【文章內容簡介】 使溶劑蒸發(fā)成膜。 2．液體制樣法 液體制樣常用的方法主要有： （ 1）液體池法 。沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，右注入封閉液體池中，液層厚長一般為～ 1 mm。 （ 2）液膜法 。沸點較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片（ KBr或 KCl）之間，形成液膜。 3．氣體制樣法 對于氣體樣品，常將氣體充于氣體槽中進行測量。氣體槽是一直徑約為 40 mm，長 100mm的玻璃筒，兩端配有透紅外的窗片（ KBr或 KCl）。 三、紅外光譜的應用 ? 有機化學領域，無機化合物、礦物 的紅外鑒定。 ? 利用紅外光譜可以測定 分子的鍵長 、 鍵角大小 ，并推斷分子的 立體構型 ，或根據(jù)所得的力常數(shù)，間接得知 化學鍵的強弱 ，也可以從簡正振動頻率來計算熱力學函數(shù)等。 ? 主要用途 ：對物質作定性分析和定量分析。 （一）紅外光譜定性分析 原理： 其一是組成物質的分子都有其各自特有的紅外光譜，混合物的光譜是其各自組分光譜的簡單算術加和； 其二是組成分子的基團或化學鍵都有其特征的振動頻率，特征振動頻率受鄰接原子（或原子團）和分子構形等的影響而發(fā)生位移，甚至吸收帶強度和形狀改變。 內容 : 一是鑒定它究竟屬何種物質，是否含有其他雜質； 二是可以進一步確定它的結構并作較深人的分析。 1．已知物的驗證和純度的定性鑒定 ? 選擇合適的制樣方法，測試其光譜，和純物質的標準光譜圖相對照，即可得到鑒定。 ? 在比較這兩張譜圖時，當這兩張譜圖完全相同時，即可認為樣品就是該純物質。 ? 若譜帶的面貌不一，或在某些波數(shù)處出現(xiàn)純物質所沒有的譜帶，則表示兩者不是同一物質，或樣品中含有雜質。 ? 如果想進一步知道所含雜質是否為另一已知物，樣品光譜還要和這個雜質的純態(tài)譜圖相比較。 2．未知物的結構測定 ? 如果待測物質完全末知，則在分析前，應先對樣品有個透徹的了解。例如對物質的 外觀 、 晶態(tài) 還 是非晶態(tài) ；物質的 化學成分 ；樣品是屬于純化合物 或 混合物 ，或者 是否有雜質 等。 ? 根據(jù)情況對 樣品做預處理 ，對復雜的混合物，若能做分離或者用其中已含有的礦物作對照，就可方便地獲得結果。例如對于硅酸鹽水泥熟料，若用化學方法把硅酸鹽萃取，只留下鋁酸鹽和鐵鋁酸鹽，紅外光譜圖就大大簡化。 ? 實驗測試獲得紅外圖譜后，進一步的工作是對紅外光譜圖的解析 ，也就是根據(jù)實際測試的紅外光譜所出現(xiàn)的吸收帶位置、強度和形狀，利用振動頻率與物質結構的關系，來確定吸收帶的歸屬，確認樣品中所含的基團和化學鍵類型，進而由其特征振動吸收譜帶的位移、強度和形狀的改變，來推斷物質的結構。 3．標準紅外光譜及其檢索 （ 1）標準紅外光譜圖集及有關著作 1）薩德勒（ Sadtler）紅外光譜圖集； 2）考勃倫茨（ Coblentz）學會圖譜集； 3） APl（ American Petroleum Institute）光譜圖集； 4） DMS（ lR and Raman）光譜圖集； 5） WyandottoASTM穿孔卡片； 6） IRD（ Infrared Data Committee）穿孔卡 ； 7）阿德里奇圖書館（ Aldrich Library）紅外光譜圖集 （ 2）無機化合物紅外光譜分析參考書 1） V. C. Farmer編著的“ The Infrared Spectra of Minerals” ， 《 礦物的紅外光譜 》 ； 2） J. A. Gadsden等人編的“ Infrared Spectra of Minerals and Related lnanic Compounds” 《 礦物及其相關無機化合物的紅外光譜 》 ； 3） R. A. Nyquist等編的“ Infrared Spectrum of lnanic Compounds” 《 無機化合物的紅外光譜 》 。 （ 3）紅外光譜索引書 1） Molecular Formula List of Compounds， Names and References to Published Spectra“（ 《 已發(fā)表紅外光譜的化合物分子式、名稱和參考文獻索引 》 ）。該索引書為 ASTM所編，列有 92022種化合物的出處，根據(jù)分子式和英文名稱的字母順序兩種方式編目； 2）“ An Index of PubIished Infrared Spectra”（ 《 已發(fā)表紅外光譜索引 》 ），它收集了至 1957年發(fā)表的 10000篇文獻中所討論的紅外光譜，主要是有機物； 3）“ Infrared Absoption Spectra Index”（ 《 紅外吸收光譜索引 》 ），以化合物英文名稱的字母順序編目，注有光譜的出處。 ? 紅外光譜法也可以對混合物中各組分進行定量分析，其原理是對比吸收譜帶的強度。 ? 比爾 蘭勃特（ BeerLambert）定律是用紅外光譜法進行定量分析的理論基礎。 ? 當紅外光源通過樣品時，由于樣品的吸收，使入射光的強度減弱，可以用光吸收定律表示： （二）紅外光譜定量分析 000eeK c bKbI I I ???? 00l g ( 1 / ) l g ( / )A T I I K b K c b? ? ? ?式中 A——吸光度或摩爾吸收系數(shù)； I0、 I——分別表示入射光和透射光的強度； T——透射比（率） I/I0； b——樣品厚度； K——樣品的吸收系數(shù)，與待測物質濃度 c成正比 K=K0c； K0 ——待測物質的吸光系數(shù) 定量分析的方法主要有 標準法 、 吸光度比法和 補償法 等。 1．標準法 首先測定樣品中所有成分的標準物質的紅外光譜，選擇不重疊的特征吸收帶作為定量分析譜帶。 在定量吸收帶處，用己知濃度的標準樣品和未知樣品比較其吸光度進行測量。依據(jù)樣品的吸收和測定情況又可分為下述兩種主要測定方法： （ 1）直接計算法 由上式可知，未知樣品的濃度： c=A/K0b A、 K0、 b都是可測的，因而可直接計算出未知樣品的濃度。 00l g ( 1 / ) l g ( / )A T I I K b K c b? ? ? ? （ 2）工作曲線法 利用一系列已知濃度的標準樣品，測定各自分析譜帶處的吸光度，以濃度為橫坐標，以對應的吸光度為縱坐標作圖就可獲得組分濃度和吸光度之間的關系曲線，即工作曲線。 由工作曲線求出該組分的濃度。 該法是直接和標準樣品對比測定，系統(tǒng)誤差相同的，可給出最精確的結果。同時，該法不需求出某一定量分析譜帶的吸光系數(shù)，而只要求出樣品在該分析譜帶處的吸光度。 2．吸光度比法 設有一個兩組分的混合物，各組分有互不干擾的定量分析譜帶，由于樣品的厚度相同，則在同一狀態(tài)下進行兩個波長的吸光度測定時，根據(jù)比爾 蘭勃特定律，其吸光度之比 R為： 1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 212 1A K b c K c cRKA K b c K c ccc?? ? ? ???? ???式中 c c2—— 分別為兩物質的濃度； K—— 兩物質吸光系數(shù)之比， K=K1/K2。 12RcKRKcKR???? ??? ???? 只要知道二元組分在定量分析譜帶處的吸光系數(shù)，就可以求出各組分的濃度。 這種方法避免了精確測定樣品厚度的困難，測試結果的重復性好，比標準法簡便一些。 可求得： 3．補償法 定量分析時，往往由于 吸收帶重疊 的干擾，即使根據(jù)吸收帶的對稱性和吸光度的加和性原則對重疊譜帶加以分離處理，有時也難以得到滿意的結果。 補償法 ，就是在參比光路中加入混合物樣品的某些組分，以 抵消混合物樣品中某些組分的吸收 ，使混合物樣品中的被測組分 有相對孤立的定量分析譜帶 。 實質是 通過補償法將多元混合物中的組分減少 ，以 消除或減少吸收帶的重疊和干擾 ，使各組分的分析能夠獨立地進行。 補償法更適合溶液或液體混合物的測試，它不僅適合于混合物中主要組分的定量分析，而且也適合于混合物中微量組分的定量分析，可測定混合物中含量在 %～ 1 %的微量組分。 四、激光拉曼光譜法 （一）基本原理 當頻率為 ν 0的單色光入射到一透明物體時，大部分入射光透過物質，然而約有 105～ 103強度的入射光被散射。絕大部分散射光具有與入射光相同的頻率 ν 0，這種彈性散射稱為 瑞利散射 。 還有約為入射光 107量級的非彈性散射光含有其他頻率。這一效應于 1928年由印度物理學家 拉曼 、前蘇聯(lián)物理學家蘭斯別爾格和曼杰爾希達姆在實驗中各自獨立發(fā)現(xiàn)，通常稱為 拉曼效應 。 按照量子理論，光的散射是光量子與分子 碰撞 的結果； 可分為： 彈性散射 和 非彈性散射 。 彈性散射 ：光量子與分子不交換能量，因而光量子的能量和頻率保持不變。 非彈性散射 ：光量子與分子之間有能量交換。 有兩種情況： 有兩種情況： （ 1）分子處于基態(tài)振動能級，與光子碰撞后，從光子中獲取能量達到較高的能級。若與此相應的躍遷能級有關的頻率是 ν 1，那么分子從低能級躍到高能級從入射光中得到的能量為 hν 1，而散射光子的能量要降低到 hν0hν 1，頻率降低為 ν 0ν 1。 （ 2）分子處于振動的激發(fā)態(tài)上，并且在與光子相碰時可以把 hν1的能量傳給光子，形成一條能量為 hν0+hν1和頻率為 ν0+ν1的譜線。 ?通常把低于入射光頻的散射線 ν 0ν 1稱為 斯托克斯線 。高于入射光頻的散射線 ν 0+ν 1稱為 反斯托克斯線 。 ?ν 1稱為 拉曼位移 ，拉曼位移的大小 取決于分子振動躍遷能級差 。 ?對應于同一分子能級，斯托克斯線與反斯托克斯線的拉曼位移是相等的。 ?在正常情況下，由于分子大多數(shù)處于基態(tài)，測量得到的 斯托克斯線強度 比反斯托克斯線強得多。 ?所以在一般拉曼光譜分析中，都采用斯托克斯線研究拉曼位移。 （二）產生拉曼光譜的條件 在拉曼光譜中的選擇定則，雖然允許躍遷也要求 Δ ν =177。 1，但是它的條件與紅外光譜的不同。 紅外吸收振動要有 分子偶極矩 的變化，而拉曼散射譜卻要有 分子極化率 的變化。 極化率 ，就