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课件网) 附录Ⅶ 红外光谱分析法简介 雨后天空出现的彩虹，是人类经常观测到的自然光谱。而真正意义上对光谱的研究是从英国科学家牛顿开始的。1666年牛顿证明一束白光可分为一系列不同颜色的可见光，而这一系列的光投影到一个屏幕上出现了一条从紫色到红色的光带。牛顿导入“光谱”一词来描述这一现象。牛顿的研究是光谱科学开端的标志。 一、光谱学发展史 现代光谱学 什么是红外光谱？ 什么是红外光？ 根据物质对红外光的特征吸收建立起来的一种光谱分析方法。 波长比红光长的一部分电磁辐射，介于 可见光和微波之间。 光的特征吸收现象1 透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色反应 光的特征吸收现象2 臭氧阻挡紫外线的原理 臭氧可以吸收紫外线，就是由于分子结构使其可以与某种特定能量的紫外线发生共振。臭氧只是吸收其中特定的一部分，它吸收的部分恰好是容易导致皮肤癌的“凶手”，因此对于我们人类功劳很大。这样的共振对于很多种分子都是普遍存在的，只是吸收的电磁波各自不同而已。 化学键振动的类型 伸缩振动 弯曲振动 在同一条直线上，键长发生变化。 不在一条直线上，键角发生变化。 构成分子的原子不是静止不动的，原子在其平衡位置做相对运动， 从而产生振动 在一般情况下，分子的转动和振动处于基态，当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，分子的转动和振动将吸收红外光而发生从基态到激发态的能级跃迁，表现为吸收红外光。 二、红外光谱的基本原理 即一定频率的红外线经过分子时，被分子中相同振动频率的键振动吸收，导致这些区域的透射光强减弱，记录所得透过率的曲线称为红外光谱图。 红外光谱的区域 根据能量与可见光的接近程度，习惯上按红外光波长，将红外光谱分成三个区域：近红外区、中红外区、远红外区 其中，中红外区【基本振动区4000~400cm-1, 】是研究和应用最多的区域，因为绝大多数有机和无机化合物的化学键振动区在中红外区，所以红外光谱广泛用于化合物鉴定和表征。 谱图的横坐标通常为波数，纵坐标为透过率。 化合物6f红外光谱图 特征区：即化学键和基团的特征振动频率区。在该区域出现的吸收峰一般用于鉴定官能团的存在，特征吸收峰发生在4000 – 1333 cm-1的区域。这些吸收峰特征性强，比较稀疏，容易辨认。 红外光谱中的重要波段 指纹区：红外吸收光谱中1333-400 cm-1的低频区。该区域出现的谱带主要是单键的伸缩振动以及各种弯曲振动引起的。这一区域谱带特别密集，对分子结构的变化极为敏感，结构上的微小变化往往导致光谱上的显著不同。 已知化合物的红外光谱已建立数据库， 通过对比即可得到确定的结论。 三、红外光谱仪 目前主要有两类红外光谱仪：色散型红外光谱仪 傅立叶变换红外光谱仪 色散型红外光谱仪原理示意图 （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；测量精度高；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. Fourier变换红外光谱仪的特点： 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。 样品的制备方法 试样的制备：以制备固体样品和KBr压片为例 取0.2～0.4克KBr，在玛瑙研钵中充分研细，然后取2～4毫克样品，即样品的量约为KBr的1%（此操作在红外灯下进行） 在底座上先放一个样品底座（光滑干净面向上），再将压片框架平稳的套在样品底座露出部分上。 将充分研磨的样品和KBr混合粉末倒入样品框架中，注意尽量不要散落到侧壁上，用药匙柄将药品调节铺平后放上第二个样品底座，此时光滑面向下。 套上保护外套，放上弹簧，最后插入模压杆。 用手掌按紧模压杆，放在手动液压机上，打开液压机油阀，关闭气 ... ...
