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如何進行紅外吸收光譜定性分析?
閱讀：6503 發布時間：2020-4-26
光譜分析是一種根據物質的光譜來鑒別物質及確定它的化學組成，結構或者相對含量的方法。按照分析原理，光譜技術主要分為吸收光譜，發射光譜和散射光譜三種；按照被測位置的形態來分類，光譜技術主要有原子光譜和分子光譜兩種。紅外光譜屬于分子光譜，有紅外發射和紅外吸收光譜兩種，常用的一般為紅外吸收光譜。
分子運動有平動，轉動，振動和電子運動四種，其中后三種為量子運動。分子從較低的能級E1，吸收一個能量為hv的光子，可以躍遷到較高的能級E2,整個運動過程滿足能量守恒定律E2-E1=hv。能級之間相差越小，分子所吸收的光的頻率越低，波長越長。紅外吸收光譜是由分子振動和轉動躍遷所引起的,組成化學鍵或官能團的原子處于不斷振動(或轉動)的狀態，其振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以，用紅外光照射分子時，分子中的化學鍵或官能團可發生振動吸收，不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。紅外光譜法實質上是一種根據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等信息來確定物質分子結構和鑒別化合物的分析方法。分子的轉動能級差比較小，所吸收的光頻率低，波長很長，所以分子的純轉動能譜出現在遠紅外區（25~300μm）。振動能級差比轉動能級差要大很多，分子振動能級躍遷所吸收的光頻率要高一些，分子的純振動能譜一般出現在中紅外區（2.5~25μm）。（注：分子的電子能級躍遷所吸收的光在可見以及紫外區，屬于紫外可見吸收光譜的范疇）值得注意的是，只有當振動時，分子的偶極矩發生變化時，該振動才具有紅外活性（注：如果振動時，分子的極化率發生變化，則該振動具有拉曼活性）。