红外光谱原理及应用
原理:红外光谱是一种分析化学技术,它是利用物质分子吸收红外辐射所产生的振动和转动能级跃迁以及其带来的波长变化进行物质分析和鉴定的。应用:红外光谱多用于高分子材料的表征与分析,如塑料、涂层、纤维、填料等。同时,在材料设计、催化反应、生物医学、环境监测等领域也有广泛应用,如在药物制剂质量控制中,可以通过FTIR检测样品的成分、含量、纯度等。因此,FTIR在材料科学、化学、生物医学等领域都有着广泛的应用。拓展:FTIR,即傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform infrared spectroscopy),是红外光谱的一种常见分析技术。FTIR在化学合成、聚合反应中材料结构特征的表征,同时还能够检测材料的污染、氧化过程以及对其进行质量控制等。FTIR的原理是将样品加入到一个光路中,然后通过光源和光谱仪来发送和接收红外光信号。每个物质都有其一特定的光谱指纹,因此可以通过与库中已知的光谱进行比较,从而准确地鉴定出材料的成分。
红外光谱原理
红外光谱的原理如下:红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱,又称分子振动光谱或振转光谱。所以,用红外光照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱上将处于不同位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。拓展知识: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。
红外光谱原理是什么?
红外光谱原理是红外光谱是一种分子吸收光谱,利用红外光谱法对有机物进行定性和定量的检测,通过红外线光谱仪发出红外线光线,再将光线照射到待检测物体的表面,有机物因其吸收特性会吸收红外光,从而产生红外光谱图。技术人员可根据红外光谱图找到与吸收峰相对应的化学基团数据库,对待测物质的构成和所属状态进行定性分析。红外光谱的分类红外光谱可分为近红外光谱技术、远红外光谱技术和傅立叶变换红外光谱技术。近红外光谱技术的分子中存在4种不同形式的能量,分别是平动能,转运能,振动能和电子能。在近红外光谱技术中,近红外区域产生的倍频和合频的吸收往往比中红外弱,背景十分复杂,谱峰重叠的现象十分严重,有时必须借助化学计量方法才能提供有效的信息。远红外光谱技术是利用物体在远红外区的吸收光谱,这个区域的光源能量十分弱小,吸收谱带主要是气体分子中的纯转动跃迁和液体中重原子的伸缩振动,因此一般不在远红外光谱区进行定量分析。傅立叶变换红外光谱技术是一种快速,无损食品分析的检测技术,主要通过与化学计量学的方法相结合,实现定性定量分析。
近红外光谱仪原理
近红外光谱仪原理如下:红外光谱原理是红外光谱是一种分子吸收光谱,利用红外光谱法对有机物进行定性和定量的检测,通过红外线光谱仪发出红外线光线,再将光线照射到待检测物体的表面,有机物因其吸收特性会吸收红外光,从而产生红外光谱图。技术人员可根据红外光谱图找到与吸收峰相对应的化学基团数据库,对待测物质的构成和所属状态进行定性分析。红外光谱的分类:红外光谱可分为近红外光谱技术、远红外光谱技术和傅立叶变换红外光谱技术。近红外光谱技术的分子中存在4种不同形式的能量,分别是平动能,转运能,振动能和电子能。在近红外光谱技术中,近红外区域产生的倍频和合频的吸收往往比中红外弱,背景十分复杂,谱峰重叠的现象十分严重,有时必须借助化学计量方法才能提供有效的信息。远红外光谱技术是利用物体在远红外区的吸收光谱,这个区域的光源能量十分弱小,吸收谱带主要是气体分子中的纯转动跃迁和液体中重原子的伸缩振动,因此一般不在远红外光谱区进行定量分析。傅立叶变换红外光谱技术是一种快速,无损食品分析的检测技术,主要通过与化学计量学的方法相结合,实现定性定量分析。