衰减全反射ATR

c≡N2260~2240 、硝基~15360和~1350；饱和烃等。
KBr压片制样测谱
1.打开红外光谱仪和计算机，在桌面双击“EZ OMNIC E.S.P5.2” 打 开仪器操作软件。
2.将玛瑙研钵、不锈钢模具、药勺等用无水乙醇檫拭干净。 3.取100-200mg纯KBr研磨至约2µm的粉末，取少许放入模具中，在
究。测量表面厚度需在1μm以上，也可用于溶液分析 （蛋白水溶液）
·漫反射 漫反射附件主要用于测量颗粒表面，或不平整的表面 适用于表面厚度约在10μm左右的材料。
·镜面反射 镜面反射附件主要借助反射吸收分析光亮的样品表面 或坚硬平整表面的涂层，适用于表面厚度 >10μm
仪器结构
FT-IR仪器结构：由光学部分和计算机系统组成,
子分子；不是所有的吸收峰都可解释尤其是一些指纹峰；对某些 复杂物质的结构分析，还须与核磁、质谱、拉曼等方法配合；定 量分析的灵敏度和准确度较低等。
实验方法的选择
常规的红外吸收实验方法有透射和反射
·透射：通常用于各种相态样品的总成分分析
·衰减全反射 (ATR)
ATR附件主要用于固体、凝胶、橡胶等材料表面的研
主要讲授内容：
1.基本原理 2.仪器结构 3.实验内容： （1）KBr压片法制备固体试样-对试样的要求
和注意事项
（2）谱图的测绘（透射和ATR）与处理 （3） 结果分析
实验目的与原理
一、目的：
1 .掌握红外光谱定性分析的基本原理
2.了解傅立叶变换红外光谱仪的结构、工作原理和操作方法
3.学会用溴化钾压片法制备固体试样
4、显微技术：红外显微镜与红外光谱仪结合，能对直
径20~500微米的样品进行分析，得到高灵敏度的透射 和反射光谱。
5、原位技术：
思考题
1.红外吸收光谱分析与紫外光谱、原子吸收光谱等有何区别和共同点？ 在工作中它可以帮助我们做些什么？
2.影响分子振动频率的因素是有哪些？ 3.分子振动产生红外吸收的基本条件是什么？ 4.Machelson干涉仪的结构和工作原理 5.常用的红外检测器有哪些？各有何特点？ 6.红外定性分析对样品有何要求？ 7.样品中的水份对测试有何影响？ 8.KBr压片法制样有哪些注意事项？对测试有何影响？ 9.谱图中出现“平头峰”或“馒头峰”的原因是什么？ 10.分析谱图时，能否仅凭某处的特征峰就确定某基团的存在？举例
光学部分的核心是Michelson干涉仪，仪器的工作原理 主要是指Michelson干涉仪的原理。 1. 光源：能发射稳定而高强度的连续波长的红外射线。 常见有硅碳棒、表面涂希土化合物的旋状镍铬灯丝、 能斯特灯。
2. 干涉仪：将复色光变为干涉光。分束器材料：中红外 区为KBr,近红外区为石英和氟化钙，远红外区为 Mylar膜和固体网格材料。
ATR原理与测试方法
衰减全反射的原理是从光源发出的复合红外光， 经过折射率大的晶体投射到折射率小的试样表面上， 入射角大于临界角，入射光穿透到试样内一定深度后 再返回表面，产生全反射。在这个过程中，如果试样 在入射光频率区域内有吸收，反射光强度在试样有吸 收的频率位置发生减弱，可产生和普通透射吸收相类 似的谱图，因此可用于化学组成的定性及定量分析。
二、基本原理
用红外光谱对物质的定性分析是基于物质分子选择性地吸收不
同频率的红外辐射而产生振动能级的跃迁，形成能反映各自特征的组成 和结构的红外光谱图。
通过对谱图的分析可以进行已知化合物的验证、化合物纯度的鉴定 和未知化合物的结构测定。
1 .产生红外吸收的条件： 2 .分子振动及分子振动方程：
1307 K M
其他测试方法简介
1、联用技术:与GC、HPLC、GPC等分离方法直接联机在线测
量
2、偏振技术：通过安装偏振器测定偏振光谱来表征样品的二 色性。可用来研究有机晶体、立体定向聚合物和蛋白质等结构。
3、光声技术：通过微音器检测由于样品内部受到周期性调制
的光束照射而产生的周期性 的温度变化引起的样品表面的气体 压力变化而产生的声波。除做常规的定性定量分析外，更适于表 面化学研究如表面化学改性、催化反应、表面腐蚀等。
压片机下用力压成约1mm厚的透明薄片。 4.把纯KBr片放置在样品架上，单击Bkg图标，收集背景光谱图。 5.取1-2mg样品研磨至约2µm的粉末，与研细的KBr粉末混合均匀，
取少许放入模具中，在压片机下用力压成约1mm厚的透明薄片。 6.把样品片放置在样品架上，单击Smp图标，收集样品光谱图并保存。 7.取下样品，将实验台和用具收拾干净。
几组互相佐证的相关峰来加强定性分析的可靠性。尤其在官能团 定性方面是别的分析方法所不及的。
其他优点：可测样品范围广（无机、有机、高分子等不限相
态且用量少）；速度快、操作简便、重现性好、精度高；设备价 格相对低廉；有大量可供查阅的标准谱图等。
局限性：少数化合物没有红外吸收如对称性分子和同核双原
3 .基团频率及其影响因素：
4.应用：定性分析（已知物验证、纯度判定、未知物鉴定、反应机理研
究、表面分析等；
红外光谱分析的应用特点
范围广：化工、制药、食品、环保等有机化合物研究；合成
纤维、橡胶、等高聚物研究；无机材料测试；催化剂表面结构、 吸附和反应机理研究等。
特征性强：每种化合物都有与自己结构相关的红外光谱，由
3.检测器：把红外光变为电信号，大致分为热检测器 DTGS和光检测器如MCT。
仪器结构图：
Michelson干涉仪工作原理图：
谱图的解析
注意：A.吸收峰的位置、形状和相对强度；B.特征 峰与一组相关峰相互验证。
谱图解析：
1.根据元素分析和其他实验结果得出的结论，
先计算不饱和度（ 1 n4 n3
_ 2
n1）
按顺序分析：羰基（羧酸3300~2500宽羟基、酰胺
3300~3100氨基、酸酐偶合双峰、酯1300~1100中强碳氧键、醛2720
碳氢、酮1300~1100c-c-c等）；若无羰基，找醇、酚
（3600~3300强宽羟基；δOH1500~1300;醇C-O1200~1000\
酚 C-O1300~1200 ）、胺、醚（1300~1100强醚键）；找烯烃 c=c1680~1600 、芳烃c=c1600~1400 、炔烃c≡c2260~2100 、氰基