红外光谱分析法-生物在线

3、试样的处理和制备：
要获得一张高质量红外光谱图，除了仪器本身的因 素外，还必须有合适的样品制备方法。 红外光谱法对试样的要求： （1）试样应该是单一组份的纯物质，纯度应>98%或符 合商业规格，才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多 组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或 色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱相互重叠，难于 判断。 （2）试样中不应含有游离水。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。 （3）试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图 中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。
2、已知物的鉴定 将试样的谱图与标准的谱图进行对照，或者 与文献上的谱图进行对照。如果两张谱图各吸收峰 的位置和形状完全相同，峰的相对强度一样，就可 以认为样品是该种标准物。如果两张谱图不一样， 或峰位不一致，则说明两者不为同一化合物，或样 品有杂质。如用计算机谱图检索，则采用相似度来 判别。使用文献上的谱图应当注意试样的物态、结 晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与 标准谱图相同。
傅里叶变换红外光谱仪工作原理图：
Fourier变换红外光谱仪的特点：
（1）扫描速度极快 （2）具有很高的分辨率 （3）灵敏度高 除此之外，还有光谱范围宽（1000~10 cm-1 ）； 测量精度高，重复性可达0.1%；杂散光干扰小；样 品不受因红外聚焦而产生的热效应的影响；特别适 合于与气相色谱联机或研究化学反应机理等。
制样的方法：
1 .气体样品 气态样品可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘 有红外透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将 试样注入。 2 . 液体和溶液试样 （1）液体池法 （2）液膜法 3 . 固体试样 （1）压片法 （3）薄膜法 （2）石蜡糊法
三、红外光谱技术的应用
近红外光谱技术是一种现代高新分析测试技术， 主要包括近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模 型3个部分，具有分析速度快、样品处理简单、无需 试剂、无污染、多组分检测等特点。近红外光谱法 在药学领域中的应用范围相当广泛，它不仅适用于 药物的多种不同状态如原料、片剂、胶囊以及液体 等制剂的分析检测，还可用于不同类型的药品，如 蛋白质、中药、抗生素等药物的分析。 近红外光谱分析技术在药物分析中的应用包括 定性分析和定量分析。
目前主要有两类红外光谱仪：色散型红外光谱 仪和Fourier（傅立叶）变换红外光谱仪。 1、色散型红外光谱仪： 色散型红外光谱仪的组成部件与紫外-可见分光 光度计相似，但对没一个部件的结构、所用的材料 及性能与 紫外- -可见分光光度计不同。它们的排列 顺序也略有不同，红外光谱仪的样品是放在光源和 单色器之间；而紫外- -可见分光光度计是放在单色 器之后。
（一）定性分析：
1 、定性分析方法 ： 1）相关系数法：是最广泛使用的相似性判别方法，它 是己知的平均光谱与样品光谱特征值之间的夹角余弦。 理论上，若两个谱图完全相同，则相关系数为1；但 由于测量误差和噪音的影响，相关系数总是接近于1。 2） 主成分分析法(PCA)：是通过主成分得分构筑的主成 分空间进行样品定性判断。在多维空间中，某一类物 质的主成分得分会聚成一族。 3）马氏距离法(MD)：是通过多波长下的光谱距离定量 描述出测量样本离校正集样本的位置，因而在光谱匹 配异常点检测和模型外推方面都很有用。
3、近红外光谱：
近红外光谱（near—infraredspectroscopy，NIRS)介 于可见光谱区与中红外谱区之间，谱区范围为12 820— 3 959 cm (780～2526 nm)主要是由于分子振动的非谐振 性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的。该谱区 主要是C—H，N—H，O—H等含氢基团的倍频及合频吸 收，特点是谱带较宽、重叠严重，难以用传统的方法 解析图谱，但该谱区包含的信息量极其丰富，随着计 算机技术的提高，多变量统计分析技术的开发以及仪 器制造技术的发展，解决了该谱区解析的困难。
4、近红外光谱的优点和缺点：
优点： • 分析速度快 • 分析效率高 • 分析成本低 • 易于制样和便于测量 • 测试重现性好 • 可实现在线分析 • 非化学性质的测量 缺点： • 测试灵敏度相对较低
• 是一种间接的分析技 术，分析结果的准确 性与模型建立的质量 和模型的合理使用有 很大的关系。
二、红外光谱仪
色散型红外光谱仪原理示意图：
2、Fou rier变换红外光谱仪（FTIR）
Fourier变换 红外光谱仪 没有色散元件，主要由 光源（硅碳棒、高压汞灯）、Michelson干涉仪、检 测器、计算机和记录仪组成。核心部分为Michelson 干涉仪，它将光源来的信号以干涉图的形式送往计 算机进行Fourier变换的数学处理，最后将干涉图还原 成光谱图。它与色散型红外光度计的主要区别在于 干涉仪和电子计算机两部分。
红外光谱分析法
一、概述
二、红外光谱仪 三、红外光谱技术的应用 四、国内外各领域的应用现状 五、专题思考 六、参考文献
一Baidu Nhomakorabea概述
分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能 级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所 以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到 分子的振 动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。 红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱光谱
1、红外光区的划分：
红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约 为 0.75 ~ 1000µm，根据仪器技术和应用不同，习惯上 又将红外光区分为三个区： 近红外光区（0.75 ~ 2.5µm ） 中红外光区（2.5 ~ 25µ m） 远红外光区 （25 ~ 1000µm ）
2、工作原理：
红外光谱法又称“红外分光光度分析法”，是 分子吸收光谱的一种，他是利用物质对红外光区的 电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及定性和定 量分析的一种方法。被测物质的分子在红外线照射 下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外 光谱。对红外光谱进行剖析，可对物质进行定性分 析。化合物分子中存在着许多原子团，各原子团被 激发后，都会产生特征振动，其振动频率也必然反 映在红外吸收光谱上。