紅外光譜(是什么,區域,樣品,原理,圖譜)
Release Time:2021-03-15什么是紅外光譜?
IR光譜法(紅外光譜法的縮寫)處理電磁光譜的紅外區域,即,具有比可見光更長的波長和更低的頻率的光。紅外光譜通常是指分子與紅外光相互作用的分析。紅外光譜的概念通常可以通過三種方式進行分析:通過測量反射,發射和吸收。紅外光譜的主要用途是確定與有機和無機化學相關的分子的官能團。IR光譜本質上是在Y軸上吸收的紅外光相對于其繪制的曲線圖。X軸上的頻率或波長。紅外光譜檢測分子吸收的紅外光的頻率,分子傾向于吸收這些特定頻率的光,因為它們對應于分子中鍵的振動頻率。下面給出了一個突出顯示光可以分為的不同區域的圖示。

激發屬于分子的鍵并使它們以更大的振幅振動所需的能量發生在紅外區域。但是,如果鍵是極性的,則僅與電磁紅外輻射相互作用。分子中存在部分正電荷和負電荷的單獨區域允許電磁波的電場分量激發分子的振動能。振動能量的變化會導致給定分子的偶極矩發生另一種相應的變化。吸收強度取決于鍵的極性。 N = N和O = O的對稱非極性鍵不吸收輻射,因為它們不能與電場相互作用。
紅外光譜區域
在4000 cm-1至1300 cm-1的區域中發現了大多數指示存在哪個官能團的譜帶。可以識別它們的譜帶,并用于確定未知化合物的官能團。在1300 cm-1至400 cm-1的指紋區域中發現了類似于指紋的每個分子特有的條帶。這些譜帶僅用于比較一種化合物與另一種化合物的光譜。
紅外光譜中的樣品
紅外光譜中使用的樣品可以是固態,液態或氣態。可以通過使用具有油質質地的研磨劑將樣品壓碎來制備固體樣品。現在可以將該薄薄的一層涂在要測量的鹽板上。通常將液體樣品保存在兩個鹽板之間,并進行測量,因為這些板對紅外光透明。鹽板可由氯化鈉,氟化鈣或什至溴化鉀制成。由于氣態樣品的濃度可以為百萬分之幾,因此樣品池必須具有相對較長的光程,即光必須在樣品池中傳播相對較長的距離。因此,可以在紅外光譜中使用多種物理狀態的樣本。
紅外光譜原理
紅外光譜理論利用了分子趨于吸收特定頻率的光的概念,該特定頻率的光是分子的相應結構的特征。能量取決于分子表面的形狀,相關的振動耦合以及與原子相對應的質量。例如,分子可以吸收入射光中包含的能量,其結果是旋轉更快或更明顯。
紅外光譜圖
下面給出的是典型的紅外吸收頻率的示例。


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