处理工艺，提高废水处理效 率。
红外辐射在医疗领域的应用实例
红外辐射在医疗领域的应用主要集中在无损检测和诊断方面。红外热像仪可以用于检测人体表面温度 分布，通过分析温度分布可以判断人体内部是否存在病变。例如，红外热像仪可以检测出乳腺肿瘤、 甲状腺肿瘤等恶性肿瘤，为早期发现和治疗提供帮助。
此外，红外技术还可以用于太阳能利用领域。通过分析太阳光的红外光谱，可以 了解太阳光的能量分布和温度特性，为太阳能电池的设计和优化提供依据。同时 ，红外光谱技术还可以用于太阳能热利用领域，例如太阳能热水器的设计和优化 。
05 红外辐射材料分解的挑战 与前景
红外辐射材料分解面临的主要挑战
技术难度高
红外辐射材料通常具有复杂的分子结构和独特的物理特性 ，这使得分解过程需要高度专业化的技术和知识。
，导致材料分解。
热力学过程是指红外辐射能量 使材料分子获得足够的能量， 克服分子间作用力，从而实现
分解。
红外辐射材料分解的过程包括 吸收、传递和耗散等阶段，最
终导致材料的分解。
03 红外辐射材料分解技术
红外辐射材料分解的方法与技术路线
红外技术-第三章-红外辐射源分解PPT课件
• 按其工作温度来分可分为三类：
– 低温黑体：小于100ºC
– 中温黑体：100~1000ºC
– 高温黑体：1000ºC以上。
• 设计制作黑体时应考虑以下问题：
– 1．腔形的选择
» 球型、锥型、柱型
– 2．对腔芯材料的选择(好的热导率、高的抗氧化能力 或氧化层不易脱落、高发射率)
» 低于600K可选用铜；
18
– 常用作红外分光光度计的光源。 – 能斯特灯是由氧化锆、氧化钍、氧化钇或氧
化铍的混合物烧结成的一种很脆的空心圆柱 体或圆棒，两端以铂丝作为电源的引出线， 典型尺寸为长30mm，直径1~3mm。 – 能斯脱灯常作为红外分光光度计中的红外辐 射源。它有寿命长，工作温度高，黑体特性 好和不需要水冷等特性。主要缺点是机械强 度低，稍受压，就会损坏。 – 恒流电源供电：工作电流0.3~0.6A。 – 工作温度：1700K~1800K。
21
3.4 钨带灯
22
– 是广为使用为红外辐射源。常用于红外辐射 测量，作为3um以下的近红外辐射源使用。
– 与日常照明用的钨丝灯一样，钨带灯也是通 电加热钨带而发光的。
– 钨带的典型尺寸为宽约2mm，厚约0.02mm， 长约20mm。真空泡时可工作于1100ºC，充 惰性气体(如氩气等)可工作于2700度。
– 红宝石(Al2O3)激光器：波长694.3nm，功率可达103W 以上。
– 掺钕的钇铝石榴石(YAG)激光器，波长1.06um，功率 可达MW量级。
• 2、单色性和指向性不如气体激光器。
– 染料激光器的增益介质是由能发射荧光的有 机染料分子组成。特点：
• 染料分子的电子从基态跃迁到激发态的吸收光谱 几乎是连续谱，宽度可达几十纳米。可调染料激 光器是分光技术中的重要光源。