红外与拉曼光谱的比较

拉曼光谱技术 的特点
一些缺点
信号强度弱 有荧光干扰 数据库仍然不全
THANK S
常规测量范围 光谱产生的方式
检测对象
400—4000cm-1 吸收光谱 化学分子的的偶极距
测定要求 水溶液样品
谱图信息
能斯特灯、碳化硅棒等作光源； 激光作光源；样品不需前处理 样品需前处理 水的吸收强，严重影响测试结 果，限制了应用领域 主要反映分子的官能团 吸收弱，可以应用于生物的活体测试 主要反映分子的骨架，用于分析生物 大分子
照射过程中，光子与分子之间没 有能量交换，光子只改变运动方 向，不改变频率
照射过程中，光子与分子之间 发生能量交换，光子不仅改变 运动方向，而且改变频率
小结：红外与拉曼原理的区别
红外光谱 吸收；分子在振动跃迁过程中有偶极矩的改变
偶极矩指正、负电荷中心间的距离d和电荷中心 所带电量q的乘积，表达式为μ=qd，方向规定为 从正电中心指向负电中心。
时，分子吸收了某些特定频率的辐射，并由 其振动或转动运动引起偶极矩的变化，产生 分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁, 使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
将测得的吸收强度对入射光的波长或波数作
图，就得到红外光谱。 利用物质对红外光区电磁辐射的选择性 吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的 分析方法，称红外吸收光谱法。
拉曼光谱 散射；分子在振动跃迁过程中有极化率的改变
极化率是分子的平均偶极矩u与电场强度E的比 值。符号α ；u=α E 它是统计平均值
拉曼光谱和红外光谱的互相补充
1）同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，CC产生强拉曼谱
带， 随单键双键三键谱带强度增加。
2）红外光谱中，由C N，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一
红外光谱与拉曼光谱的区别与联系
红外和拉曼 光谱的介绍
目录
CONTEN T
01 04 03 02
红外和拉曼各 自的优缺点
红外和拉曼 原理的比较
红外和拉曼 谱图的对比
红 外 光 谱 （ I R ） i n f r a r e d spectroscopy
电子 跃迁 振动 跃迁 转动 跃迁
当样品受到频率连续变化的红外光照射
般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。
3）环状化合物的对称振动常常是最强的拉曼谱带。
5）C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。
红外与拉曼谱图对比
红外：基团 拉曼：分子骨架的测定
甲基的特征吸收频率： 2960cm-1 2870cm-1 1460cm-1 1380cm-1
红外与拉曼光谱的相互补充 从下图可见拉曼光 谱较红外光谱谱峰 尖锐，二者官能团 特征频率相近，但 强度有较大区别。
特有的优势
•一些在红外光谱中为弱吸收或强度变化的谱带，在拉 曼光谱中可能为强谱带，从而有利于这些基团的检出。 • 拉曼光谱低波数方向的测定范围宽，有利于提供重原 子的振动信息。红外需要进行光谱扩展才可实现低波 数测试。 • 对于结构的变化，拉曼光谱有可能比红外光谱更敏感。 • 特别适合于研究水溶液体系。 • 比红外光谱有更好的分辨率。 • 固体样品可直接测定，无需制样。
苯环邻位取 代
水杨酸的红外（上图） 与拉曼（下图）谱图
不饱和碳的 碳氢振动
总结：红外与拉曼的比较
红外
产生的机理
振动引起分子偶极矩或电荷分 布变化产生的
拉曼
由于键上电子云分布产生瞬间变形引 起暂时极化，是极化率的改变，产生 诱导偶极，当返回基态时发生的散射。 散射的同时电子云也恢复原态 40—4000cm-1 散射光谱 分子的电子云的极化。
Байду номын сангаас
远红外光谱范围：~30-400 cm-1 中红外光谱范围：400-4000 cm-1 近红外光谱范围：4000-12500 cm-1
拉曼光谱（ Raman spectra ）
当光照射到物质上时，会发生非弹性散射，在散射光中除有与 激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有和激发光波 长不同的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种现象于1928年 由印度科学家拉曼所发现，因此这种产生新波长的光的散射被 称为拉曼散射，所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。 拉曼光谱是通过测定散射光相对入射光频率的变化来获取分子 内部结构信息。
特有的优势
应用范围广 特征性强 信号强 提供的信息多 不受样品物态的限制 仪器操作和维护简单，对操作员的素质水平要求较低 数据库比较完善
红外光谱技术 的特点
缺点
(1) 不适合分析含水样品，因为水中的羟基峰对测定有干扰; (2) 定量分析时误差大，灵敏度低，故很少用于定量分析; (3) 在图谱解析方面主要靠经验。