红外检测数据图谱
醇、酚红外图谱分析
3229 分子间氢键展 宽的 O-H 伸缩
3023 芳基 C-H 伸 缩振动
1336 O-H 弯曲振动
754 C-H 面外伸缩振 动
图 4 苯酚红外波谱图
---精品---
（3）在醇类化合物中强极性的 C-O 键的伸缩振动在 1000--1130 产生强吸收峰，其
中，伯醇 1050 ，仲醇 1100 ，叔醇 1130 ，酚 1200 。
表 1 醇、酚特征吸收位置
强 基团类型 峰位/
度
归属与注释
醇（非极性 1300-1000 s
稀溶液中）
C-O 键的极性很强，故强度强，图中最强的吸收
羟基（醇、酚）红外谱图特征总结： 1， 结构
2， 特征吸收带：
（1）醇、酚以游离态存在时（浓度低于 0.005 度吸收带。
），在 3650--3590 范围内中等强
游离态羟基伸缩振动的频率：伯醇（3640 ）＞仲醇（3630 ）＞叔醇（3620 ）
＞酚（3620 ） （2）由于羟基是强极性基团，由于氢键的作用，醇、酚通常都是以缔合状态存在，吸收 带向低频区位移，二聚体 3450--3550 、多聚体 3200--3400 ，且峰型变宽。
-3640
w
游离-OH 的尖峰
伯醇
-1050
s
C-O 峰宽
1350-1260 m
O-H 峰宽
仲醇
-3630
w
游离-OH 的尖峰
---精品---
-1100
s
1350-1260 m
3615
w
叔醇
1150
s
1410-1310 m
3610
w
酚（非极性
红外光谱分析.
红外光谱分析序言二十世纪初叶，Coblentz发表了一百多个有机化合物的红外光谱图，给有机化学家提供了鉴别未知化合物的有力手段。
到四十年代红外光谱技术得到了广泛的研究和应用。
当今红外光谱仪的分辨率越来越高，检测范围扩展到10000－200cm-1，样品量少至微克级。
红外光谱提供的某些信息简捷可靠，检测样品中有无羰基及属于哪一类（酸酐、酯、酮或醛）是其他光谱技术难以替代的。
因此，对从事有机化合物为研究对象的化学工作者来说，红外光谱学是必需熟悉和掌握的一门重要光谱知识。
一、基本原理1、基本知识光是一种电磁波。
可根据电磁波的波长范围分成不同类型的光谱，它们各自反映出物质的不同类型的运动形式。
表1列出这些电磁波的波长，其所在区域的光谱名称，以及对应的运动形式。
红外光谱研究的内容涉及的是分子运动，因此称之为分子光谱。
通常红外光谱系指2-25μ之间的吸收光谱，常用的为中红外区4000-650cm-1(2.5-15.4μ)或4000-400cm-1。
这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角振动，分子在振动运动的同时还存在转动运动。
在红外光谱区实际所测得的图谱是分子的振动与转动运动的加合表现，即所谓振转光谱。
每一化合物都有其特有的光谱，因此使我们有可能通过红外光谱对化合物作出鉴别。
红外光谱所用的单位波长μ，波数cm-1。
光学中的一个基本公式是λυ= C，式中λ为波长，υ为频率，C为光速(3×1010cm/s)。
设υ为波数，其含义是单位长度(1cm)中所含的波的个数，并应具有以下关系：波数(cm-1)＝104/波长(μ)波长和波数都被用于表示红外光谱的吸收位置，即红外光谱图的横坐标。
目前倾向于普遍采用波数为单位，而在图谱上方标以对应的波长值。
红外光谱图的纵坐标反映的是吸收强度，一般以透过率(T%)表示。
2、红外光谱的几种振动形式主要的基本可以分为两大类：伸缩振动和弯曲振动。
(1)伸缩振动(υ)沿着键轴方向伸或缩的振动，存在对称与非对称两种类型。
基团红外吸收图谱
红外识谱图看似复杂，其实也有规律可循，试试这个口诀，说不定也是一种方法。
红外可分远中近，中红特征指纹区，1300来分界，注意横轴划分异。
看图要知红外仪，弄清物态液固气。
样品来源制样法，物化性能多联系。
识图先学饱和烃，三千以下看峰形。
2960、2870是甲基，2930、2850亚甲峰。
1470碳氢弯，1380甲基显。
二个甲基同一碳，1380分二半。
面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。
烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烷。
末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。
化合物，又键偏，～1650会出现。
烯氢面外易变形，1000以下有强峰。
910端基氢，再有一氢990。
顺式二氢690，反式移至970；单氢出峰820，干扰顺式难确定。
炔氢伸展三千三，峰强很大峰形尖。
三键伸展二千二，炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特征，1600～1430。
1650～2000，取代方式区分明。
900～650，面外弯曲定芳氢。
五氢吸收有两峰，700和750；四氢只有750，二氢相邻830；间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。
C－O伸展吸收大，伯仲叔醇位不同。
1050伯醇显，1100乃是仲，1150叔醇在，1230才是酚。
1110醚链伸，注意排除酯酸醇。
若与π键紧相连，二个吸收要看准，1050对称峰，1250反对称。
苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环，930处有强峰，环氧乙烷有三峰，1260环振动，九百上下反对称，八百左右最特征。
缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。
酸酐也有C－O键，开链环酐有区别，开链强宽一千一，环酐移至1250。
羰基伸展一千七，2720定醛基。
吸电效应波数高，共轭则向低频移。
张力促使振动快，环外双键可类比。
二千五到三千三，羧酸氢键峰形宽，920，钝峰显，羧基可定二聚酸、酸酐千八来偶合，双峰60严相隔，链状酸酐高频强，环状酸酐高频弱。
羧酸盐，偶合生，羰基伸缩出双峰，1600反对称，1400对称峰。
红外光谱(最全_最详细明了)、、
_
标是波数（用 表示，波数大，频率也大），单位是
cm-1。
波数即波长的倒数，表示单位(cm)长度光中所含光波的 数目。波长或波数可以按下式互换：
_
( cm-1)=1/λ(cm)=104/λ(μm)
CH2-C(OH)=CH-COOC2H5 υC=O与υC=C在1650cm-1(w) υOH3000cm-1
1.4 有机化合物基团的特征吸收
化合物红外光谱是各种基团红外吸收的叠加 。
各种基团在红外光谱的特定区域会出现对应的吸收带， 其位置大致固定。
受化学结构和外部条件的影响，吸收带会发生位移，但 综合吸收峰位置、谱带强度、谱带形状及相关峰的存在，
（1）红外光谱图（表示方法一）
纵坐标为吸收强度，横坐标为波长λ（m）和波数
1/λ，单位：cm-1 。可以用峰数，峰位，峰形，峰强
来描述。 纵坐标是：吸光度A
应用：有机 化合物的结
构解析
定性：基团 的特征吸收
频率；
定量：特征 峰的强度；
（表示方法二） 纵坐标是百分透过率T%。 百分透过率的定义是辅射光透过样品物质的百分率，即
例1：如羰基的伸缩振动频率受苯环和烯键两种给电子共
轭基团的影响而下降。
化合物 CH3-CO-CH3 CH3-CH=CH-CO-CH3 Ph-CO-Ph
υC=O ( cm-1)
1715
1677
1665
例2：化合物 R-CO-CR’
υC=O ( cm-1)
~1715
R-CO-O-R’ ~1735 -I > +C
红外图谱解读
1、实验目的：
磁性纳米材料的合成是一个重要的研究课题，在各种各样的磁性材 料中，赤磁铁矿（γ-Fe2O3）粉末因为具有极好的亚铁磁性和抗氧化 性能获得了更多的关注，已经被广泛应用在磁性材料和催化剂中。 因为铁的氧化物存在很多不同形态（FeO/Fe2O3/Fe3O4)，在制备 γ-Fe2O3的过程中也呈现出一些困难，并且α-Fe2O3 是顺磁性的，γFe2O3是铁磁性的， γ-Fe2O3在380 ◦C转化成α-Fe2O3 。 在温和条件下，通过三步化学法得到赤磁铁矿γ-Fe2O3的纳米粒子分 散在SiO 2 基体上的磁性材料。
煅烧之后，对ᵧ 2O3 /SiO2纳米复合材料颗粒进行红外光谱测定， 1589.9cm-1、 -Fe 1450.9cm-1─COO- 对称不对称拉伸振动吸收峰消失，测得640.6cm-1、586.5cm-1 Fe─O伸缩振动吸收峰，是ᵧ 2O3 特征吸收峰。证明铁与─COOH的连接形成 -Fe FeOOH对磁变相位的产生是必要的，并且XRD证明为了得到γ-Fe2O3 ，不能用FeCl 6H 9H 3· 2O代替Fe(NO 3 ) 3· 2 O 。
特征吸收
SiO 2
颗粒表面的-OH
1389.2cm-1、1381.5cm-1 NO3-集团不对称伸缩振动 1589.9cm-1、1450.9cm-1 ─COO-集团对称不对称伸缩振动吸收峰
主要基团的红外特征吸收峰
基团 Si-O -OH(缔合) 吸收频率 1300-900cm-1 3400-3200cm-1 振动形式 伸缩振动 伸缩振动 强度 S S
红外测温典型图谱
1． 隔离开关刀口过热 ...................................................................................................................... 34 2． 隔离开关转头过热 ...................................................................................................................... 35 3． 隔离开关接线板过热 .................................................................................................................. 36
第五章 互感器红外检测诊断故障典型图谱 .................பைடு நூலகம்.............................................. 37
1． 电流互感器头部过热 .................................................................................................................. 37 2． 电流互感器头部温度异常........................................................................................................... 38
红外光谱图库 IR 红外光谱分析
红外－拉曼
5 典型红外图谱（2）
1－己烯
武汉理工大学资环学院 管俊芳 37
红外－拉曼
5 典型红外图谱（3）
武汉理工大学资环学院 管俊芳
38
红外－拉曼
5 典型红外图谱（4）
1 原始珍珠岩
2改性珍珠岩 填料
3人工混匀的 珍珠岩
武汉理工大学资环学院 管俊芳
39
红外－拉曼
26
红外光谱测定中的样品处理技术 9
7 特殊红外测定技术 1) 全反射法 ATR
入射光到达深度
dp
2 sin 2 (n 2 / n1 ) 2
武汉理工大学资环学院 管俊芳
27
红外光谱测定中的样品处理技术 10
7 特殊红外测定技术 2)反射吸收法 RAS(Reflection Absorption Spectroscopy)
武汉理工大学资环学院 管俊芳
32
红外光谱测定中的样品处理技术 14
7 特殊红外测定技术 5)显微红外法 Infrared microscopy 用途
材料中的微小异物、缺陷测定 多层薄膜组成分析 生物组织特定部位测定 材料均一性分析（二维可动台上）
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红外－拉曼
武汉理工大学资环学院 管俊芳 15
红外－拉曼
4 红外分析方法（1）
红外辐射光源： a）能斯特灯：氧化锆、氧化钍、氧化钇的混 和物 b）硅碳棒：由合成的SiC加压而成 c）氧化铝棒：中间放置铂－铑加热丝的氧化 铝管棒 辐射源在加热1500－2000k时，会发射出 红外辐射光。
武汉理工大学资环学院 管俊芳 16
5 典型红外图谱（5）
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
1380和1365cm-1，是CH3”伞“形弯 曲振动峰，在正己烷中，这是一个 单峰；在2,3-二甲基丁烷中，两个 CH3 基 团 联 在 同 一 个 季 碳 上 ， 这 个 峰就裂分成双峰，表明有叔－丁基 基团存在。
谱图解析——1-己烯
2 8 6 1 cm-1， 是 CH2 对 称伸缩振动峰。
谱图解析——1-己烯
1821cm-1（红色），是=CH2 面弯曲振动，这是909cm-1处 的基频峰的倍频峰（灰色） ，倍频峰的吸收强度要比基 频峰弱得多。
谱图解析——1-己烯
1 6 4 2 cm-1 是 C=C 伸 缩 振 动 ， 一 般 来 说 ， 1640±20cm-1是顺式和乙烯基的伸缩振动 峰的位置;1670±10cm-1是反式、叔碳、季 碳取代的双键伸缩振动峰的位置。反式-2己烯只有一个很弱的吸收峰，这是因为内双 键伸缩仅会导致偶极矩的微小变化（近似于 对称的情况）。
频率是每秒光波通过的数目。
c
c：光在真空中的速度。
在红外中，经常使用的是波数。
1/ ：cm-1
谱图解析——正己烷
正己烷 最常见的有机化合 物。
谱图解析——正己烷
这个样品是液体样品，夹在两个KBr 窗片之间得到的谱图。从谱图上来看 ，这个化合物的红外吸收峰比较宽， 表明该化合物是一个饱和化合物。由 于饱和化合物有很多低能量的构象， 每一种构象吸收峰的位置有一定的差 异，谱峰的加宽是由于不同构象的峰 叠加而成的。
谱图解析——正己烷
这是指纹区，这一段区间的吸 收有很多的因素，很难解释。 不管多么复杂，利用参考谱图 进行比对，即可对样品进行定 性判断。
红外主要官能团对应谱图
红外主要官能团对应谱图各种基团都有其独特的红外光谱特征，这些特征可以用于鉴定化合物的结构和组成。
下面列出了主要基团的红外特征吸收峰。
一、烷烃类基团的红外特征吸收峰包括CH伸、CH伸（反称）、CH伸（对称）、CH弯（面内）和C-C伸等。
这些振动类型的波数范围分别为3000～2843 cm-1、2972～2880 cm-1、2882～2843 cm-1、1490～1350 cm-1和1250～1140 cm-1.二、烯烃类基团的红外特征吸收峰包括CH伸、C＝C伸、CH弯（面内）和CH弯（面外）等。
这些振动类型的波数范围分别为3100～3000 cm-1、1695～1630 cm-1、1430～1290cm-1和1010～650 cm-1.此外，单取代和双取代烯烃类基团的吸收峰也有所不同，顺式和反式烯烃类基团的吸收峰也有所不同。
三、炔烃类基团的红外特征吸收峰包括CH伸、C≡C伸、CH弯（面内）和CH弯（面外）等。
这些振动类型的波数范围分别为2270～2100 cm-1、1260～1245 cm-1、645～615 cm-1和3100～3000 cm-1.四、取代苯类基团的红外特征吸收峰包括泛频峰、骨架振动（νC＝C）、CH弯（面内）和CH弯（面外）等。
这些振动类型的波数范围分别为2000～1667 cm-1、1600±20 cm-1、1500±25 cm-1和1450±20 cm-1.此外，单取代、邻双取代、间双取代和对双取代取代苯类基团的吸收峰也有所不同，1,2,3-三取代、1,3,5-三取代和1,2,4-三取代取代苯类基团的吸收峰也有所不同。
总之，红外光谱分析是一种非常有用的手段，可以用于鉴定化合物的结构和组成。
各种基团的红外特征吸收峰可以提供重要的信息，帮助我们更好地理解化学反应和分析化合物。
以下是格式错误已经删除的文章：CH弯（面外）的取代位置有很多种，其中包括1,2,3,4四个取代位和1,2,4,5四个取代位等。
图谱分析 红外光谱1
N－H
伯胺和仲胺
(伸缩振动) (弯曲振动)
C－N C = N
胺 亚胺和肟
C≡N
腈
2260-2240 m-s
X = C = Y 丙二烯, 乙烯酮, 异氰酸盐（酯）,异硫氰酸 2270-1940 盐（酯） N = O 硝基(R－NO2) 1550 和1350 S－H S = O 硫醇 亚砜 2550 1050
s
w s
砜, 磺酰氯, 硫酸盐, 磺胺
1375-1300 和 13501140
1400-1000
s
C－X
氟
s
氯
溴和碘
23
785-540
< 667
s
s
SKLF
图3.11 化学键的吸收带
24
SKLF
表 3.3化学键的主要吸收值
O－H N－H C－H C≡N 3400 cm-1 3400 3000 2250 C≡C C=O C=C C－O 2150 cm-1 1715 1650 1100
图3.9 C=O 和 C=C 吸收带强度的对比
19
SKLF
O-H N-H
3650-3200cm-1 3500-3300cm-1
图3.10 O-H 和 N-H吸收峰形状的对比
20
SKLF
振动类型 C－H 烷类 －CH3 －CH2－ 烯烃 (伸缩振动) (弯曲振动) (弯曲) (伸缩振动)
频率 (cm-1) 3000-2850
C－H C－C C－O 1100cm-1 C－Cl 750cm-1 C－Br 600cm-1 C－I 500cm-1 3000cm-1 1200cm-1
折合质量 μ逐渐增加
12
SKLF
FTIR红外光谱原理及图谱解析
红外光谱仪结构及工作原理
结构
红外光谱仪主要由光源、干涉仪、样品室、检测器、数据处理系统等部分组成。其中， 干涉仪是核心部件，用于将光源发出的光分为两束，分别经过反射镜反射后再汇合产生
干涉现象。
工作原理
红外光谱仪采用傅里叶变换技术，通过对干涉图进行傅里叶变换得到红外光谱图。当样 品置于干涉仪中，红外光经过样品后，携带了样品的吸收信息。这些信息经过检测器接
FTIR红外光谱原理及图谱 解析
汇报人：XX
目录
• 红外光谱基本原理 • FTIR技术与应用 • 图谱解析方法与技巧 • 常见样品类型图谱解析举例 • 实验操作注意事项与故障排除 • 总结与展望
01
红外光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本原理
红外光谱定义与特点
定义
红外光谱（Infrared Spectroscopy ，IR）是研究物质在红外光区（波长 范围约为0.78-1000μm）的吸收和 发射特性的光谱学分支。
FTIR在各个领域应用现状
材料科学
用于研究材料的化学组成、晶体 结构、相变过程等，如无机材料 、金属材料、纳米材料等。
环境科学
用于大气、水体、土壤等环境样 品中污染物的定性和定量分析， 如有机污染物、重金属离子等。
01
化学领域
用于有机化合物、高分子材料等 的结构鉴定和定量分析，如官能 团识别、化学键类型判断等。
02
03
生物医学
用于生物大分子（如蛋白质、核 酸等）的结构分析、药物与生物 大分子的相互作用研究等。
04
FTIR技术发展趋势
高分辨率技术
进一步提高FTIR光谱的分辨率，实现对复杂 样品更精细的分析。
多模态联用技术
借助人工智能和机器学习等技术，实现FTIR 光谱的自动解析和智能识别，提高分析速度
红外实验数据
图1：苯甲酸的实验红外光谱图2：对硝基苯甲酸的实验红外光谱图3：苯甲醛的实验红外光谱图4：苯乙酮的实验红外光谱苯甲酸、对硝基苯甲酸、苯甲醛、苯乙酮红外光谱图对比：苯甲酸图谱分析如下：（1）官能团区1.在1600cm-1～~1581cm-1，1419cm-1～1454cm-1内出现四指峰，由此确定存在单核芳烃C=C骨架，所以存在苯环。
2.在2000～1700cm-1之间有锯齿状的倍频吸收峰，所以为单取代苯。
3.在1683cm-1存在强吸收峰，这是羧酸中羧基的振动产生的。
4.在3200～2500cm-1区域有宽吸收峰，所以有羧酸的O-H键伸缩振动。
5.在3500cm-1最有出现一个大的凸起，这是由于待测样中含有水分造成的误差。
（2）在指纹区700cm-1左右的705cm-1和667cm-1为单取代苯C—H变形振动的特征吸收峰；对硝基苯甲酸图谱分析如下：（1）和苯甲酸相比，在870cm-1左右出现了吸收峰，说明出现了C-N收缩振动，由此可确定它是硝基芳香族化合物。
（2）在1500cm-1—1550cm-1出现了吸收峰，说明了出现了N-O伸缩振动，由此可以确定它是芳香族硝基化合物。
（3）此外，对硝基苯甲酸的图谱其余部分和苯甲酸基本一致，由（1）、（2）都可以确定它是在苯甲酸的基础上又引入了硝基。
（4）由于并没有测对硝基苯基酸的同分异构体如邻硝基苯甲酸和间硝基苯甲酸的红外吸收光谱，则在指纹区没有办法比较它的具体邻间对关系。
苯甲醛的图谱分析如下：（1）和苯甲酸相比，苯甲醛的图谱在1750～1680cm-1也出现了吸收峰，这是C=O的伸缩振动，鉴别羰基最迅速的一个方法。
（2）此图又在1717～1695cm-1出现了强的吸收峰，说明C━H键在约2720cm-1区域的伸缩振动吸收峰，是芳香族醛类物质。
（3）醛有νC=O和醛基质子νCH的两个特征吸收带，芳香醛νC=O1710～1695cm-1。
（4）在图中看出，在2880～2650 cm-1出现了两个峰，这是醛类物质的特有吸收谱。