紅外光譜分析可用于研究分子的結構和化學鍵,也可以作為表征和鑒別化學物種的方法。紅外光譜具有高度特征性,可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。已有幾種匯集成冊的標準紅外光譜集出版,可將這些圖譜貯存在計算機中,用以對比和檢索,進行分析鑒定。
利用化學鍵的特征波數來鑒別化合物的類型,并可用于定量測定。由于分子中鄰近基團的相互作用,使同一基團在不同分子中的特征波數有一定變化范圍。此外,在高聚物的構型、構象、力學性質的研究,以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫學等領域,也廣泛應用紅外光譜。
紅外光譜概述
(1)紅外光譜圖(表示方法一)縱坐標為吸收強度,橫坐標為波長λ(mm)和波數1/λ,單位:cm-1 。可以用峰數,峰位,峰形,峰強來描述。縱坐標是:吸光度A
應用:有機化合物的結構解析;定性:基團的特征吸收頻率;定量:特征峰的強度;
表示方法二:縱坐標:百分透過率T%。百分透過率的定義是輔射光透過樣品物質的百分率,即,T%=I/I0×100%,I是透過強度,I0為入射強度。橫坐標:上方的橫坐標是波長λ,單位μm;下方的橫坐標是波數(用
表示,波數大,頻率也大),單位是cm-1。波數即波長的倒數,表示單位(cm)長度光中所含光波的數目。波長或波數可以按下式互換:(cm-1)=1/λ(cm)=104/λ(μm) 在2.5μm處,對應的波數值為:
=104/2.5 (cm-1)=4000cm-1一般掃描范圍在4000~400cm-1。
4.紅外吸收光譜產生的條件: 滿足兩個條件: (1)輻射應具有能滿足物質產生振動躍遷所需的能量。 (2)輻射與物質間有相互偶合作用。 對稱分子: 沒有偶極矩,輻射不能引起共振,無紅外活性,如,N2、O2、Cl2等。 非對稱分子: 有偶極矩,紅外活性。 分子的振動分為伸縮振動和變形振動兩類。 伸縮振動是沿原子核之間的軸線作振動,鍵長有變化而鍵角不變,用字母υ來表示。 伸縮振動分為不對稱伸縮振動υas和對稱伸縮振動υs。 變形振動是鍵長不變而鍵角改變的振動方式,用字母δ表示。
5.峰位、峰數與峰強(1)峰位:化學鍵的力常數K越大,原子折合質量越小,鍵的振動頻率越大,吸收峰將出現在高波數區(短波長區);反之,出現在低波數區(高波長區)(2)峰數:峰數與分子自由度有關。無瞬間偶基距變化時,無紅外吸收。(3)瞬間偶極矩大,吸收峰強;鍵兩端原子電負性相差越大(極性越大),吸收峰越強;(4)由基態躍遷到第一激發態,產生一個強的吸收峰,基頻峰;(5)由基態直接躍遷到第二激發態,產生一個弱的吸收峰,倍頻峰.
IsoPlane-320上再次得到展現,它獨特的零像差光學設計讓圖像和光譜的分辨率大幅度提高,同時還擁有更強的光通量。其分辨率可以媲美1/2米焦長的光譜儀,卻是其光通量的兩倍,使得IsoPlane成為高要求低光實驗中理想的選擇。
IsoPlane-160用非常小巧的設計達到了1/3米焦長光譜儀才能達到的分辨率。它 f/3.88的光學設計提高了分辨率,不僅是光譜應用,也是顯微光譜儀的理想選擇。
光學設計將象差降低到零,與普通光譜儀相比,大幅度的提高了空間分辨和光譜分辨率。大口徑的光學設計以及可以更換的三光柵塔輪,滿足了客戶從紫外到近紅外的或高或低分辨率的光譜探測需求。
審核編輯黃宇
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紅外光譜
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