红外光谱总结
红外光谱总结
第2章红外光谱 通常红外光谱(infrared spectroscopy, IR)就是指波长2~25 μm的吸收光谱(即中红外区),这段波长范围反映出分子中原子间的振动与变角运动。分子在振动的同时还会发生转动运动,虽然分子的转动所涉及的能量变化较小,处在远红外区域,但转动运动影响振动的偶极矩变化,因而在红外光谱区实际所测的谱图就是分子的振动与转动运动的加与表现,因此红外光谱又称为分子振转光谱。 红外光谱可以应用于化合物分子结构的测定、未知物鉴定以及混合物成分分析。 2、1 红外光谱的基本原理 2、1、1 红外吸收光谱 1、当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率与红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动与转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。 波谱区近红外光中红外光远红外光 波长/m 0、75~2、5 2、5~50 50~1000 波数/cm-113333~4000 4000~200 200~10 跃迁类型分子振动分子转动 中红外区:绝大多数有机与无机化合物的基频吸收所在,主要就是振动能级的跃迁; 远红外区:分子纯转动能级跃迁及晶体的晶格振动。 3、波数()单位就是cm-1。波长与波数的关系就是: 4、胡克定律: 其中:——折合质量,,单位为kg; ——化学键力常数,与化学键的键能呈正比,单位为N·m-1; ——波数; ——真空中的光速。 (1)因为,红外频率。 (2)与碳原子城建的其她原子,随着其原子质量的增大,折合质量也增大,则红外波数减小。 (3)与氢原子相连的化学键的折合质量都小,红外吸收在高波数区。 (4)弯曲振动比伸缩振动容易,弯曲振动的K均较小,故弯曲振动吸收在低波数区。 5、光谱选律:原子与分子与电磁波作用发生能级跃迁就是要服从一定的规律的,这些规律由量子化学解释。量子化学解得与体系振动量子数(v)相对应的体系能量(E)为: (v = 0, 1, 2, 3…) 简谐振动光谱选律为:,即跃迁必须在相邻震动能级之间进行。
红外谱图分析方法总结
红外谱图分析方法总结 1. 简介 红外（Infrared）分析技术是一种非常重要的分析测试方法，它可以用来研究 物质的结构、组成、性质及相互作用等方面的信息。红外谱图分析方法通过测量物质对红外辐射的吸收和散射，并结合相关的理论和数据库，得出样品的红外光谱图。本文将总结常用的红外谱图分析方法。 2. 样品制备 在进行红外谱图分析之前，首先需要将待测的样品制备成适合红外光谱测量的 形式。常见的样品制备方法包括固体试样法、液体试样法和气相试样法。 •固体试样法：将固体样品粉碎并与适量的无水氯化钾或氯化钠混合，制成样品块。也可以使用压片法，将粉末样品压制成片。 •液体试样法：将液体样品滴在透明基片上，使其干燥后形成薄膜。也可以将液体样品放入适合的红外吸收池中进行测量。 •气相试样法：将气体样品填充到气室中，通过红外吸收池进行测量。 3. 红外光谱测量仪器 进行红外谱图分析需要使用红外光谱测量仪器。常见的红外光谱测量仪器有红 外光谱仪和红外光谱仪。 红外光谱仪主要由光源、干涉仪、样品室、探测器和数据采集系统等组成。它 通过生成红外光源并使其通过样品，然后测量样品对不同波长的红外光的吸收情况。常用的红外光谱仪有傅立叶红外光谱仪（FTIR）和分散式红外光谱仪。 红外光谱仪是一种通过获取光谱仪的光栅分散红外光的仪器。它通过将红外光 分散为不同的波长，并通过探测器检测各个波长的红外光强度，得到红外光谱图。 4. 红外谱图解释 红外谱图是指样品在红外区域内的吸收峰和吸收强度的图谱。通过研究红外谱图，可以得到样品的结构和组成等信息。 红外谱图的解释可以从以下几个方面进行： •吸收峰的位置：吸收峰的位置与样品中存在的化学键相关。不同化学键对应着不同波数的吸收峰。 •吸收峰的强度：吸收峰的强度与样品中某种化学键的含量相关。吸收峰的强度越高，表示样品中该化学键的含量越多。
红外光谱计算总结
红外光谱计算总结 1.红外光谱产生的原因 分子产生红外光谱的原因简单的说是因为分子的振动使得偶极发生了变化。偶极子发生转动发射电磁波。因为波长一般在红光波长长，所以称红外光谱。红外谱是分子内振动能级跃迁的产物，电磁波导致分子振动，偶极距发生变化，偶极子转动发射电磁波· 拉曼谱是散射谱，当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种非弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和喇曼散射合起来所形成的光谱称为喇曼光谱。由于拉曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印度物理学家拉曼等所发现。拉曼谱是原子核振动引起的电子极化发生变化导致的 2.GAUSSIAN模拟红外光谱的基本步骤 HF，MP2，DFT等方法都可以进行红外光谱的模拟计算。产生有借鉴价值结果的最小基组是6-31G*。所以一般情况下要得到很可靠的数值都采用更大的基组，如6-311+G**等。 首先，要对模型分子进行优化。在此处切记，优化和FREQ使用的方法和基组一定要保持一致。倘若不一样，在进行FREQ计算时，所输入的构型不会被认为是稳定点。 其次，倘若你无需计算RAMAN光谱，请你加上FREQ=NORAMAN关键词，这或许可以帮你节省不止一半的时间。特别对于大分子来说，这点更显得重要了。 3. 输出文件的运用技巧 用GVIEW打开输出文件，点RESULT里的Vibrations便可以看到红外的数值和振动模式。因为GVIEW3.0 不能对频率进行自动校正，所以出现了一个很大的麻烦。计算出来的频率看起来比实际值大很多。怎么解决这个问题呢？ 点spectrum, 然后让其生成IR谱图，点右键保存为TXT文件。然后用origin倒入然后编辑即可。可以很轻松的帮你计算校正因子。ORIGIN得到的图还很漂亮。 4. 关于校正因子 GAUSSIAN 计算的是简偕振动频率，因此在低频率振动模式计算中（非简偕振动明显），经过校正后的频率值要比实验值高。而在高频率计算中，又比实验值低。 因此，可以在两个不同的频率区采用不同的校正因子。界限为1800cm-1左右。（一篇文献上这么写的）当然，校正因子只能微调。
红外波谱知识总结
红外光谱的分类：近红外区（泛频区）：12820~4000；中红外区（基本转动-振动）4000~400；远近红外区（骨架振动区）400~20. 说明： 从IR谱的整个范围来看，可分为4000~1350cm-1与1350~650 cm-1两个区。 4000~1350cm-1区域是由是伸缩振动产生的吸收带，光谱比较简单但具有很强的特征性，称为官能团区。其中： 4000~2500cm-1高波数一端有与折合质量小的氢原子相结合的官能团O—H、N—H、C —H、S—H键的伸缩振动吸收带； 2500~1900cm-1波数范围出现力常数大的三键、累积双键，如—C三C—、—C三N，—C二二C二C—、—C二C二O—、—N二C二O—等的伸缩振动吸收带；（三为三键，二为双键） 1900cm-1以下的低波数端有碳碳双键、碳氧双键、碳氮双键、及硝基等伸缩振动和芳环的骨架振动； 1350~650cm-1区域，有C—O、C—X的伸缩振动和C—C的骨架振动，还有力常数较小的弯曲振动产生的吸收峰，因此光谱非常复杂。该区域中的各峰的吸收位置受整体分子的结构影响较大，分子结构稍有不同，吸收，吸收就有细微差异，称为指纹区。指纹区对于用已知物来鉴别未知物十分重要。 依照图记忆： 第一，4000~2500cm-1 C—H：（3000~3300） —C—H：2960~2850(强) <3000 二C—H：3100~3010 (中) <3100 C—H都是<3300的； 三C—H：3310~3300(强) ~3300 苯环上的氢：3110~3010（中）和烯氢相似； N—H：（3300~3500） 一级胺：（游离）3490~3400（中）处有两个吸收峰；缔合的减少100；（和炔氢相似） 二级胺：（游离）3500~3300有一个吸收峰 O—H：（3600）(3100-3700) 酚羟基：（游离）3611~3603（峰尖）； （缔合）3500~3200（峰替较宽）； 醇羟基：（游离）3650~3610（峰尖）； （缔合）3500~3000：二聚在3600~3500；多聚3400~3200（峰替较宽）；
傅里叶红外光谱仪操作总结心得
傅里叶红外光谱仪操作总结心得 1. 仪器操作前需要检查仪器状态，如检查气路系统、光路系统、控制程序等，确保 所有部件正常运行。 2. 样品制备：样品制备是影响测量结果的关键因素之一。常用的样品制备方法包括：KBr压片法、Nujol法、气相扩散法等。不同的样品制备方法适用于不同的样品类型，需要根据具体情况选择合适的制备方法。 （1）保持样品台面干燥、洁净，避免灰尘、油污等对测量结果的影响； （2）样品应平稳放置，并调整样品位置，使其位于光路中心位置。 4. 参考样的选择：参考样是进行光谱校正的基准样品，通常选择化学纯样品作为参 考样。在选择参考样时需要注意其纯度和化学性质，并避免参考样的吸收峰与待测物的吸 收峰重叠。 （1）选择合适的波数范围，一般需要选择包含待测物吸收峰的波数范围； （2）选择扫描速度，一般情况下选择较快的扫描速度可以提高实验效率； （3）在测量时需要避免外部干扰，如避免光源波长漂移、环境温度波动等对测量结果的影响。 （1）对光谱数据进行基线校正，可以去除仪器本底、消除光路路径和样品基质对光谱信号的影响； （2）对光谱数据进行峰识别和峰积分，可以准确计算各吸收峰的强度和面积等参数； （3）对光谱数据进行比较分析，可以通过比较不同样品之间的光谱差异来研究物质的结构和成分等信息。 在使用傅里叶红外光谱仪进行分析时，需要注意以上几点，才能保证实验结果的准确 性和可靠性。7. 仪器维护：傅里叶红外光谱仪是一种高精度的仪器，需要定期进行维护 与保养，以确保仪器的正常运行。常见的维护和保养工作包括： （1）清洗光谱仪光路、样品台面、参考样仓等部件，避免灰尘、杂质等对测量结果的影响； （2）定期更换气路系统的气源、过滤器等部件，以确保气路系统的正常运行； （3）定期校正波数刻度，检查光谱仪各项性能参数，保证仪器的准确性和稳定性。
有机波谱学 红外光谱总结
总结 当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。所以，红外红外光谱光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的 分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。 当外界电磁波照射分子时，如照射的电磁波的能量与分子的两能级差相等，该频率的电磁波就被该分子吸收，从而引起分子对应能级的跃迁，宏观表现为透射光强度变小。电磁波能量与分子两能级差相等为物质产生红外吸收光谱必须满足条件之一，这决定了吸收峰出现的位置。 红外吸收光谱产生的第二个条件是红外光与分子之间有偶合作用，为了满足这个条件，分子振动时其偶极矩必须发生变化。这实际上保证了红外光的能量能传递给分子，这种能量的传递是通过分子振动偶极矩的变化来实现的。并非所有的振动都会产生红外吸收，只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收，这种振动称为红外活性振动；偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收，称为红外非活性振动。 分子的振动形式可以分为两大类：伸缩振动和弯曲振动。前者是指原子沿键轴方向的往复运动，振动过程中键长发生变化。后者是指原子垂直于化学键方向的振动。通常用不同的符号表示不同的振动形式，例如，伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动，分别用 Vs 和Vas 表示。弯曲振动可分为面内弯曲 振动(δ)和面外弯曲振动(γ)。从理论上来说，每一个基本振动都能吸收与 红外光谱仪其频率相同的红外光，在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的；另外有一些振动的频率
红外光谱谱图质量影响因素总结
红外光谱谱图质量影响因素总结 1、扫描次数对红外谱图的影响： 傅里叶变换红外光谱仪测量物质的光谱时，检测器在接受样品光谱信号的同时也接受了噪声信号，输出的光谱既包括样品的信号也包括噪声信号。信噪比与扫描次数的平方成正比.增加扫描次数可以减少噪声、增加谱图的光滑性。 2、扫描速度对红外谱图的影响： 扫描速度减慢，检测器接收能量增加；反之，扫描速度加快，检测器接收能量减小，当测量信号小时( 包括使用某些附件时) 应降低动镜移动速度，而在需要快速测量时，提高速度。扫描速度降低，对操作环境要求更高，因此应选择适当的值。 采用某一动镜移动速度下的背景，测定不同扫描速度下样品的吸收谱图，随扫描速度的加快，谱图基线向上位移。用透射谱图表示时，趋势相反，所以在实验中测量背景的扫描速度与测量样品的扫描速度要一致。3、分辨率对红外谱图的影响： 红外光谱的分辨率等于最大光程差的倒数，是由干涉仪动镜移动的距离决定的，确切地说是由光程差计算出来的。分辨率提高可改善峰形，但达到一定数值后，再提高分辨率峰形变化不大，反而噪声增加。分辨率降低可提高光谱的信噪比，降低水汽吸收峰的影响，使谱图的光滑性增加‘样品对红外光的吸收与样品的吸光系数有关，如果样品对红光外有很强的吸收，就需要用较高的分辨率以获得较丰富的光谱信息；如果样品对红光外有较弱的吸收，就必须降低光谱的分辨率、提高扫描次数以便得到
较好的信噪比。 4、数据处理对红外谱图质量的影响： （1）平滑处理： 红外光谱实验中谱图常常不光滑，影响谱图质量。不光滑的原因除了样品吸潮以外还有环境的潮湿和噪声。平滑是减少来自各方面因素所产生的噪声信号，但实际是降低了分辨率，会影响峰位和峰强，在定量分析时需特别注意。 （2）基线校正： 在溴化钾压片制样中由于颗粒研磨得不够细或者不够均匀，压出的锭片不够透明而出现红外光散射，所以不管是用透射法测得的红外光谱，还是用反射法测得的光谱，其光谱基线不可能在零基线上，使光谱的基线出现漂移和倾斜现象。需要基线校正时，首先判断引起基线变化的原因，能否进行校正。基线校正后会影响峰面积,定量分析要慎重。 （3）样品量的控制对谱图的影响： 在红外光谱实验中，固体粉末样品不能直接压片，必须用稀释剂稀释、研磨后才能压片。稀释剂溴化钾与样品的比例非常重要，样品太少不行，样品太多则信息太丰富而特征峰不突出，造成分析困难或吸收峰成平顶。对于白色样品或吸光系数小的样品，稀释剂溴化钾与样品的比例是100：1；对于有色样品或吸光系数大的样品稀释剂溴化钾与样品的比例是150：1。 5、分子外和分子内的因素： 如溶剂不同，振动频率不同，溶剂的极性不同，介电常数不同，引起溶质分子振动频率不同，因为溶剂的极性会引起溶剂和溶质的缔合，从而
傅里叶红外光谱吸收峰总结
傅里叶红外光谱吸收峰总结 一、红外光谱基本原理 红外光谱是一种基于分子振动和转动能级跃迁的谱学技术。当红外光照射样品时，样品中的分子会吸收特定波长的红外光，导致光谱的吸收峰。这些吸收峰的位置和强度可以用于确定分子的结构和化学键信息。 二、红外光谱仪器及实验方法 红外光谱仪器主要由光源、单色器、样品池、检测器和记录器组成。实验过程中，需要制备合适的样品，并进行背景消除、平滑处理等操作。常用的样品制备方法包括涂膜、液膜、粉末法和晶体法等。 三、红外光谱数据分析 红外光谱数据分析主要包括峰识别、峰归属和峰强度解释。通过比对已知的红外光谱数据库和文献资料，可以初步确定未知样品的化学键类型和分子结构。同时，还可以利用峰强度解释进一步分析样品的相对含量和化学环境。
四、红外光谱图谱解析 红外光谱图谱解析是利用已知的红外光谱数据库和谱图解析软件，对未知样品的红外光谱进行解析的过程。解析过程中需要注意峰的形状、位置和相对强度等信息，同时结合样品的物理化学性质和结构信息进行综合分析。 五、红外光谱应用实例 红外光谱技术广泛应用于化学、材料科学、生物学和医学等领域。例如，在化学领域中，红外光谱可以用于研究化合物的结构和化学键信息；在材料科学领域中，红外光谱可以用于研究材料的微观结构和性能；在生物学领域中，红外光谱可以用于研究生物分子的结构和相互作用等；在医学领域中，红外光谱可以用于研究生物组织的结构和生理状态等。 六、红外光谱数据库及网络资源 目前常用的红外光谱数据库包括Spectral Database for Organic Compounds (SDBS)、Spectral Database for Inorganic Compounds (SDBS-IC)和NIST Standard Reference Database等。这些数据库包含了大量的已知化合物的红外光谱数据，可以用于比对和解析未知样品的红外光
红外光谱总结
红外光谱总结 LT
第2章红外光谱 通常红外光谱（infrared spectroscopy, IR）是指波长2~25 μm的吸收光谱（即中红外区），这段波长范围反映出分子中原子间的振动和变角运动。分子在振动的同时还会发生转动运动，虽然分子的转动所涉及的能量变化较小，处在远红外区域，但转动运动影响振动的偶极矩变化，因而在红外光谱区实际所测的谱图是分子的振动与转动运动的加和表现，因此红外光谱又称为分子振转光谱。 红外光谱可以应用于化合物分子结构的测定、未知物鉴定以及混合物成分分析。 2.1 红外光谱的基本原理 2.1.1 红外吸收光谱 1. 当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。 2. 红外光波通常分为三个区域：中红外区、近红外区和远红外区。
波谱区近红外光中红外光远红外光波长/m 0.75~2.5 2.5~50 50~1000 波数/cm-113333~4000 4000~200 200~10 跃迁类型分子振动分子转动近红外区：O-H、N-H和C-H键的倍频吸收或组频吸收，吸收强度一般比较弱； 中红外区：绝大多数有机和无机化合物的基频吸收所在，主要是振动能级的跃迁； 远红外区：分子纯转动能级跃迁及晶体的晶格振动。 3. 波数（ν̅）单位是cm-1。波长和波数的关系是： ν̅(cm−1)= 104λ(μm) 4. 胡克定律： ν̅= 1 2πc √ K μ 其中：μ——折合质量，μ=m1m2 m1+m2 ，单位为kg； K——化学键力常数，与化学键的键能呈正比，单位为N·m-1；