傅里叶变换红外光谱仪
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出现以上画 面,点击OK键
Spectrum的主程序界面
联机成功后, 程序会立即 要求采集背 景光谱,并 要求确认样 品舱内是空 的,之后开 始采集背景。
2.对试样的要求
试样可以是固体或液体
试样应该是单一组分的纯物质,纯度应大于98%,才 便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组分的试样 应在测定前尽量用分馏、萃取、重结晶或色谱法进 行分离提纯,否则各组分光谱相互重叠,难于判断。
红外光谱法不如紫外光谱法灵敏,因此只要 可能,使用紫外光谱来定量测定低浓度的样 品为好
注意事项
波数 cm-1 = 107/波长 nm (400~4000 cm-1 对应 25000~2500nm) A=lg(1/T)
要压好透明薄片可在达到预设 压力后保持1分钟,再撤油压 (应缓慢放压)。
磨颗粒应尽量小 (小于2μm),之 后置于模具中,在油
压机上压成透明薄 片,直径13mm,厚约 为0.5~0.8mm
将样品架放入样品仓,注意扶稳舱盖!
开始扫描,点 击 Instrument 下的scan
在name 处输 入样品文件 名
点击左上角scan键, 出现如下画面,可 更改(注意该画面 有两个scan按钮)
在3410cm-1到3300cm-1和1640cm-1处会有水峰 KBr会和硫酸盐反应,产生K2SO4的吸收峰 KBr会和硝酸盐反应,产生KNO3的吸收峰
注意事项
红外分光光度计只有鉴别能力而无分离作用, 对于非常复杂的样品不能直接采用红外光谱 法进行定性或定量分析,应和分离技术配合, 先经分离后再进行红外测定
实验前准备 检查仪器连接系统是否正常,支架上清洁无任何杂质(有的同学做完没有把 样品拿走)。
开始实验
打开主机 让仪器预热约30分钟才 能进行后续实验
打开计算机 (若主机和计算机已开, 不要重复以上操作,前 两项操作只能由管理 人员完成)
打开spectrum 控制软件,双 击桌面上 specturm图标 即可
可将谱图另 存为其它格 式,如 ASCII码等
做好的红外图谱,%T在20%--60%
在process菜单下做校正
校正后的图谱
重做基线的操作:点instrument下的scan,出现如下画面,在 sample处填基线名称.点scan,在start处填起始波数,在end 处填结束波数.范围7800 cm-1 ---- 400cm-1
4.芳烃:3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动 880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可 能出现强度不等的4个峰。 880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和 位置不同而发生变化 ,在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此 频区的吸收判别异构体。
湿,做出的谱图就很差,如是液体样品不能是水溶液 原子和单原子离子不吸收红外光,因此红外光谱法不能用
来分析惰性气体和无机化合物的阳离子 H2, 、 O2 、 ,N2, 、 CL2 等同质双原子分子,由于分子
的对称性,振动时无偶极变化,它们无红外光谱。
由重原子组成的官能团,其振动吸收峰位于低波数区, 只能借助微波谱或远红外光谱才能得到测定
红外谱图的解析经验
对一张已经拿到手的红外谱图: (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分 子式计算不饱和度,公式: 不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中: F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子), T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子), O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),
N-H伸缩振动 C=O 伸缩振动 N-H弯曲振动 C-N伸缩
13.有机卤化物:
C-X 伸缩 脂肪族 C-F 1400-73Fra Baidu bibliotek cm^-1
C-Cl 850-550 cm^-1
C-Br 690-515 cm^-1
C-I 600-500 cm^-1
14)苯环:若苯环为对称取代,1600则不出峰。
15)酯: 1300~1150cm^-1(为不对称VC-O-C) 1140~1000cm^-1(为对称VC-O-C) 此2峰位置比较固定,且前峰较后峰宽而强。
测试条件均确定 后,点击右侧的 Apply,即可通 过scan进行样品 测试。
样品扫描过程中出现以上界面。
等几秒钟即出现 红外图谱,仪器自 动存于
C:\spectrum Data\ 目 录 下 , 实 验 者 可 点 出 File 下的Save as另存 于适当文件夹。
拿走样品,清理样 品架,清理压片模 具和研钵,清理操 作台等,保持实验 室整洁卫生
1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.
11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸 收 脂肪族腈 2260-2240cm^-1 芳香族腈 2240-2222cm^-1
12.酰胺:
3500-3100cm^-1 1680-1630cm^-1 1655-1590cm^-1 1420-1400cm^-1
试样中应不含游离水。水本身有红外吸收,会严重 干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。
试样的浓度和厚度应选择适当,以使光谱图中大部 分吸收峰的透射比处于20%---60%范围内。
样品和KBr应干燥处理,研磨颗粒应尽量小(小于 2μm ),以免散射光影响
将KBr和样品混合研 磨,KBr和样品的比 例为100:1或50:1,研
脂肪酮: 1715cm^-1,强的C=O伸缩振动吸收,如 果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:
3300~2500cm^-1 宽,强的 O-H伸缩吸收 1720~1706cm^-1 C=O 吸收 1320~1210cm^-1 C-O伸缩 920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
16)酸酐:
(1)VC=O,由于分子中2个羰基伸缩振动的偶合结果, 在1860-1800 cm^-1和1800-1750 cm^-1出现2个吸收带,相 距60 cm^-1左右。若高频带比底频带稍强,则为开链酸 酐,反之则为环状酸酐。
(2)酸酐的VC-O-C为强而宽的吸收带,开链酸酐在 1170-1050 cm^-1,环状酸酐在1310-1200 cm^-1。
(3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸 缩振动吸收特征峰,其中:
炔 2200~2100 cm^-1 烯 1680~1640 cm^-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析 指纹区,即1000~650cm^-1的频区 ,以确定取代 基个数和位置(顺反,邻、间、对);
在scan number处填扫描次数,再点右上角apply 再点scan
以空气为背底扫的基线, 范围7800cm-1---400cm-1
图谱处理
谱图的显示
定制显示格式
仪器使用注意事项
仪器使用前观察室内除湿机显示数值,必须在 湿度低于70%的条件下,方可开机;
样品舱门不可敞开不关,这容易使仪器中的主 要部件受潮;
样品舱内的窗片严禁触摸; 测试时,应用一只手扶稳样品舱门,防止其突
然落下,使仪器受到猛烈震动; 另外:特别注意,测试样品时name栏里一定不
可输入汉字(可用阿拉伯数字或英文字母), 因本台电脑系统原因,输入汉字名称,软件会 退出程序,甚至死机。
注意事项
用自己的KBr压一个片做背底 样品和KBr要干燥,因水对红外光有吸收,如果样品比较潮
5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸 收,
O-H 自由羟基O-H的伸缩振动: 3650~3600cm^-1,为 尖锐的吸收峰, 分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的 吸收峰; C-O 伸缩振动: 1300~1000cm^-1 O-H 面外弯曲: 769-659cm^-1 6. 醚: 特征吸收: 1300~1000cm^-1 的伸缩振动,
例:苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4, 3个双键加一个环,为4个不饱和度;
(2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收; 以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不饱和碳CH伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物, 而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收;
9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带: 1750~1735cm^-1区域
饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收
10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收 1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收
N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带 在:
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频 率吸收。
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1) C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm^-1) 炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物 的官能团;
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系 起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和 1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1) C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)
scan range(7800 cm-1 ---- 400cm-1 ) ,
scan type (sample or background),
scan number (可多次 扫描得均值),
scan time等,仪器有默 认设置,一般可不 做任何修改
点击左上角 Instrument 将出 现如下界面,可 更改分辨率。
17)醛:在2820cm^-1和2720cm^-1出2个中强窄峰, 2820cm^-1常被次甲基的VCH吸收带覆盖,往往只见 2720cm^-1吸收带。
谢谢大家!
脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰 芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收:
1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩) 1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)
7.醛和酮: 醛的主要特征吸收:
1750~1700cm^-1(C=O伸缩) 2820,2720cm^-1(醛基C-H伸缩)
傅里叶变换红外光谱仪
仪 器 厂 家 : 美 国 PE(PerkinElmer)公司
仪器型号:Spectrum One 光谱范围为:7800-1-400cm-1 分辨率优于0.5cm-1
红外光路图
Spectrum one
主要功能及用途: 红外光谱仪是鉴别化合物和分析物质结构的有效工具,通过对光谱图的分 析可以获得许多反映分子结构的信息,可以区分由不同原子和化学键所组 成的物质,并通过官能团分析反推出未知物的结构。同时可借助对比吸收 峰强度对混合物中各组分进行定量分析。 1.定性分析:根据大量的特征基团频率与分子结构的对应关系,进行物质的 结构分析。 2.定量分析:借助吸收峰的强度进行定量分析。 3.高分子研究:红外光谱是高聚物结构和性能表征的重要手段之一。 4.生物医学及药学中的应用:在药物分析中利用红外光谱作为药物结构分析、 鉴定的依据。 5.产品质量监控中的应用:红外光谱法是一种理想、快速、精确、可靠的质 量鉴定方法。
Spectrum的主程序界面
联机成功后, 程序会立即 要求采集背 景光谱,并 要求确认样 品舱内是空 的,之后开 始采集背景。
2.对试样的要求
试样可以是固体或液体
试样应该是单一组分的纯物质,纯度应大于98%,才 便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组分的试样 应在测定前尽量用分馏、萃取、重结晶或色谱法进 行分离提纯,否则各组分光谱相互重叠,难于判断。
红外光谱法不如紫外光谱法灵敏,因此只要 可能,使用紫外光谱来定量测定低浓度的样 品为好
注意事项
波数 cm-1 = 107/波长 nm (400~4000 cm-1 对应 25000~2500nm) A=lg(1/T)
要压好透明薄片可在达到预设 压力后保持1分钟,再撤油压 (应缓慢放压)。
磨颗粒应尽量小 (小于2μm),之 后置于模具中,在油
压机上压成透明薄 片,直径13mm,厚约 为0.5~0.8mm
将样品架放入样品仓,注意扶稳舱盖!
开始扫描,点 击 Instrument 下的scan
在name 处输 入样品文件 名
点击左上角scan键, 出现如下画面,可 更改(注意该画面 有两个scan按钮)
在3410cm-1到3300cm-1和1640cm-1处会有水峰 KBr会和硫酸盐反应,产生K2SO4的吸收峰 KBr会和硝酸盐反应,产生KNO3的吸收峰
注意事项
红外分光光度计只有鉴别能力而无分离作用, 对于非常复杂的样品不能直接采用红外光谱 法进行定性或定量分析,应和分离技术配合, 先经分离后再进行红外测定
实验前准备 检查仪器连接系统是否正常,支架上清洁无任何杂质(有的同学做完没有把 样品拿走)。
开始实验
打开主机 让仪器预热约30分钟才 能进行后续实验
打开计算机 (若主机和计算机已开, 不要重复以上操作,前 两项操作只能由管理 人员完成)
打开spectrum 控制软件,双 击桌面上 specturm图标 即可
可将谱图另 存为其它格 式,如 ASCII码等
做好的红外图谱,%T在20%--60%
在process菜单下做校正
校正后的图谱
重做基线的操作:点instrument下的scan,出现如下画面,在 sample处填基线名称.点scan,在start处填起始波数,在end 处填结束波数.范围7800 cm-1 ---- 400cm-1
4.芳烃:3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动 880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动
芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可 能出现强度不等的4个峰。 880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和 位置不同而发生变化 ,在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此 频区的吸收判别异构体。
湿,做出的谱图就很差,如是液体样品不能是水溶液 原子和单原子离子不吸收红外光,因此红外光谱法不能用
来分析惰性气体和无机化合物的阳离子 H2, 、 O2 、 ,N2, 、 CL2 等同质双原子分子,由于分子
的对称性,振动时无偶极变化,它们无红外光谱。
由重原子组成的官能团,其振动吸收峰位于低波数区, 只能借助微波谱或远红外光谱才能得到测定
红外谱图的解析经验
对一张已经拿到手的红外谱图: (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型:根据分 子式计算不饱和度,公式: 不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中: F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子), T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子), O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),
N-H伸缩振动 C=O 伸缩振动 N-H弯曲振动 C-N伸缩
13.有机卤化物:
C-X 伸缩 脂肪族 C-F 1400-73Fra Baidu bibliotek cm^-1
C-Cl 850-550 cm^-1
C-Br 690-515 cm^-1
C-I 600-500 cm^-1
14)苯环:若苯环为对称取代,1600则不出峰。
15)酯: 1300~1150cm^-1(为不对称VC-O-C) 1140~1000cm^-1(为对称VC-O-C) 此2峰位置比较固定,且前峰较后峰宽而强。
测试条件均确定 后,点击右侧的 Apply,即可通 过scan进行样品 测试。
样品扫描过程中出现以上界面。
等几秒钟即出现 红外图谱,仪器自 动存于
C:\spectrum Data\ 目 录 下 , 实 验 者 可 点 出 File 下的Save as另存 于适当文件夹。
拿走样品,清理样 品架,清理压片模 具和研钵,清理操 作台等,保持实验 室整洁卫生
1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.
11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸 收 脂肪族腈 2260-2240cm^-1 芳香族腈 2240-2222cm^-1
12.酰胺:
3500-3100cm^-1 1680-1630cm^-1 1655-1590cm^-1 1420-1400cm^-1
试样中应不含游离水。水本身有红外吸收,会严重 干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。
试样的浓度和厚度应选择适当,以使光谱图中大部 分吸收峰的透射比处于20%---60%范围内。
样品和KBr应干燥处理,研磨颗粒应尽量小(小于 2μm ),以免散射光影响
将KBr和样品混合研 磨,KBr和样品的比 例为100:1或50:1,研
脂肪酮: 1715cm^-1,强的C=O伸缩振动吸收,如 果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:
3300~2500cm^-1 宽,强的 O-H伸缩吸收 1720~1706cm^-1 C=O 吸收 1320~1210cm^-1 C-O伸缩 920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
16)酸酐:
(1)VC=O,由于分子中2个羰基伸缩振动的偶合结果, 在1860-1800 cm^-1和1800-1750 cm^-1出现2个吸收带,相 距60 cm^-1左右。若高频带比底频带稍强,则为开链酸 酐,反之则为环状酸酐。
(2)酸酐的VC-O-C为强而宽的吸收带,开链酸酐在 1170-1050 cm^-1,环状酸酐在1310-1200 cm^-1。
(3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸 缩振动吸收特征峰,其中:
炔 2200~2100 cm^-1 烯 1680~1640 cm^-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析 指纹区,即1000~650cm^-1的频区 ,以确定取代 基个数和位置(顺反,邻、间、对);
在scan number处填扫描次数,再点右上角apply 再点scan
以空气为背底扫的基线, 范围7800cm-1---400cm-1
图谱处理
谱图的显示
定制显示格式
仪器使用注意事项
仪器使用前观察室内除湿机显示数值,必须在 湿度低于70%的条件下,方可开机;
样品舱门不可敞开不关,这容易使仪器中的主 要部件受潮;
样品舱内的窗片严禁触摸; 测试时,应用一只手扶稳样品舱门,防止其突
然落下,使仪器受到猛烈震动; 另外:特别注意,测试样品时name栏里一定不
可输入汉字(可用阿拉伯数字或英文字母), 因本台电脑系统原因,输入汉字名称,软件会 退出程序,甚至死机。
注意事项
用自己的KBr压一个片做背底 样品和KBr要干燥,因水对红外光有吸收,如果样品比较潮
5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸 收,
O-H 自由羟基O-H的伸缩振动: 3650~3600cm^-1,为 尖锐的吸收峰, 分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的 吸收峰; C-O 伸缩振动: 1300~1000cm^-1 O-H 面外弯曲: 769-659cm^-1 6. 醚: 特征吸收: 1300~1000cm^-1 的伸缩振动,
例:苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4, 3个双键加一个环,为4个不饱和度;
(2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收; 以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不饱和碳CH伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物, 而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收;
9.酯: 饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O 吸收谱带: 1750~1735cm^-1区域
饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收
10.胺:3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收 1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收
N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带 在:
一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频 率吸收。
2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1) C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
3.炔烃:伸缩振动(2250~2100cm^-1) 炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物 的官能团;
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系 起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和 1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1) C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)
scan range(7800 cm-1 ---- 400cm-1 ) ,
scan type (sample or background),
scan number (可多次 扫描得均值),
scan time等,仪器有默 认设置,一般可不 做任何修改
点击左上角 Instrument 将出 现如下界面,可 更改分辨率。
17)醛:在2820cm^-1和2720cm^-1出2个中强窄峰, 2820cm^-1常被次甲基的VCH吸收带覆盖,往往只见 2720cm^-1吸收带。
谢谢大家!
脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰 芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收:
1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩) 1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)
7.醛和酮: 醛的主要特征吸收:
1750~1700cm^-1(C=O伸缩) 2820,2720cm^-1(醛基C-H伸缩)
傅里叶变换红外光谱仪
仪 器 厂 家 : 美 国 PE(PerkinElmer)公司
仪器型号:Spectrum One 光谱范围为:7800-1-400cm-1 分辨率优于0.5cm-1
红外光路图
Spectrum one
主要功能及用途: 红外光谱仪是鉴别化合物和分析物质结构的有效工具,通过对光谱图的分 析可以获得许多反映分子结构的信息,可以区分由不同原子和化学键所组 成的物质,并通过官能团分析反推出未知物的结构。同时可借助对比吸收 峰强度对混合物中各组分进行定量分析。 1.定性分析:根据大量的特征基团频率与分子结构的对应关系,进行物质的 结构分析。 2.定量分析:借助吸收峰的强度进行定量分析。 3.高分子研究:红外光谱是高聚物结构和性能表征的重要手段之一。 4.生物医学及药学中的应用:在药物分析中利用红外光谱作为药物结构分析、 鉴定的依据。 5.产品质量监控中的应用:红外光谱法是一种理想、快速、精确、可靠的质 量鉴定方法。