紅外吸收光譜法ppt課件-wenkub
2023-05-27 12:56:24 本頁面
【正文】 分子的偶極矩 μ 來描述分子極性的大小 。 倍頻吸收 ：一次躍遷兩個(gè)或多個(gè)振動(dòng)能級(jí) 由 V =0 V = 2 即 △ V ＝ 2 V =0 V = 3 即 △ V ＝ 3 3 2 1 V=0 基頻吸收倍頻吸收 注：基態(tài)中不同的振動(dòng)能級(jí)用 V＝ 0， 1， 2， …表示 紅外吸收光譜法 紅外光譜的概念 分子吸收紅外光 ， 由分子振動(dòng) 、 轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生能級(jí)的躍遷（ 基態(tài) V＝ 0至第一振動(dòng)能級(jí) V＝ 1， 即 △ V＝ 1） 產(chǎn)生的光譜 ，稱為中紅外光譜 ， 簡(jiǎn)稱紅外光譜 。 σ (cm1)＝ 104 ／ λ (um) ： 表示電磁輻射在單位距離 cm中的振動(dòng)頻率 。 由于 波數(shù)和能量成正比 ， 故紅外光譜更多地采用波數(shù)作為單位 。 絕大多數(shù)有機(jī)化合物和無機(jī)離子的基頻吸收帶在中紅外區(qū) ， 由于基頻振動(dòng)是紅外光譜中吸收最強(qiáng)的振動(dòng) ， 所以該區(qū)最適合進(jìn)行定性定量分析 ， 同時(shí) ， 中紅外光譜儀技術(shù)成熟 、簡(jiǎn)單 ， 而且目前已積累了該區(qū)的大量的數(shù)據(jù)資料 ， 因此它是目前應(yīng)用最廣泛的光譜區(qū) 。 設(shè)正負(fù)電中心的電荷分別為＋ q和－ q， 正負(fù)電荷中心距離為 d，則 μ = q d 紅外吸收光譜法 ?紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件 當(dāng)一定頻率的紅外光照射分子時(shí) ， 如果分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率和它一致 ， 二者就會(huì)產(chǎn)生共振 ， 此時(shí)光的能量通過分子偶極矩的變化而傳遞給分子 ， 這個(gè)基團(tuán)就吸收一定的紅外光 ， 產(chǎn)生振動(dòng)躍遷；如果紅外光的振動(dòng)頻率和分子中各基團(tuán)的振動(dòng)頻率不符合 ，該部分的紅外光就不會(huì)被吸收 。 紅外吸收光譜最重要的特點(diǎn)是具有特征性 。 紅外吸收光譜三要素： 位置 、 強(qiáng)度 （ S、 M、 W） 、 峰形 （ sh、 b、 v） 紅外吸收光譜法 水楊酸的紅外圖 位置 強(qiáng)度 峰形 紅外吸收光譜法 位置 強(qiáng)度 峰形 水楊酸鈉的紅外圖 紅外吸收光譜法 四 、 分子振動(dòng)的形式 分子振動(dòng)形式可分為兩類： 伸縮振動(dòng) （ 1） 對(duì)稱伸縮振動(dòng) （ 2） 反對(duì)稱伸縮振動(dòng) 變形及彎曲振動(dòng) （ 1） 面內(nèi)變形振動(dòng) A、 剪式振動(dòng) B、 面內(nèi)搖擺振動(dòng) （ 2） 面外變形振動(dòng) A、 面外搖擺振動(dòng) B、 扭曲變形振動(dòng) 紅外吸收光譜法 五 、 有機(jī)物紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 基團(tuán)頻率 ? 同一類型的化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率總是出現(xiàn)在某一范圍內(nèi) 。 如： 羰基 在酸酐中 1820－ 1750 cm1， 酯類 1750－ 1725cm1 醛類 1740－ 1720 cm1 酮類 1725－ 1710cm1 酰胺 1650 cm1 紅外吸收光譜法 紅外光譜分區(qū) ? 紅外光譜圖一般以百分透過率 （ T%） 為縱坐標(biāo) ， 以波數(shù)（ cm1） 為橫坐標(biāo) 。 振動(dòng)類型復(fù)雜且重疊 ， 受分子結(jié)構(gòu)的影響十分敏感 ， 任何細(xì)致的差別都會(huì)引起光譜明顯改變 ， 如同人的指紋一樣 ， 很少有兩個(gè)化合物指紋區(qū)的吸收峰完全相同 ， 用于確認(rèn)有機(jī)化合物是很可靠的 。 能斯特?zé)?：由混合的稀土金屬 （ 鋯 、 釷 、 鈰 ） 氧化物制成 ， 工作溫度在 1750℃ 。 最常用的是KBr， 因?yàn)?KBr在 4000－ 400cm1光區(qū)不產(chǎn)生吸收 ， 因此可繪制全波段光譜圖 。 單色器有兩種： A、 棱鏡 ：早期的紅外光譜儀主要用棱鏡 。 電流大小隨紅外光的強(qiáng)弱而變化 ， 試樣吸收紅外光 ， 引起電流大小的改變 。 特點(diǎn)是響應(yīng)速度塊 ， 能實(shí)現(xiàn)高速掃描 。 在檢測(cè)器上得到干涉強(qiáng)度 I（ S） 對(duì)光程差 S（ 或時(shí)間 t） 的函數(shù)圖 。 應(yīng)用實(shí)例三 ? 既然奶粉是多種成分的混合物，其紅外光譜圖譜是奶粉所含各成分吸收光譜的疊加，奶粉無論是合格產(chǎn)品還是非合格產(chǎn)品中的化學(xué)物質(zhì)，不論他們向其中添加的物質(zhì)是什么，其必定在紅外光譜上有所反映。 紅外光譜法 “ 紅外宏觀指紋法 ” 奶粉的定性分析 ?譜圖的整體結(jié)構(gòu)解析和鑒定 （ 1）奶粉輔料分析 （ 2）奶粉的種類分析 （ 3）奶粉的質(zhì)量分析 蔗糖 乳糖 糊精 葡萄糖 譜圖的整體結(jié)構(gòu)解析 4 0 0 0 . 0 3000 2022 1500 1000 4 0 0 . 00 . 1 5 00 . 2 00 . 2 50 . 3 00 . 3 50 . 4 00 . 4 50 . 5 00 . 5 5 0c m 1A 33572924285317461658154614651378124411591073892782705 539脂肪 蛋白質(zhì) 糖類 一張紅外光譜中可以看到奶粉的三個(gè)指標(biāo)成分的含量 全脂奶粉（ 104） 主要的吸收峰及其歸屬的列表如下： 波數(shù)（ c
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