红外光谱的定量
红外光谱的定量分析是一种基于红外吸收峰强度与被测物浓度之间关系的定量方法。下面给出一些常用的红外光谱定量分析方法：
标准曲线法：通过制备一系列不同浓度的标准样品，测量它们的红外光谱吸光度，并绘制样品浓度与吸光度之间的标准曲线。然后，通过测量未知样品的吸光度，根据标准曲线确定其浓度。
内标法：选择一个与被测物相互无干扰的内标物质，将其加入到被测物中制备样品。测量样品的红外吸光度，计算被测物与内标物质的吸光度比值，并与已知浓度的标准样品的吸光度比值进行比较，从而确定被测物的浓度。
多元回归分析法：通过建立多元回归模型，将多个红外吸收峰的强度与被测物的浓度建立数学关系。通过对已知浓度的标准样品测量吸光度，并根据模型推算出浓度，并与已知浓度进行比较，确定被测物的浓度。
这些方法都有其局限性和适应范围，具体选择哪种方法应根据具体样品和实验条件来确定。此外，还需要注意样品的制备和测量条件的控制，以确保准确性和可靠性。
二、红外光谱分析法简介
红外吸收光谱法 基本要点： 1. 红外光谱分析基本原理； 2. 红外光谱与有机化合物结构 3. 各类化合物的特征基团频率； 4. 红外光谱的应用； 5. 红外光谱仪. 学时安排：3学时 第一节 分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。 红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线，就得到红外光谱。 一、红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约为0. 75 ~ 1000叩，根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区（0.75 ~ 2.5 叩），中红外光区（2.5 ~ 25卩m ），远红外光区（25 ~ 1 OOO^m ）。 近红外光区（0.7 5 ~ 2.5叩） 近红外光区的吸收带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O —H、N —H、C —H ）伸缩振动的倍频吸收等产生的。该区的光谱可用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定量分析。 中红外光区（2.5 ~ 25叩） 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。由于基频振动是
红外光谱中吸收最强的振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。同时，由于中红外光谱仪最为成熟、简单，而且目前已积累了该区大量的数据资料，因此它是应用极为广泛的光谱区。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法。远红外光区（25〜10 00叩）该区的吸收带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、 振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。由于低频骨架振动能很灵敏地反映出结构变化，所以对异构体的研究特别方便。此外，还能用于金属有机化合物（包括络合物）、氢键、吸附现象的研究。但由于该光区能量弱，除非其它波长区间内没有合适的分析谱带，一般不在此范围内进行分析。 红外吸收光谱一般用T〜•曲线或T〜波数曲线表示。纵坐标为百分透射比T%，因而吸收峰向下，向上则为谷；横坐标是波长■（单位为叩），或波数（单位为cm-1）。 波长，与波数之间的关系为： 1 4 波数/ cm- =10 / （■ / ^m ） 中红外区的波数范围是4000〜400 cm-1。 二、红外光谱法的特点 紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物，特别是具有共轭体系的有机化合物，而红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物（没有偶极矩变化的振动在拉曼光谱中出现）。因此，除了单原子和同核分子如Ne、He、O2、H2等之外，几乎所有的有机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差异的化合物外，凡是具有结构不同的两个化合物，一定不会有相同的红外光谱。通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团；而吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关，可用以进行定量分析和纯度鉴定。由于红外光谱分析特征性强，气体、液体、固体样品都可测定，并具有用量少，分析速度快，不破坏样品的特点。因此，红外光谱法不仅与其它许多分析方法一样，能进行定性和定量分析，而且该法是鉴定化合物和测定分子结构的最有用方法之一。 一、产生红外吸收的条件
红外光谱仪在定量分析中的应用
红外光谱仪在定量分析中的应用 红外光谱仪用红外光谱法进行药物分析时具有多样性，可根据被测物质的性质灵活应用，而且无论是固态、液态或是气体，红外光谱法都可利用自身的技术进行分析，因此拓宽了红外光谱仪的定量分析。同时，红外光谱法不需要对样品进行繁琐的前处理过程，对样品可达到无损伤、非破坏，也大大的突出了它较其他定量方法的优越性。另外，红外光谱中的特征光谱较多，可供选择的吸收峰多，所以能方便对单一组分或是混合物进行分析。目前，随着红外自身技术和化学计量的发展，红外的定量分析方法越来越多，包括峰高法、峰面积法、谱带比值法、内标法、因子分析法、漫反射光谱法、导数光谱法、最小二乘法、偏最小二乘法、人工神经网络等。基于这些优点，红外光谱法在许多领域得到广泛应用，该文主要概述了近几年来红外光谱法气体、共聚物中定量分析的应用进展。 1 红外光谱法在气体定量分析中的应用 由于气体在中红外波段（4000——400cm -1）内有明显的吸收，且分析手段不需要采样、分离，因此中红外光谱法[1]对检测气体，尤其是多组分混合气体来说是一种简便、易行的测量方法。如周泽义[2]，郭世菊等[3]采用红外光谱技术确定了苯系物（包括甲苯、二甲苯、苯乙烯、硝基苯）中各组分的特征红外波长，采用美国热电子O M N IC Q uantPad 分析软件建立了低浓度（0——0.5×10-6）苯系物的定量分析方法和校准曲线数据库。 通过粒子群优化技术及BP 神经网络技术相结合，建立三种烃烷（甲烷、乙烷、丙烷）混合气体的红外光谱定量分析模型。该法比单纯采用BP 神经网络进行遍历优化建模所用时间降低5倍以上，模型预测精度水平相当。朱军等[5]通过红外光谱仪测量CO 和CO 2 的红外透过率光谱，采用非线性最小二乘拟合算法对测量光谱进行拟合，得出待测气体的浓度。结果表明CO 测量的相对误差小于5% ，CO 2 的测量分析相对误差小于1% 。 针对5 种（甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷）主次吸收峰严重交叠的红外混合气体定量分析问题，提出一种基于高阶累积量的特征提取方法，该方法将重叠的吸收谱线映射到彼此相互分开的四阶累积量谱空间，利用提取的特征向量，提出一种基于正则化统计学习理论的支持向量机的多维数据建模，在小样本下有效地提高了
红外光谱
红外光谱法 一、红外光谱 1.1 简介 各种物质对不同波长(或波数)红外辐射的吸收程度是不同的，因此当不同波长(或波数)的红外辐射依次照射到样品物质时，由于某些波长的辐射能被样品选择吸收而减弱于是形成红外吸收光谱。通常用透过(或吸收)与波长(或波数)所作的红外吸收光谱曲线来表征各种物质的红外吸收光谱，简称红外图谱或红外谱图。 1.2红外光谱分析原理 将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，分子发生振动能级迁移，某些特定波长的红外射线被吸收，从而形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。 红外光谱的范围很广，为0.75～1000μm(13300～10 cm-1)。按应用波段不同，红外光谱划分为三个区域：a.近红外（NIR）区：0.75～2.5μm(13300～4000 cm-1)，b.中红外（MIR）区：2.5～25μm(4000～400 cm-1)．远红外（FIR）区25～1000 μ m(400～10 cm-1)。 远红外光谱主要由小分子的转动能级跃迁产生的转动光谱。此外还包括离子晶体、原子晶体和分子晶体产生的晶格振动光谱以及原子量较大或键力常数较小分子的振动光谱；中红外和近红外光谱是由分子振动能级跃迁产生的振动光谱。在各类分子中只有简单的气体或气态分子才产生纯转动光谱，而对于大量复杂的气、液、固态物质分子主要产生振动光谱。并且目前被广泛应用于化合物定性、定量和结构分析以及其他化学过程研究的红外吸收光谱，主要是波长处于中红外区的振动光谱。 在红外光谱分析中，2.5～15μm(4000～667 cm-1)的中红外区域是应用最广泛的光潜区。其中2.5～7.5μm(4000～1330 cm-1)称为特征谱带区。因为羟基、胺基、甲基、亚甲檗、各类羰基和羧酸盐基等官能团的特征吸收峰都出现在这区域，所以又称它为基团区；7.5～15μm(1330～667cm-1)称为指纹区，物质分子的红外吸收峰在这一区域特别多，像人的指纹一样稠密，又有一定的特征性，所以称它为指纹区。它的特征性虽然比特征谱带区差些，但当物质分子结构有细微变化时，就会引起它的光谱明显变化，因此在鉴定物质分子的官能团时，指纹区的一些吸收峰常瑚作旁证，这在结构分析时，尤其对同系物或异构体的鉴别特别有用。物质的分子振动，即为分子的基团或化学键的振动，而每种分子基团或化学键振动，往往在特征区和指纹区产生若干个吸收峰，这些互相依存和可以相互佐证的吸收峰称为相关峰。
红外光谱测试原理(一)
红外光谱测试原理(一) 红外光谱测试原理 什么是红外光谱？ 红外光谱是一种常见的分析技术，它利用样品吸收不同波长的红外光 谱来识别和分析化学物质。红外光谱分析通常是一种非破坏性的无损 测试方法，测试结果可靠。 红外光谱测试原理 红外光谱测试的原理基于化学物质分子的振动和转动，分子结构不同 就会产生不同的振动和转动，因此不同分子有不同的光谱特征。红外 光谱测试仪器通过分析样品吸收的红外辐射光谱来识别它的化学组成。红外光谱测试仪器 红外光谱测试仪器包括光源、光学分析单元、检测单元（通常是检测 器或探测器）、数据处理单元和显示单元。红外光谱测试仪可以通过 调节光源的频率来检测不同波长的红外辐射，将样品置于检测单元中，当红外辐射通过样品时，红外光谱测试仪测量样品吸收的红外辐射强度。数据处理单元将吸收光谱和其他参数通过计算机软件转换成输出 结果，如可以在显示器上显示谱图。 红外光谱测试的应用 红外光谱测试通常应用于有机化学和生物化学领域，因为分子和它们 的功能往往与形状和结构有关。它可用于识别和确认有机分子和材料 的组成，定量试剂，甚至用于测定生物体中的成分。 总结 红外光谱是一种广泛应用的分析技术，通过测量样品对红外辐射的吸 收来识别它的化学组成。红外光谱仪可用于身处有机化学和生物化学 领域，对于提高化学和生物学研究的深度和广度具有重要意义。
红外光谱测试的优点 红外光谱测试有许多优点。第一，它是一种非破坏性的测试方法，可 以被重复使用，而不会损害样品。第二，红外光谱测试通常是快速的，可以在几秒钟内完成，并且它是一个定量的技术，可输入到计算机中 进行分析。第三，红外光谱测试器出现运行成本较低。每个人都可以 使用红外光谱测试仪，无需专业的技能或知识。 红外光谱测试的局限性 红外光谱测试也有一定的局限性。第一，它不能鉴别弱的化学键。第二，如果从样品中存在蒸气或水汽，或在样品中存在过量的化学物质，则它可能会影响测试的准确性。第三，有一些化学物质不会表现出红 外吸收能力，因此，不能通过红外光谱测试来进行检测。 结论 红外光谱测试是化学和生物学领域大量使用的技术之一，它是可重复 使用的且实用的。学会如何正确操作红外光谱测试仪可以提高化学和 生物学研究的深度和广度，在实验室研究以及生产过程中有很多应用。
红外光谱解析方法
红外光谱解析方法 红外光谱解析是一种常用的分析方法，通过测量样品在红外辐射下吸收或散射的光谱信息，来获取样品的结构和化学成分。以下是几种常见的红外光谱解析方法： 1.峰位分析 峰位分析是最常用的红外光谱解析方法之一。它通过观察和分析红外光谱图中各个峰的位置，来推断样品中存在的基团或化学键。不同功能基团或化学键的振动频率和强度在红外光谱上表现出不同的峰位和峰型，可以根据这些特征进行定性和定量分析。 2.强度比较 强度比较是一种简单而有效的红外光谱解析方法。它通过比较不同峰的吸收峰值强度，来判断样品中不同基团或化学键的相对含量。通常情况下，吸收峰的强度与样品中相应基团或化学键的浓度成正比关系，因此可以通过计算峰的积分面积或峰高来确定各个组分的相对含量。 3.区域积分 区域积分是一种基于峰下面积的红外光谱解析方法。它通过选择特定的波数范围，在该范围内计算吸收峰的积分面积，来确定样品中某个组分的含量。这种方法常用于定量分析和比较不同样品之间的差异。 4.傅里叶变换 傅里叶变换是一种在红外光谱解析中广泛应用的数学方法。它可以将时域信号转换为频域信号，通过分析不同频率的成分来获取样品的结构和化学成分。傅里叶
变换可用于去除背景干扰、峰形修正、谱图平滑等处理，从而提高红外光谱的质量和解析度。 5.拉曼光谱 拉曼光谱是一种与红外光谱密切相关的分析技术。它通过测量样品散射的光谱信息，来研究样品的振动和转动模式。与红外光谱相比，拉曼光谱能够提供更多关于分子结构和化学键的信息，尤其对于非极性物质的分析具有重要意义。 综上所述，红外光谱解析方法包括峰位分析、强度比较、区域积分、傅里叶变换和拉曼光谱等。这些方法可以单独使用或结合起来，用于对样品进行定性和定量分析，推断其化学成分和结构特征，从而在化学、材料科学、生物医学等领域中发挥重要作用。
红外光谱分析
红外光谱分析 一．基本原理 红外吸收光谱(Infrared Absorption Spectrum，IR)是利用物质的分子吸收了红外辐射后，并由其振动或转动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，得到分子振动能级和转动能级变化产生的振动-转动光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。利用红外光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称为红外吸收光谱法。 当分子受到红外光的辐射，产生振动能级的跃迁，在振动时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。若用单色的可见光照射(今采用激光，能量介于紫外光和红外光之间)，入射光被样品散射，在入射光垂直面方向测到的散射光，构成拉曼光谱。通常将红外光谱区按波长分为3个区域，即近红外区、中红外区、远红外区，如下表所示： 1. 分子振动类型 有机分子中诸原子通过各类化学键联结为一个整体，当它受到光的辐射时，发生转动和振动能级的跃迁。简单的双原子化合物如A-B 的振动方式是A 和B 两个原子沿着键的方向作节奏性伸和缩的运动，可以形象地比作连着A、B 两个球的弹簧的谐振运动。为此A-B 键伸缩振动的基频可用胡克定律推导的公式计算其近似值
式中，f 是键的振动基频，单位为cm-1；c 是光速；k 是化学键力常数，相当于胡克弹簧常数，是各种化学键的属性，代表键伸缩和张合的难易程度，与原子质量无关；m 是原子的折合质量，即 m=m1·m2/(m1+m2)。上式表明键的振动基频与力常数成正比，力常数越大，振动的频率越高。振动的基频与原子质量成反比，原子质量越轻，连接的键振动频率越高。上述是双原子化合物。多原子组成的非线型分子的振动方式就更多。含有n 个原子就得用3n 个坐标描述分子的自由度，其中3 个为转动、3 个为平动、剩下3n-6 个为振动自由度。每一种振动按理在红外光谱中都应该有其吸收峰，但是事实上只有在分子振动时有偶极矩的改变才会产生明显的吸收峰。如顺式二氯乙烯在1580 cm-1处有双键振动的强吸收峰。高度对称的化学键，如反式二氯乙烯分子中的双键，由于分子振动前后的偶极矩没有改变，此种双键在红外光谱中无吸收峰(1665 cm-1处的弱吸收峰是845cm-1和825 cm-1的合频)。由于对称双键极化度发生改变，因此在拉曼光谱中1580 cm-1 处有强吸收峰。 如3-甲基-l,2-丙二烯的红外光谱在2000～1925 cm-1处有丙二 烯基团(C= C= C)的特征峰。同样含有该基团的4-甲基-1,2-丙二烯，由于分子对称，在振动中无偶极矩变化而无此吸收峰。 3-甲基-1，2-丙二烯4-甲基-1，2-丙二烯非线型分子中各基团有两种振动：伸缩振动用符号“ν”表示；弯曲振动用符号“δ”表示。前者是沿原子间化学键的轴作节奏性伸和缩的振动。当两个化学键在同一平面内均等地同时向外或向内伸缩振动为对称伸缩振动(νs)(见下图a)。若是一个向外伸展，另一个向内收缩为不对称伸缩振动(νas )(见下图b)。在正常振动中引起键角改变的振动称弯曲振动。向内弯曲的振动为剪动(δ)(见
红外分光光度法
红外分光光度法 1 简述 红外分光光度法是在4000~400cm -1波数范围内测定物质的吸收光谱，用于化合物的鉴别、检查或含量测定的方法，化合物受红外辐射照射后，使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁，从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收，形成特征性很强的红外吸收光谱，红外光谱又称振—转光谱。 红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。 习惯上，往往把红外区分为3个区域，即近红外区(12800~4000cm -1，0.78~2.5μm)，中红外区(4000~400cm -1，2.5～25μm)和远红外区(400~10cm -1，25~1000μm)。其中中红外区是药物分析中最常用的区域。红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯—比尔定律，因而它也是红外分光光度法定量的基础。 红外分光光度计分为色散型和傅里叶变换型两种。前者主要由光源、单色器（通常为光栅）、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。以光栅为色散元件的红外分光光度计，波数为线性刻度，以棱镜为色散元件的仪器以波长为线性刻度。波数与波长的换算关系如下: )(10)4 1 m cm μ波长波数（=- 傅里叶变换型红外光谱仪（简称FT-IR ）则由光学台（包括光源、干涉仪、样品室和检测器）、记录装置和数据处理系统组成，由干涉图变为红外光谱需经快速傅里叶变换。该型仪器现已成为最常用的仪器。 2 红外分光光度计的检定 所用仪器应按现行国家质量与核查技术监督局“色散型红外分光光度计检定规程”、“傅里叶变换红外光谱仪检定规程”和《中国药典》2015年版四部通则0401规定，并参考仪器说明书，对仪器定期进行校正规定。 2.1 波数准确度 2.1.1 波数准确度的允差范围 傅里叶变换红外光谱仪在3000cm -1附近的波数误
红外光谱 定量
红外光谱定量 红外光谱量化定量分析是一种常用的分析方法，可以用于确定化学物质的组成和结构。本文将从基本概念、原理和仪器设备、样品制备与分析方法、数据处理和应用等方面详细介绍红外光谱的定量分析方法。 一、基本概念 红外光谱是一种利用红外辐射与物质相互作用而产生的谱图。物质吸收红外辐射时，其分子内部的共振和振动状态会发生变化，这种变化会产生特定的红外光谱。红外辐射的频率范围通常在4000到400 cm-1之间，根据分子中不同的化学键和官能团存在的振动模式不同，吸收峰的位置和强度也会有所不同。 二、原理和仪器设备 红外光谱仪的核心部分是红外光源、样品室、光学系统和探测器。光源产生的红外辐射通过样品室中的样品，然后经过光学系统聚焦和分光，最后被探测器检测到。仪器通过记录吸收峰的频率和强度来获取红外光谱。 三、样品制备与分析方法 样品制备对红外光谱的准确性和重复性有着重要的影响。常见的样品制
备方法包括固体样品片的制备、液体样品的制备和气体样品的制备。其中，固体样品片可通过机械压片法、涂布法等制备；液体样品可直接放置在透明的红外吸收小皿中；气体样品可通过气相色谱连接红外光谱仪进行分析。 红外光谱的定量分析方法主要包括基准法和多重回归分析方法。基准法是通过将待测物质的红外光谱与已知浓度的标准品的红外光谱进行比较，根据吸收峰的强度差异来进行定量分析。多重回归分析方法则是通过建立标准曲线，在已知浓度的标准品上建立吸收峰与浓度之间的线性关系，进而预测待测样品的浓度。 四、数据处理和应用 红外光谱的原始数据通常是吸收率与波数之间的关系，为了得到有用的化学信息，需要进行数据处理。常见的数据处理方法包括基线校正、谱峰拟合和定量计算。基线校正是去除谱图背景中的杂散光干扰，谱峰拟合是对吸收峰进行拟合，定量计算则是根据拟合曲线对吸收峰的面积进行计算，从而得到目标化合物的浓度。 红外光谱的定量分析方法在许多领域中有着广泛的应用。例如，食品行业可以通过红外光谱定量分析法来检测食品中的添加剂和污染物；药品
红外光谱分析方法
红外光谱分析方法通则
前言 本标准的编制参照了国标GB 6040-85《化工产品用红外光谱定量分析方法通则》，四川大学出版的《聚合物红外光谱分析和鉴定》等资料。红外光谱仪现已安装、调试完毕，已开始正式使用，需制订通则以保证我公司的原材料及产品的检验任务。 本标准由冰箱公司标准化委员会提出。 本标准由质保部负责起草并解释。 本标准1998年11月首次发布，主要起草人：。
红外光谱分析方法通则 QJ/KB 1620.021-98 1 范围 本标准规定了红外光谱仪的技术参数、技术要求、试验方法。 本标准适用于广东科龙电器股份有限公司冰箱公司。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 GB 6040-85 化工产品用红外光谱定量分析方法通则 3技术参数 3.1型号：美国尼高力公司生产的560型FT-IR红外光谱仪 3.2额定功率：130W/130VA 3.3额定电压：100V～240V 3.4电流：0.6A～1.3A 3.5频率：50Hz～60Hz 3.6仪器组成：光源—样品室—干涉仪—检测器—放大器—计算机—打印机 4 技术要求 红外光谱仪应符合标准要求。当红外辐射通过气体、液体或固体样品时，由于样品的分子结构不同，在不同波长处产生有选择性的吸收，然后以波数或波长为横坐标，以透过率或吸光度为纵坐标描绘成光谱图，得到样品的特征吸收曲线，即红外吸收光谱。以光谱中吸收峰的位置和形状来判断或鉴别样品的结构，以特征吸收峰的强度来测定样品的含量，这种方法称为红外光谱分析方法。 4.1 环境条件 红外光谱仪属于光、机、电联合动作的精密仪器，对环境条件，应具备以下条件。冰箱公司
红外光谱法的定性分析
红外光谱法的定性分析 红外光谱法简介 红外光谱法（IR）是一种分析物质结构的无损检测手段，其原理是通过分析物 质吸收、反射或透射红外辐射的特点，推断其结构。这种检测方法可以用于有机化学、生化学、材料科学、地球科学等领域的分析工作，是一种常见的定性和定量分析工具。 红外光谱法通常使用红外光谱仪来进行分析。光谱仪会将可见光和红外光经过 相应的光学元件后，照射到样品上，收集样品吸收、反射或透射的辐射，并将其转化成光谱图形。红外光谱图展示了样品中不同频率（波数）下，吸收或透射的光量，通过对光谱图的分析，就可以推断样品的结构。 红外光谱法的主要应用 红外光谱法通过检测样品中不同波数下的吸收和透射情况，从而推断分子的结构，其主要应用于以下几个领域： 1. 化学分析 在化学分析中，红外光谱法常常用于鉴别无机和有机物质、确定结构等方面。 鉴别无机物质时，我们可以检测样品中不同波数下的吸收情况，通过波谷或者 峰值的位置判断是否为一定的无机物质。 确定有机物质的结构时，我们可以先将不同的有机物质进行红外光谱测试，然 后通过比对其红外光谱图，推断其结构。 2. 材料科学 在材料科学中，红外光谱法可以用于分析分子中的化学键以及表面化学性质， 从而评估材料的性能。例如，在聚合物材料的分析中，我们可以通过分析材料中特有的吸收峰值，判断材料的结构和组分。 3. 药物分析 在药物分析中，红外光谱法常常用于定量和质量控制方面。可以通过样品中不 同波数下的吸收来确认药物的结构，进而进行质量控制。同时，还可以进行药物的成分鉴别，判断其是否为假药或劣质药品。 红外光谱法的优势 红外光谱法作为一种无损检测手段，具有如下几个优势：
近红外光谱法定量分析及其应用研究
近红外光谱法定量分析及其应用研究 近红外光谱法定量分析及其应用研究 近红外光谱法（NIRS）是一种非常重要的光谱分析技术，近年来得到了广泛的研究和应用。NIRS利用近红外光波对物质进行非破坏性的快速、准确、实时的分析，可以用于食品、医药、农业、化工等多个领域进行成分分析、药物检测、质量控制和工艺优化等研究。本文将对近红外光谱法的原理、方法及其在不同领域的应用进行综述，并重点介绍一些典型的研究案例。 近红外光谱法是基于物质分子振动引起的光谱变化进行分析的一种方法。在近红外光谱区内，物质吸收峰对应的波长范围通常在800-2500 nm之间。根据光的散射、吸收和透射等变化，可以获取物质的成分和结构信息。近红外光谱法的分析原理是基于氢键、键长、键角、晶格振动和伸缩振动等物质特性与近红外光波的相互作用。通过建立样品的近红外光谱和已知成分之间的校准模型，可以实现对未知样品成分的定量分析。 在食品领域，近红外光谱法被广泛应用于食品成分分析、质量控制和品质鉴定等方面。例如，通过样品的近红外光谱与化学分析成分相结合，可以对食品中的脂肪、蛋白质、水分、糖类等成分进行定量分析。此外，近红外光谱法还可以实时监测食品加工过程中的质量变化，提高食品加工的效率和质量。 在医药领域，近红外光谱法可用于药物质量控制、药物成分分析和药物溶出度测试等方面。例如，通过建立药物近红外光谱与其有效成分含量之间的关系，可以实现对药物含量的快速、准确的定量分析。同时，近红外光谱法还可以监测药物溶出度的变化，评估药物的释放速度和效果。
在农业领域，近红外光谱法可用于土壤分析、农产品质量评估和动物性产品检测等方面。例如，通过对土壤样品的近红外光谱进行分析，可以快速获得土壤中养分含量、酸碱度、有机质含量等信息，为农民提供科学的土壤管理建议。此外，近红外光谱法还可以对农产品的品质进行快速评估，例如果实的糖度、水分含量等。 在化工领域，近红外光谱法可用于化工产品的成分分析、反应过程监测和工艺优化等方面。例如，通过对近红外光谱与产品成分之间的关系进行建模，可以实现对化工产品的快速定量分析。此外，近红外光谱法还可以实时监测化工反应过程中物质的浓度变化，优化反应条件和提高产品质量。 综上所述，近红外光谱法是一种快速、准确、非破坏性的分析方法，具有广泛的应用前景。在食品、医药、农业、化工等领域中，通过建立近红外光谱与样品成分之间的校准模型，可以实现对成分、质量和工艺等方面的定量分析，为不同行业的研究和生产提供了有力的技术支持。随着光谱法技术的不断发展和完善，近红外光谱法在各个领域的应用将会进一步扩大和深化 综上所述，近红外光谱法作为一种快速、准确、非破坏性的分析方法，在食品、医药、农业和化工等领域具有广泛的应用前景。通过建立近红外光谱与样品成分之间的校准模型，可以实现对成分、质量和工艺等方面的定量分析，为不同行业的研究和生产提供了有力的技术支持。随着光谱法技术的不断发展和完善，近红外光谱法在各个领域的应用将会进一步扩大和深化，为实现高效、可持续的发展提供了重要的分析工具
红外吸收光谱定性和定量
红外吸收光谱定性和定量 红外吸收光谱法(infrared absorption spectroscopy，IR)是利用物质分子对红外光的吸收及产生的红外吸收光谱来鉴别分子的组成和结构或定量的方法。当以连续波长的红外光为光源照射样品，引起分子振动能级之间跃迁，所生的分子振动光谱，称红外吸收光谱。在引起分子振动能级跃迁的同时不可避免的要引起分子转动能级之间的跃迁，故红外吸收光谱又称振-转光谱。 早在19世纪初人们通过实验证实了红外光的存在，二十世纪初人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实，1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。随着量子力学和计算机科学的迅速发展，1970年以后出现了傅立叶变换型红外光谱仪。红外测定技术如全反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联用等也不断发展和完善，使红外光谱法得到广泛应用。 IR主要用于分子结构的基础研究以及化学组成的分析，其中应用最广泛的是中红外光区有机化合物的结构鉴定。由于每种化合物均有红外吸收，而且任何气态、液态、固态样品均可进行红外吸收光谱测定，因此红外光谱是有机化合物结构解析的重要手段之一。近年来，红外光谱的定量分析应用也有不少报导，主要是近红外和远红外光区的应用。如，近红外光区用于含有与C，H，O等原子相连基团化合物的定量；远红外光区用于无机化合物的定量等。本章主要讨论中红外吸收光谱法。 红外光区的划分及主要应用
红外光谱在可见光区和微波光区之间，其波数范围约为12 800~10 cm-1（0.75~1 000 μm）。根据仪器及应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区；中红外光区；远红外光区。每一个光区的大致范围及主要应用如表4.1所示。 4.1.1.1近红外光区 它处于可见光区到中红外光区之间。因为该光区的吸收带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O—H、N—H、C—H）伸缩振动的倍频及组合频吸收产生，摩尔吸收系数较低，检测限大约为0.1%。近红外辐射最重要的用途是对某些物质进行例行的定量分析。基于O —H伸缩振动的第一泛音吸收带出现在7 100 cm-1（1.4 μm），可以测定各种试样中的水，如：甘油、肼、有机膜及发烟硝酸等，可以定量测定酚、醇、有机酸等。基于羰基伸缩振动的第一泛音吸收带出现在3 300~3 600 cm-1（2.8~3.0 μm），可以测定酯、酮和羧酸。它的测量准确度及精密度与紫外、可见吸收光谱相当。另外，基于漫反射测定未处理的固体和液体试样，或者通过吸收测定气体试样。
红外光谱的定量分析
红外光谱的定量分析 红外光谱法在分析和另一应用是对混合物中各组分进行定量分析。红外光谱定量分析是借助于对比吸收峰强度来进行的，只要混合物中的各组分能有一个持征的，不受其他组分干扰的吸收峰存在即可。原则上液体、圆体和气体样品都对应用红外光谱法作定量分析：1．定量分析原理 红外定量分析的原理和可见紫外光谱的定量分析一样，也是基于比耳-朗勃特（Beer-Lambert)定律。 Beer定律可写成：A=abc 式和A为吸光度(absorbance)，也可称光密度(optical density)，它没有单位。系数a称作吸收系数(absorptivity)，也称作消光系数(extinction coeffieient)，是物质在单位浓度和单位厚度下的吸光度，不同物质有不同的吸收系数a值。且同一物质的不同谱带其a值也不相同，即a值是与被测物质及所选波数相关的一个系数。因此在测定或描述吸收系数时，必然要注意它的波数位置。当浓度c选用mol·L-1为单位，槽厚b以厘米为单位时，则a值的单位为：L·cn-1·mol-1，称为摩尔吸收系数，并常常利用ε表示。吸收系数是物质具有的特定数值，文献中的数值理应可以通用。可是，由于所用仪器的精度和操作条件的不同，所得数值常有不同，因此在实际工作中，为保证分析的准确度，所用吸收系数还得借助纯物质重新测定。 在定量分析中须注意下面两点： 1)吸光度和透过率是不同的两个概念、透过率和样品浓度没有正比关系，但吸光度与浓度成正比。 2)吸光度的另一宝贵性使它具有加和性。若二元和多元混合物的各组分在某波数处都有吸收，则在该波数处的总吸光度等于各级分吸光度的算术和：可是样品在该波数处的总透过率并不等于各组分透过率的和； 2．定量分析方式的介绍 红外光谱定量方式主要有测定谱带强度和测量谱带面积购两种。另外也有采用谱带的一阶导数和二阶导数的计算方式，这种方式能准确地测量重叠的谱带，乃至包括强峰斜坡上的肩峰。 红外光谱定量分忻可以采用的方沦很多，下面咱们介绍几种常常利用的测定方式。 (1)直接计算法 这种方式适用于组分简单、特征吸收带不重叠、且浓度与吸收度呈线性关系的样品。
红外光谱分析.
红外光谱分析 序言 二十世纪初叶，Coblentz发表了一百多个有机化合物的红外光谱图，给有机化学家提供了鉴别未知化合物的有力手段。到四十年代红外光谱技术得到了广泛的研究和应用。当今红外光谱仪的分辨率越来越高，检测范围扩展到10000－200cm-1，样品量少至微克级。红外光谱提供的某些信息简捷可靠，检测样品中有无羰基及属于哪一类（酸酐、酯、酮或醛）是其他光谱技术难以替代的。因此，对从事有机化合物为研究对象的化学工作者来说，红外光谱学是必需熟悉和掌握的一门重要光谱知识。 一、基本原理 1、基本知识 光是一种电磁波。可根据电磁波的波长范围分成不同类型的光谱，它们各自反映出物质的不同类型的运动形式。表1列出这些电磁波的波长，其所在区域的光谱名称，以及对应的运动形式。
红外光谱研究的内容涉及的是分子运动，因此称之为分子光谱。通常红外光谱系指2-25μ之间的吸收光谱，常用的为中红外区4000-650cm-1(2.5-15.4μ)或4000-400cm-1。 这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角振动，分子在振动运动的同时还存在转动运动。在红外光谱区实际所测得的图谱是分子的振动与转动运动的加合表现，即所谓振转光谱。 每一化合物都有其特有的光谱，因此使我们有可能通过红外光谱对化合物作出鉴别。 红外光谱所用的单位波长μ，波数cm-1。光学中的一个基本公式是λυ= C，式中λ为波长，υ为频率，C为光速(3×1010cm/s)。设υ为 波数，其含义是单位长度(1cm)中所含的波的个数，并应具有以下关系：波数(cm-1)＝104/波长(μ) 波长和波数都被用于表示红外光谱的吸收位置，即红外光谱图的横坐标。目前倾向于普遍采用波数为单位，而在图谱上方标以对应的波长值。红外光谱图的纵坐标反映的是吸收强度，一般以透过率(T%)表示。 2、红外光谱的几种振动形式 主要的基本可以分为两大类：伸缩振动和弯曲振动。 (1)伸缩振动(υ) 沿着键轴方向伸或缩的振动，存在对称与非对称两种类型。它的吸收频率相对在高波数区。 (2)弯曲振动(δ) 包括面内、面外弯曲振动，变角振动，摇摆振动等。它的吸收频率相对在低波数区。 4000cm-1（高） 400cm-1（低）
仪器分析中各分析定量定性的依据
仪器分析中各分析定量定性的依据 定量分析是依据统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。 1、气相色谱： 色谱峰保留值和面积，这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。色谱峰保留值是定性分析的依据，而色谱峰面积则是定量分析的依据。 2、紫外光谱： 最大吸收波长λ、摩尔吸收系数ε及吸收曲线的形状不同是进行物质定性分析的依据。 进行定量分析依据朗伯-比耳定律：A=εbc 3、核磁： 定量分析以结构分析为基础，在进行定量分析之前，首先对化合物的分子结构进行鉴定，再利用分子特定基团的质子数与相应峰谱的峰面积之间的关系进行定量测定。 定量分析的根据：吸收能量的大小取决于核的多少。 以磁场强度为横坐标提供定性分析所依据的参数，以吸收能量为纵坐标，纵坐标对应于不同H0的出峰面积就是定量分析参数。 4、质谱： 利用电磁学原理，对物质气相离子依其质荷比（m/e)进行分离和分析的方法。 被分析的样品首先离子化，然后利用离子在电场或磁场中的运动性质，将离子按质荷比(m/e)分开并按质荷比大小排列成谱图形式，根据质谱图可确定样品成分、结构和相对分子质量。 5、原子吸收： 原子吸收光谱法进行定量分析的依据是：试样中待测元素的浓度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比，即A＝k'C 。定量分析方法有标准曲线法和标准加入法两种。 6、红外： 红外光谱的定性主要根据图谱中的：基团的特征吸收频率 红外光谱的定量是根据图谱中的：特征峰的强度 7、离子： 利用离子交换的原理，连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。 保留时间定性，峰高或峰面积定量。 8、荧光： 物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。 根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量测定 9、差热： 定性分析：定性表征和鉴别物质
红外光谱实验报告
红外光谱实验报告 一、实验原理： 1、红外光谱法特点： 由于许多化合物在红外区域产生特征光谱，因此红外光谱法广 泛应用于这些物质的定性和定量分析，特别是对聚合物的定性 分析，用其他化学和物理方法较为困难，而红外光谱法简便易 行，特别适用于聚合物分析。 2、红外光谱的产生和表示 红外光谱定义：分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃 迁而产生的吸收信号。 分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为： i.近红外区：10000-4000cm-1 ⅱ.中红外区：4000-400cm-1——最为常用，大多数化合物的化键振 动能级的跃迁发生在这一区域。 ⅲ.远红外区：400-10cm-1 产生红外吸收光谱的必要条件： 1）分子振动：只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红外辐射。 ⅰ.双原子分子的振动：（一种振动方式）理想状态模型——把两个 原子看做由弹簧连接的两个质点，用此来 描述即伸缩振动；
图1 双原子分子的振动模型 ⅱ.多原子分子的振动：（简正振动，依据键长和键角变化分两大类） 伸缩振动：对称伸缩振动 反对称伸缩振动 弯曲振动：面内弯曲：剪切式振动 （变形振动）平面摇摆振动 面外弯曲振动：扭曲振动 非平面摇摆振动 ※同一种键型，不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率，伸缩振动频率大于弯曲振动频率。 ※当振动频率和入射光的频率一致时，入射光就被吸收，因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。ⅲ.分子振动频率： 基频吸收（强吸收峰）：基态到第一激发态所产生分子振动 的振动频率。 倍频吸收（弱吸收峰）：基态到第二激发态，比基频高一倍 处弱吸收，振动频率约为基频两倍。 组频吸收（复合频吸收）：多分子振动间相互作用，2个或
红外光谱图的纵坐标为解读
1、红外光谱图的纵坐标为吸收强度，横坐标为波长λ单位〔 m 〕 〔微米〕或波数1/λ单位：cm-1 2、红外光谱图提供结构分析的四大信息为：峰数，峰位，峰形，峰强。 3、红外光谱的主要应用：有机化合物的结构解析。 4、红外光谱的定性主要根据图谱中的：基团的特征吸收频率； 5、红外光谱的定量是根据图谱中的：特征峰的强度 6、红外吸收光谱产生的要满足两个条件是： (1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。 7、对称分子没有偶极矩，辐射不能引起共振，在IR中：无红外活性。如：N2、O2、Cl2 等。 8、非对称分子有偶极矩，辐射不能引起共振，在IR中：有红外活性。 9、在IR中对称分子无红外活性。原因是：没有偶极矩，辐射不能引起共振， 10、在IR中非对称分子有红外活性。原因是：有偶极矩，辐射不能引起共振， 11、有机化合物的IR取决于分子的结构特征。各管能团发生振动能级跃迁需要能量的大小〔键力常数K〕取决于：键两端原子的折合质量和键的力常数， 12、有机化合物的IR取决于分子的结构特征。各管能团发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数K，两端原子的折合质量越大〔键力常数K 不变〕，振动能级跃迁向红移。 13、有机化合物的IR取决于分子的结构特征。各管能团发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，两端原子的键的力常数越大〔折合质量不变〕，振动能级跃迁向高波数〔紫〕移。 13、化学键键强越强〔即键的力常数K越大〕原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。 14、化学键键强越小〔即键的力常数K越小〕原子折合质量越大，化学键的振动频率越小，吸收峰将出现在低波数区。 15、分子中基团的基本振动形式有两类为：伸缩振动和变形振动