红外光谱谱图质量影响因素汇总
有机波谱学 红外光谱总结
总结当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。
所以，红外红外光谱光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。
红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。
当外界电磁波照射分子时，如照射的电磁波的能量与分子的两能级差相等，该频率的电磁波就被该分子吸收，从而引起分子对应能级的跃迁，宏观表现为透射光强度变小。
电磁波能量与分子两能级差相等为物质产生红外吸收光谱必须满足条件之一，这决定了吸收峰出现的位置。
红外吸收光谱产生的第二个条件是红外光与分子之间有偶合作用，为了满足这个条件，分子振动时其偶极矩必须发生变化。
这实际上保证了红外光的能量能传递给分子，这种能量的传递是通过分子振动偶极矩的变化来实现的。
并非所有的振动都会产生红外吸收，只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收，这种振动称为红外活性振动；偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收，称为红外非活性振动。
分子的振动形式可以分为两大类：伸缩振动和弯曲振动。
前者是指原子沿键轴方向的往复运动，振动过程中键长发生变化。
后者是指原子垂直于化学键方向的振动。
通常用不同的符号表示不同的振动形式，例如，伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动，分别用 Vs 和Vas 表示。
弯曲振动可分为面内弯曲振动(δ)和面外弯曲振动(γ)。
从理论上来说，每一个基本振动都能吸收与红外光谱仪其频率相同的红外光，在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。
实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的；另外有一些振动的频率相同，发生简并；还有一些振动频率超出了仪器可以检测的范围，这些都使得实际红外谱图中的吸收峰数目大大低于理论值。
影响近红外光谱分析结果准确性的因素
影响近红外光谱分析结果准确性的因素影响近红外测试结果稳定性的因素可分为三类:即源于仪器的影响因素,来源于样品的影响因素,以及与操作者自身有关的因素(见表1)。
这些因素主要来自定标样品的选择、模型传递过程中波长的变化、样品预处理及装样的差别、定标样品的标准方法测定、测试条件、样品特征等。
样品粒度大小及其分布是影响近红外预测效果的重要因素之一。
样品粒度的差异直接影响样品对近红外光的吸收和散射,从而导致光谱的变异。
对此近红外光谱专家们做了大量工作,Willimas[4]和Thompso[5]分别指出影响近红外光谱分析准确性和精确性最重要的因素是样品的颗粒度。
1984年Norris和Willimas[6]研究了颗粒度大小对硬红冬小麦近红外测试结果的影响,发现不同颗粒度大小样品的近红外光谱有很明显的差异,随样品颗粒度的增大,吸光度增加,且波长越长,光谱变异越大。
1999年Wang和Dowell等[7]研究了全籽粒小麦的籽粒大小对近红外光谱的影响,发现颗粒度大小与吸光度成正相关,红小麦相关系数为0.77,白小麦相关系数为0.72。
国内在这方面也有研究,王文真[8]验证了样品粒度对近红外测定结果的影响,得出小麦中粗蛋白含量的预测值随粒度的增大而增高;且待测样品粒度和定标样品粒度相接近的预测值与实际值最为接近。
胡新中等[9]研究了小麦全粉粗细度对近红外测定结果的影响,发现随粒度的增加,蛋白质含量、水分含量和硬度的近红外预测值都有所增加。
水分对近红外分析结果产生影响主要有以下几个原因:一是样品的水分含量显著地影响粉碎后颗粒度的大小、形状及其分布,导致样品光谱散射系数S发生变化,从而影响其预测结果。
其二是通过与其它成分的水合作用,导致某成分最佳波长点发生漂移。
样品表面的色泽影响样品对近红外光的漫反射率和透过率的大小。
一些表面比较光亮的样品,对光的反射比较强烈,这样就导致近红外光不能携带样品信息到达检测器;相近组分,不同颜色的油菜籽样品近红外扫描实验中,样品表面颜色越深,吸光度越大,在短波处(≤1000nm)最为明显[2]。
温度对近红外光谱分析的影响研究
温度对近红外光谱分析的影响研究近红外光谱分析是一种非破坏性的技术，可以用于材料、食品、药品、环境等领域的质量控制和分析。
然而，在进行近红外光谱分析时，温度可能会对结果产生影响。
本文将对温度对近红外光谱分析的影响进行研究和分析。
首先，温度对近红外光谱的影响主要体现在两个方面。
第一，温度变化会产生热胀冷缩的效应，导致光学元件的尺寸变化。
由于近红外光谱分析需要稳定的光学路径和光源，光学元件的尺寸变化可能会导致信号强度的变化，进而影响光谱的质量。
第二，温度的变化可能会引起样品的物理或化学变化，从而影响近红外光谱的谱图特征。
例如，某些样品在高温下可能发生热解、失水或发生化学反应，导致光谱发生变化。
为了研究温度对近红外光谱分析的影响，一种常见的方法是通过温控设备控制样品的温度，并记录光谱数据。
然后，分析数据，评估温度对光谱的影响，并找出解决方案来减小温度对光谱分析结果的影响。
研究表明，在样品进行近红外光谱分析时，温度的变化可能导致信号强度的变化。
这是因为温度会影响吸收、散射和透射光的衰减程度。
一些物质在高温下可能发生吸收能量的现象，导致信号强度的减小。
此外，在高温下，样品可能发生物理或化学变化，使光谱发生形状、峰位或峰宽的变化。
因此，在进行近红外光谱分析时，必须考虑样品的温度对光谱信号的影响，并进行相应的校正和补偿。
为了减小温度对近红外光谱分析结果的影响，可以采取一些措施。
首先，可以使用温控设备来控制样品的温度，确保温度的稳定性。
其次，可以根据样品的特性进行校正和补偿。
例如，可以制备一系列温度下的标准样品，并对这些样品进行近红外光谱分析，建立温度对样品光谱的影响模型。
通过该模型，可以对实际样品的光谱数据进行校正和补偿，以消除温度对光谱的影响。
此外，在进行近红外光谱分析时，还可以进行多次重复测量，并取平均值，以减小温度波动对结果的影响。
除了温度对近红外光谱分析结果的影响外，温度还可能对仪器本身产生影响。
例如，温度变化可能导致光纤的弯曲、光源的稳定性变差，进而影响光谱仪的工作性能。
红外光谱总结
C－O－C 基团的不对称和对称伸缩振动；不对称伸缩振动的谱带强、宽且稳定，称为
酯谱带。特征：甲酸酯 1180cm-1，乙酸酯 1240cm-1，丙酸以上的酯 1190cm-1，甲酯 1165cm-1
5. 酰胺：
'.
.
酰胺的特征频率: 酰胺结构中既有羰基又有氨基。酰胺的特征频率主要是 ν(N-H)伸缩振 动:
红外光谱可以应用于化合物分子结构的测定、未知物鉴定以及混合物成分分析。
2.1 红外光谱的基本原理
2.1.1 红外吸收光谱
1. 当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频
率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振
(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。
（2）振动能级跃迁时，偶极矩的变化：根据量子理论，红外光谱的强度与分子振动时 偶极矩变化的平方成正比。同样，基频振动(v0→1)，偶极矩的变化越大，吸收峰也越强。
（3）与振动形式有关：吸收峰强度：反对称伸缩振动＞对称伸缩振动>＞变形振动 （4）电子效应 诱导效应：通过影响化学键偶极矩的大小影响吸收强度 共轭效应：使π电子离域程度增大，极化程度增加，使不含饱和键的的伸缩振动强度增 加。 （5）氢键的影响：氢键作用会提高化学键的极化程度，伸缩振动吸收峰加宽、增强。. 红外吸收峰强度比紫外吸收峰小2～3个数量级； （6）振动耦合：使吸收增大。指分子内有近似相同振动频率且位于相邻部位的振动基 团产生两种以上的基团参加的混合振动。 （7）费米共振：使倍频或组频的吸收强度显著增加。指一个化学键的基频和它自己或 与之相连的另一化学键的某种振动的倍频或合频的偶合。
面内 OH
红外光谱谱图质量影响因素分析
对 于聚合 物 的薄膜 或者 片状材 料需 要 做பைடு நூலகம்衰减 全 反 射 （ ＡＴＲ） 样 品 如果 非 常 光 滑 ， 反 射 从 而产 生 干 涉 ， 光
条文 ， 使谱 图不光滑 或影 响谱带 强度 ， 量分 析要 特别 注 意 。对 于不 同 的聚 合物 样 品有 液体 铸 膜法 、 压 膜 定 热 法、 糊法 、 热裂 解 法 得正 确信 息 的关键 。 。在红外 光 谱分 析 中 ， 择适 当的制 样方 法 、 选 掌握 较 高 的制样 技 术是 红外 光谱 研究 取
红 外光 谱 谱 图质 量 影 响 因素 分析
耿 春 英 ，徐 沛 龙 ，林 青
（ 岛 大学 国家重 点 实验 室培 育基 地 ，山 东 青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １ 摘 要 ：为 了在红 外光谱 实 验 中得 到 高质 量 的红外谱 图 ， 细分 析 了样 品制 备技 术 、 描 次 详 扫
６
的不 透明而产 生光 的散射 ， 使红 外谱 图基线 上 移 ， 生 干涉 产
条 文使谱 图不 光滑 ， 吸收峰 的频 率产 生 明显的位 移 。充分 使
５
４
研 磨样 品 ， 掌握 研 磨 时 间 和 方 法 是 很 重 要 的 。对 于 不 同样 品 吾 ３ 需 要灵活采 用不同 的测试 方法 。要消 除以上 现象 ， 品颗 粒 样
数、 扫描 速度 、 分辨 率 和数据 处理 等 因素对 红外 谱 图 的影 响 ， 以 十二 烷基 硫 酸 钠 为 样 品 并 进行 了实 验验 证 。实验 和分 析结 果表 明 ， 获 得高 质量 的红 外光谱 图 ， 要 不仅 需要 掌握 红外
光谱 的分 析 方法 、 品的制 备技 术 ， 要 了解 样 品 的性 质 和 结构 ， 择 合 适 的制 样 方 法 和 样 还 选 科 学 的操 作 技术 。该 结果对 实 际 的仪 器使 用者 和科研 工作 者具有 指 导和借 鉴 意义 。 关 键词 ： 外光 谱 ； 作技术 ；影 响因 素 ；谱 图质 量 红 操
影响红外吸收光谱和紫外吸收谱光谱的主要因素解读
（2）中介效应（M 效应）（2）中介效应（M 效应）当含有孤对电子的原子（O、S、N 等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，称为中介效应。
由于含有孤对电子的原子的共轭作用，使 C=O 上的电子云更移向氧原子，C=O 双键的电子云密度平均化，造成 C=O 键的力常数下降，使吸收频率向低波数位移。
对同一基团，若诱导效应和中介效应同时存在，则振动频率最后位移的方向和程度，取决于这两种效应的结果。
当诱导效应大于中介效应时，振动频率向高波数移动，反之，振动频率向低波数移动。
2 . 氢键的影响• 2 . 氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。
游离羧酸的 C=O 键频率出现在 1760 cm-1 左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体， C=O 键频率出现在 1700 cm-1 。
分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。
3. 振动耦合• 3. 振动耦合当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动 ! 相互作用。
其结果是使振动频率发生感变化，一个向高频移动，另一个向低频移动，谱带分裂。
振动耦合常出现在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐。
• 在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、溶剂的浓度和测定时的温度不同，同一种物质所测得的光谱也不同。
通常在极性溶剂中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动，并且强度增大。
因此，在红外光谱测定中，应尽量采用非极性的溶剂。
浅谈红外谱图质量的评判与制样技术
作为经典、传统的分子结构分析手段之一的红外光谱，已T%时，基线与透过率之差应该不小于60%，且理想谱图的最大经历经百余年的发展。
虽然目前对于未知物质结构的解析多数透过率在10%～20%之间，基线在70%以上。
-1运用质谱、单晶和核磁等仪器，但是这并不意味着红外光谱法（3）水汽和二氧化碳对谱图的影响。
如果在2000 cm ～-1已经在物质结构分析中不起作用，相反地，傅里叶变换红外光2500 cm 之间，毛刺峰较多，可能背景中的CO 有影响，应重新2-1-1-1-1谱是根据物质的分子振动时所吸收的光的频率不同而得到的红扣除背景，如果在4000 cm ～3500 cm 至1900 cm ～1300 cm 外谱图，同一个基团在不同的分子和状态中振动频率不同。
红区域有明显的吸收或者毛刺峰较多，可能为水汽的影响。
外光谱技术因其可以直接、简单、快速、无损地提供丰富的分子结构特征和物质成分信息，并且从分子水平上反映物质的结[1-4]构差异等优势，可为研究物质的性质提供有力的依据，因而它在各个领域仍具有广泛的应用前景。
比如，在化工产品液体[5]石油中某些特定组分含量的测定，半导体产品分析，在刑侦技[6]术领域也发挥着不可小觑的作用，其中孙素琴等在药物分析中 图1 质量较差的红外光谱 图2 研磨不充分样品的红外光谱的应用，另外红外在珠宝鉴定、食品与保健品分析等领域中均扮演着重要的角色。
红外光谱应用较广，我们应该能清楚地判别所测样品的红外谱图质量的好坏，使其能更好的指导我们进行分析测试研究。
然而，样品的制样方法和制备技术对谱图的影响很大，本文将对制样过程的问题进行简单的汇总，希望对实际的仪器使用者和科研工作者提供较好的指导和借鉴作用。
图3 研磨过度样品的红外光谱 图4 样品吸收过强时的红外光谱1 红外谱图质量的评判看一张红外光谱图的质量，主要从以下三个方面进行辨别：基线、谱图整体的吸收强度以及光谱图的噪声。
（1）光谱图基线应该是平直的。
红外光谱的影响因素和基团分析
2). C＝C伸缩振动 1670~1600 cm-1 ，强度中等或较低。 烯烃： 1680～1600 cm-1
芳环骨架振动：﹝苯环、吡啶环及其它芳环﹞
1650~1450 cm-1 范围 苯： ～1600，1580，1500，1450 cm-1 吡啶：～1600，1570，1500，1435 cm-1 呋喃：～1600，1500，1400 cm-1
酯：脂肪酸酯～1735 cm-1，不饱和酸酯或苯甲酸酯低波
数位移约20 cm-1 羧酸：～1720 cm-1，若在第一区约 3000 cm-1出现强、宽吸收。 醛：在2850～2720 cm-1 范围有 m 或 w 吸收，出现1～2条谱带，结合此峰，
可判断醛基存在。 酮：唯一的特征吸收带
酰胺：1690～1630 cm-1 ，缔合态约 1650 cm-1 伯酰胺：～1690 cm-1（Ⅰ） ,1640 cm-1（Ⅱ） 仲酰胺：～1680 cm-1（Ⅰ），1530 cm-1（Ⅱ）， 1260 cm-1 （Ⅲ） 叔酰胺：～1650 cm-1
（5）振动的偶合
分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时, 它们
之间发生强相互作用, 结果产生两个吸收峰, 一个向高频移 动, 一个向低频移动。
2.4. 红外光谱的分区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 1300（官能团 区） 1300~ 650 cm-1（指纹区）依据基团的振动形式，分为四个 区： (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500 2000 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 (3)2000 1500 cm-1 双键伸缩振动区 (4)1500 600 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区
影响红外光谱的因素
1、外部因素：测定时的试样状态、溶剂效应等因素。
溶剂效应：溶剂种类不同对谱图也会有影响。
溶剂分子能引起溶剂溶质的缔合，改变吸收带的位置及强度。
通常，在极性溶剂中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频率向低波数方向移动。
例如：气态时vC = O最高，非极性溶剂的稀溶液次之，而液态或固态的频率最低。
在红外光谱法中，应尽量选用非极性溶剂。
2、内部因素：（1）诱导效应（I效应）吸电子基团使电子云由氧原子转向双键，使按基双键性增强，从而使吸收峰向高波数方向移动。
（2）共觇效应（M效应）（3）偶极场效应（F效应）共辘效应和诱导效应是通过化学键起作用的。
偶极场效应是邻近基团通过空间起作用的。
（4）氢键按基和疑基之间容易形成氢键，使按基的频率降低。
（5）振动的偶合。
二个频率相同或相近的基团联结在一起时，会发生相互作用而使谱峰分成二个。
如酸肝的二个拨基，振动偶合而裂分成二个谱峰。
二元酸的二个按基之间只有1〜2个碳原子时，会出现二个C=O基吸收峰，是相互偶合的结果。
费米共振:当倍频峰位于某强的基频峰附近时，弱的倍频峰常被大大强化。
基频峰常发生分裂。
这种泛频峰和基频峰之间的偶合，称为费米共振。
-CHO的C-H伸缩振动（2835-2965cm-l ）和C-H弯曲振动（1390cm-l）的倍频峰偶合，裂分成二个峰：2840cm3、2760 cm-1,是醛基的特征峰。
（6）空间效应，包括环状化合物的张力效应和位阻效应张力效应。
与环直接联结的双键的伸缩振动频率，环越小张力越大，其频率越高。
环内双键，张力越大，伸缩振动频率越低。
空间位阻效应：若分子结构中存在空间阻碍，使共辄受到限制，振动频率增高。
傅里叶红外影响因素
傅里叶红外影响因素
傅里叶红外光谱是一种常用的分析技术，它可以用于分析物质的结构和组成。
傅里叶红外光谱的质量和准确性受到多种因素的影响，下面将介绍一些常见的影响因素。
1. 样品制备
样品制备是影响傅里叶红外光谱质量的重要因素之一。
样品制备不当会导致傅里叶红外光谱的峰形变形、峰位偏移、峰强度不均等问题。
因此，在样品制备过程中，需要注意样品的纯度、均匀性、厚度等因素。
2. 光谱仪性能
光谱仪的性能也是影响傅里叶红外光谱质量的重要因素之一。
光谱仪的分辨率、信噪比、波数精度等参数都会影响傅里叶红外光谱的质量。
因此，在进行傅里叶红外光谱分析时，需要选择性能良好的光谱仪。
3. 光源
光源是傅里叶红外光谱分析中的重要组成部分，它的稳定性和光谱特性会影响傅里叶红外光谱的质量。
常见的光源有氘灯和钨灯，它们的光谱特性不同，因此在选择光源时需要根据实际需要进行选择。
4. 环境因素
环境因素也会影响傅里叶红外光谱的质量。
例如，温度、湿度等因素会影响样品的状态和光谱仪的性能，从而影响傅里叶红外光谱的质量。
因此，在进行傅里叶红外光谱分析时，需要控制好环境因素。
5. 数据处理
数据处理也是影响傅里叶红外光谱质量的重要因素之一。
数据处理包括光谱预处理、谱图解析等步骤，不同的数据处理方法会对傅里叶红外光谱的质量产生不同的影响。
因此，在进行数据处理时，需要选择合适的方法。
傅里叶红外光谱的质量受到多种因素的影响，需要在样品制备、光谱仪性能、光源、环境因素和数据处理等方面进行综合考虑，才能得到准确可靠的傅里叶红外光谱数据。
傅里叶红外影响因素
傅里叶红外影响因素引言傅里叶红外（FTIR）是一种常用的光谱分析技术，用于检测物质的分子结构和化学成分。
在傅里叶红外分析中，有许多因素会影响其精确性和可靠性。
本文将探讨傅里叶红外分析的影响因素，并提供相关解决方法。
光源傅里叶红外分析仪的光源是影响分析结果的重要因素之一。
光源的稳定性、强度和波长范围会直接影响信噪比和分析精度。
以下是一些常见的光源问题及其解决方法：1. 光源强度不稳定：这可能导致信号噪声比的变化。
解决方法是定期检查和校准光源，确保其稳定性。
2. 光源波长不准确：这会导致傅里叶红外光谱图的扭曲或失真。
为了解决这个问题，可以使用标准样品进行波长校准。
干涉仪傅里叶红外分析中使用的干涉仪也会对结果产生重要影响。
以下是一些与干涉仪相关的因素及其解决方法： 1. 干涉仪内部污染：干涉仪内的污染物会影响信号的强度和精确性。
解决方法是定期清洁干涉仪的相关部件。
2. 干涉仪误差：干涉仪的精确度会影响谱图的解析度和峰值强度。
为了减小误差，可以定期进行干涉仪的校准。
采样合适的采样方法可以确保获得准确和可重复的傅里叶红外光谱结果。
以下是一些与采样相关的因素及其解决方法： 1. 样品准备：样品的制备方法会对傅里叶红外光谱结果产生影响。
为了获得准确的结果，应正确选择样品制备方法，并避免可能干扰傅里叶红外分析的因素。
2. 样品厚度：样品的厚度会影响傅里叶红外光谱峰的强度和位置。
为了获得准确的结果，采用合适的样品厚度，以确保最佳的信号强度和峰位。
数据处理傅里叶红外分析的数据处理也是影响结果的重要因素。
以下是一些与数据处理相关的因素及其解决方法： 1. 基线漂移：由于噪声或仪器问题，傅里叶红外光谱图可能存在基线漂移。
为了解决这个问题，可以使用基线校正方法或自动校正算法来消除基线漂移。
2. 噪声干扰：噪声会干扰傅里叶红外光谱的解析。
为了减小噪声的影响，可以使用信噪比增强算法或数字滤波器来降低噪声水平。
结论综上所述，傅里叶红外分析的精确性和可靠性受到许多因素的影响。
红外光谱谱图解析
• 倍频峰又分为一级倍频峰、二级倍频峰等 等。当非谐振子从n = 0向n = 2振动能级 跃迁时所吸收光的频率称为一级倍频峰， 从n = 0向n = 3振动能级跃迁时所吸收光 的频率称为二级倍频峰 • 一级倍频峰很弱，二级倍频峰更弱
• 一级倍频峰的波数并非正好等于基频峰波 数的两倍。一级倍频总是小于基频的两倍， 这是因为非谐振子振动能级是不等距的， 其能级间隔随着振动量子数n的增加而慢慢 减小
6
倍频峰 （Overtone）
• 根据谐振子选择定则，谐振子只能在相邻的 两个振动能级之间跃迁， 即Δn＝±1。而且 各个振动能级之间的间隔都是相等的
• 实际分子不是谐振子。量子力学证明，非谐 振子的选择定则不再局限于Δn＝±1。Δn可 以等于其它整数，即Δn＝±1，±2， ±3，……。也就是说，对于非谐振子，可以 从振动能级n = 0向n = 2或n = 3，或向更高 的振动能级跃迁。非谐振子的这种振动跃迁 称为倍频振动。倍频振动频率称为倍频峰
苯的拉曼光谱
反对称伸缩振动
（Asymmetric Stretching Vibration）
直线形三原子基团反对称伸缩振动
弯曲形三原子基团反对称伸缩振动 H2O，-CH2-，-NH2，-NO2
CO2
平面形四原子基团反对称伸缩振动
四面体形五原子基团反对称伸缩振动
NO3－，BO3－，CO32－
NH4+，SO42+，PO43+ ，SiO42-
H N O O H
H
平面型 硝酸钠中的NO3－ 的对称伸缩振动 1071cm-1（拉曼活性）
四面体型 甲基-CH3的对称伸缩振动 2872±5cm-1
O
S
O O
O
FTIR分辨率and扫描次数
热电参数解释1.光谱分辨率：优于0.4cm-1图谱上两波峰最近间距0.4可以分辨出来，图谱横坐标为波数，即1cm内波数不同反应不同物质。
2.光谱范围：7800-350cm-1 优化的中红外KBr分束器范围在7800-350cm-1的物质可以识别，KBr类似于分光器，表面有一层透光物质防止KBr 潮解。
3.信噪比：45000：1，p-p（1分钟扫描）这是光信号的信噪比值，工作1分钟（时间不同没有可比性），P-P代表峰峰之间信噪比。
4.峰峰噪音值：〈9.65X10^-6AU（1分钟扫描）5.波数精度：优于0.01cm-1这是仪器认为这个波数在图谱横坐标上为1000.01还是1000.02，认物质的精度。
6.噪音值（100um,2分钟扫描，4cm-1分辨率）：优于1.7X10^-5Abs用100um波长的红外光，工作2分钟，分辨率调到4（分辨率可以调节，数值越小分辨率越高，扫描样品的时间越长，当知道被测物质里所有的波峰大于4的时候可以选择4的分辨率，分辨率越小噪音越大，通常气体检测所需的分辨率要求最高，一般4就够了，测量固体的分辨率国家保准为8）情况下的噪音值红外光谱谱图质量影响因素汇总FTIR的分辨率是动镜移动距离二倍的倒数如果要说是单位就是这个了：波数: 为波长λ的倒数，即1cm中所含波的个数波数cm-1=1/λ=10000000/λnm =10000/λμm波数单位：cm-11、扫描次数对红外谱图的影响：傅里叶变换红外光谱仪测量物质的光谱时, 检测器在接受样品光谱信号的同时也接受了噪声信号, 输出的光谱既包括样品的信号也包括噪声信号。
信噪比与扫描次数的平方成正比。
增加扫描次数可以减少噪声、增加谱图的光滑性。
2、扫描速度对红外谱图的影响：扫描速度减慢, 检测器接收能量增加; 反之, 扫描速度加快, 检测器接收能量减小。
当测量信号小时( 包括使用某些附件时) 应降低动镜移动速度, 而在需要快速测量时, 提高速度。
红外吸收光谱峰位的影响因素
红外吸收光谱峰位的影响因素红外吸收光谱峰位是指在红外光谱中各种化合物分子所对应的吸收波数峰位。
红外光谱技术是一种常用的分析手段，可以通过观察和分析样品在红外光区吸收能谱的位置和强度来识别化合物的功能基团和分子结构。
红外吸收波数峰位是衡量样品吸收红外光的能力，其具体数值受到多种因素的影响，下面将详细介绍一些常见的影响因素。
1. 化学键的性质：化学键的性质直接影响红外吸收光谱峰位。
不同类型的化学键具有不同的振动频率，可以对应于不同的红外吸收峰。
例如，C-H键通常对应于2900-3000 cm-1区域的吸收峰，C=O键通常对应于1700-1800 cm-1区域的吸收峰。
2.共振效应：共振效应是指吸收频率与共振结构的共振频率相吻合或接近。
当共振结构中的化学键发生共振时，会导致红外吸收波数峰位发生变化。
共振效应可以增强或减弱光谱峰位的强度，使得峰位的位置发生变化。
3.分子间作用力：分子间的作用力也会对红外吸收光谱峰位产生影响。
例如，氢键是一种常见的分子间作用力，可以导致红外吸收峰位产生蓝移或红移现象。
蓝移是指吸收峰位向高波数方向移动，红移是指吸收峰位向低波数方向移动。
4.溶剂效应：溶剂的选择和性质也会对红外吸收光谱峰位产生影响。
溶剂的极性、介电常数和黏度等性质可以改变红外吸收峰位的位置和强度。
例如，极性溶剂通常会导致红外吸收峰位发生红移现象。
此外，溶剂的选择还可以影响样品和溶剂之间的相互作用，导致光谱形状发生变化。
5.结晶度：样品的结晶度也会对红外吸收光谱峰位产生影响。
在红外光谱实验中，通常会使用固体样品进行测试。
样品的结晶度可以影响输入红外光的吸收程度和峰位的大小。
不同的晶体结构可能会导致不同的吸收峰位和峰形。
6.样品的质量和纯度：样品的质量和纯度也是影响红外吸收光谱峰位的重要因素。
杂质的存在会干扰红外信号，使得峰位不明确或发生偏移。
高纯度的样品有助于获得准确的红外光谱数据。
7.分子尺寸和结构：分子尺寸和结构对红外吸收光谱峰位也具有一定的影响。
红外光谱位移的影响因素
影响红外光谱（IR）基团频率位移的因素（1）外部因素--测定条件不同。
外部因素包括样品的状态、粒度、溶剂、重结晶条件及制样方法的不同等等都会引起红外光谱的改变。
当与标准谱图对照时，注意必须在测定条件一致的情况下才能比较。
（2）内部因素--分子结构差异(取代基效应)。
内部因素主要包括：诱导效应、共轭效应，场效应、氢键效应、空间效应及振动的偶合等。
主要根据不同结构或者基团对键强度的影响来判断频率变化，键增强则波数增加，反之则减少。
诱导效应是由于取代基的电负性不同引起吸引或排斥电子的静电作用，引起分子中电子云分布的变化和键强度的改变，因而改变了化学键的力常数。
吸电子诱导往往引起特征频率往高波数位移，给电子诱导则使特征频率低移。
常见取代基的电负性次序：F > OAr > Cl > OCH3 > OR > Br > Ar > SAr > SR > H > CH3 > R共轭效应使基团特征频率往低波数位移。
C=O与C=C共轭时形成了C=C-C=O共轭体系，通过丌键传递引起电子云密度平均化的特性就是共轭效应。
即使键长平均化，双键特性减弱导致υC=O和υC=C都往低波数位移。
场效应会引起基团特征频率往高波数位移。
诱导和共轭效应都是通过化学键起作用的。
场效应是分子内相互作用的两部分通过空间传递的电子作用，只有相互靠得很近的偶极子之间才能产生偶极场效应。
氢键效应使伸缩振动频率往低波数位移，使变形振动频率往高波数位移。
分子中或分子间的基团之间直接的物理作用引起的取代基效应，主要表现为环张力和空间位阻。
环张力——在小环中分子内部固有的张力是由环的键角决定的，不论是饱和或不饱和环状化合物都有环张力的影响。
环丙烷由于环张力的影响使饱和υCH2增大至超过3000cm-1达到3060cm-1。
空间位阻的大小与邻近相互作用基团的大小、形状密切相关。
当两个化学键或基团的振动频率相近或相等且在分子中直接相连或相接近时，一个基团振动时会引起其他原子的位移，振动不再是孤立的而是相互偶合的，相互作用使原来的谱带裂分成双峰，出现对称与不对称两种偶合振动方式。
浅谈影响红外吸收光谱强度的因素Ξ
1.诱导效应，取代基电负性不同，诱导效应引起分子中电子分布的变化，吸收移向高频区,如ν＞C=O-R′, -H，-Cl，-F, 电负性→强，1715，1730，1800，1920，吸收峰→高频2.共轭效应，是电子云密度平均化，吸收峰→低频3.空间效应，空间位阻影响共轭，吸收峰→高频4.氢键效应，有分子内氢键和分子间氢键，形成氢键后使H原子周围的力场发生变化，改变了X-H的键力常数，吸收峰移向低频。
分子间氢键可以通过改变溶液浓度的方法来测定。
通常，吸收峰强度受跃迁几率，振动偶极矩变化，分子的对称性，以及溶剂的影响。
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2007 年第12 期内蒙古石油化工179 Ξ 浅谈影响红外吸收光谱强度的因素赵晓坤内蒙古商贸职业学院内蒙古呼和浩特010010 摘要: 在解析红外光谱时要同时注意红外吸收峰的位置强度和峰形。
然而在确定化合物分子结构时必须将吸收峰位置辅以吸收峰强度和峰形来综合分析可是这后两个要素往往得不到应有的重视。
关键词: 红外光谱吸收峰强度因素在解析红外光谱时要同时注意红外吸收峰的25 500∧称为远红外区。
近红外光谱的信息是分～m位置强度和峰形。
吸收峰的位置无疑是红外吸收最子内部振动的倍频与合频使得近红外光谱分析技重要的特点。
因此各红外专著都充分地强调了这一术存在一系列技术难点: 近红外光谱吸收强度较点。
然而在确定化合物分子结构时必须将吸收峰弱测定不经过预处理的样品光谱易受样品状态和位置辅以吸收峰强度和峰形来综合分析可是这后测量条件等影响光谱的不确定性较大测定背景两个要素往往得不到应有的重视。
复杂光谱中谱峰重叠严重。
这些问题的核心是作每种有机化合物均显示若干红外吸收峰因而为信息源的近红外光谱有效信息率低对复杂样品易于对各吸收峰强度进行相互比较。
红外光谱中峰的强度降低
红外光谱中峰的强度降低
红外光谱中峰的强度降低可能由多种因素导致，以下是其中一些可能的原因：
1.样品浓度过低：样品中的红外吸收物质浓度过低可能会导致红外峰的强度降低。
为了提高红外峰
的强度，可以尝试使用更高浓度的样品或对样品进行浓缩处理。
2.样品制备问题：样品的制备方式，如样品的厚度、均匀性、透明度等，都可能影响红外光谱中峰
的强度。
因此，确保样品制备的正确性和一致性非常重要。
3.仪器问题：红外光谱仪的性能和校准情况，如光源、检测器、光学系统等，都可能影响红外光谱
中峰的强度。
定期检查和维护仪器，确保其处于最佳工作状态，是获得准确红外光谱的关键。
4.实验条件问题：实验条件，如温度、湿度、压力等，也可能影响红外光谱中峰的强度。
确保实验
条件稳定并控制在合适范围内，有助于获得准确的红外光谱。
5.化学因素：样品中的某些化学物质或官能团可能吸收或散射红外光，导致红外光谱中峰的强度降
低。
了解样品的化学性质和结构，有助于理解红外光谱中峰强度降低的原因。
总之，红外光谱中峰的强度降低可能由多种因素导致。
为了获得准确的红外光谱，需要综合考虑样品、仪器、实验条件等多方面因素，并采取相应措施进行优化。
傅里叶红外光谱影响因素
傅里叶红外光谱影响因素
傅里叶红外光谱是一种用于分析物质结构的非常有用的技术。
然而，在进行傅里叶红外光谱分析时，存在一些影响其精确性和可重复性的
因素。
下面我们将列出这些影响因素。
1.样品制备和处理：样品在进行傅里叶红外光谱分析之前需要进行适当的制备和处理。
如果样品存在不均匀性或不适当的处理方式，可能会
影响到光谱的精确性。
因此，需要特别注意样品的制备和处理过程。
2.仪器性能：傅里叶红外光谱仪器的性能也是影响傅里叶红外光谱分析结果的重要因素。
光源、检测器、光栅、波长精度等参数的稳定性和
精度都会影响傅里叶红外光谱的质量。
3.环境条件：环境条件，例如温度、湿度和气压等因素也会影响傅里叶红外光谱分析。
需要特别注意环境温度和湿度，因为它们会导致样品
的吸收峰位置发生变化。
4.样品状态：样品的物态状态也会影响傅里叶红外光谱分析结果。
如样品的晶体状态、固体、液体或气体的状态等。
5.傅里叶变换算法：傅里叶变换算法会影响傅里叶红外光谱结果。
在进行原始信号到频域信号的转换时，使用不正确的傅里叶变换算法可能
会出现伪峰或干扰波的情况。
6.光谱预处理方法：光谱预处理方法也是影响傅里叶红外光谱精度和可重复性的因素之一。
例如，信号滤波和基线校正等处理方式可能会引入噪声或者误差。
总的来说，傅里叶红外光谱分析需要考虑到许多因素。
在实验中，需要特别注意对样品制备和处理过程、仪器性能和环境条件等关键因素的控制，以确保得到准确、可重复的结果。
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红外光谱谱图质量影响因素汇总
1、扫描次数对红外谱图的影响：傅里叶变换红外光谱仪测量物质的光谱时, 检测器在接受样品光谱信号的同时也接受了噪声信号, 输出的光谱既包括样品的信号也包括噪声信号。
信噪比:与扫描次数的平方成正比。
增加扫描次数可以减少噪声、增加谱图的光滑性。
2、扫描速度对红外谱图的影响：扫描速度减慢, 检测器接收能量增加; 反之, 扫描速度加快, 检测器接收能量减小。
当测量信号小时( 包括使用某些附件时) 应降低动镜移动速度, 而在需要快速测量时,提高速度。
扫描速度降低, 对操作环境要求更高, 因此应选择适当的值。
采用某一动镜移动速度下的背景, 测定不同扫描速度下样品的吸收谱图, 随扫描速度的加快, 谱图基线向上位移。
用透射谱图表示时,趋势相反。
所以在实验中测量背景的扫描速度与测量样品的扫描速度要一致。
3、分辨率对红外谱图的影响：红外光谱的分辨率等于最大光程差的倒数, 是由干涉仪动镜移动的距离决定的, 确切地说是由光程差计算出来的。
分辨率提高可改善峰形, 但达到一定数值后, 再提高分辨率峰形变化不大, 反而噪声增加。
分辨率降低可提高光谱的信噪比, 降低水汽吸收峰的影响, 使谱图的光滑性增加。
样品对红外光的吸收与样品的吸光系数有关,如果样品对红光外有很强的吸收, 就需要用较高的分辨率以获得较丰富的光谱信息;如果样品对红光外有较弱的吸收, 就必须降低光谱的分辨率、提高扫描次数以便得到较好的信噪比。
4、数据处理对红外谱图质量的影：
(1)平滑处理：红外光谱实验中谱图常常不光滑,影响谱图质量。
不光滑的原因除了样品吸潮以外还有环境的潮湿和噪声。
平滑是减少来自各方面因素所产生的噪声信号, 但实际是降低了分辨率, 会影响峰位和峰强, 在定量分析时需特别注意。
(2)基线校正：在溴化钾压片制样中由于颗粒研磨得不够细或者不够均匀, 压出的锭片不够透明而出现红外光散射, 所以不管是用透射法测得的红外光谱,还是用反射法测得的光谱, 其光谱基线不可能在零基线上, 使光谱的基线出现漂移和倾斜现象。
需要基线校正时,首先判断引起基线变化的原因, 能否进行校正。
基线校正后会影响峰面积, 定量分析要慎重。
(3)样品量的控制对谱图的影响：在红外光谱实验中, 固体粉末样品不能直接压片, 必须用稀释剂稀释、研磨后才能压片。
稀释剂溴化钾与样品的比例非常重要, 样品太少不行,样品太多则信息太丰富而特征峰不突出, 造成分析困难或吸收峰成平顶。
对于白色样品或吸光系数小的样品, 稀释剂溴化钾与样品的比例是100：1; 对于有色样品或吸光系数大的样品稀释剂溴化钾与样品的比例是15 0：1。
5、影响吸收谱带的因素还有分子外和分子内的因素：如溶剂不同, 振动频率不同, 溶剂的极性不同, 介电常数不同, 引起溶质分子振动频率不同, 因为溶剂的极性会引起溶剂和溶
质的缔合, 从而改变吸收带的频率和强度。
氢键的形成使振动频率向低波数移动、谱带加宽和强度增强(分子间氢键可以用稀释的办法消除, 分子内氢键不随溶液的浓度而改变)。
6、影响吸收谱带的其他因素还有：共轭效应、张力效应、诱导效应和振动耦合
效应。
共轭效应: 由于大P 键的形成, 使振动频率降低。
张力效应: 当环状化合物的环中有张力时, 环内伸缩振动降低,环外增强。
诱导效应: 由于取代基具有不同的电负性, 通过静电诱导作用,引起分子中电子分布的变化及键力常数的变化,从而改变了基团的特征频率。
振动耦合效应: 当2个相邻的基团振动频率相等或接近时, 2个基团发生共振,结果使一个频率升高, 一个频率降低。
固体样品可以采用溶液法、研糊法和压片法。
溶液法就是将样品在合适溶剂中配成浓度约为5％的溶液后测量。
研糊法即将研细的样品与蜡油调成均匀的糊状物后，涂于窗片上进行测量。
此法方便，但不能获得满意的定量结果。
压片法是将约1mg样品与100mg干燥的溴化钾粉末研磨均匀，再在压片机上压成几乎呈透明状的圆片后测量，这种处理技术的优点是：干扰小，容易控制样品浓度，定量结果准确，而且容易保存样品。