《材料测试技术及方法》课程教学资源（讲稿）课件_上课课件_12.2红外吸收光谱法

红外吸收光谱分析IR（lnfraredspectroscopy)

红外吸收光谱分析 IR（Infrared spectroscopy)

主要内容＊一、基本原理＊ 二、应用三、制样方法四、红外光谱仪

一、基本原理 二、应用 三、制样方法 四、红外光谱仪 主要内容 * *

一、基本原理1.IR概述2.IR光谱产生的条件3.分子振动方程（Hook'sLaw）4.影响吸收峰峰位的因素5.红外光谱的特征性，基团频率

一、基本原理 1.IR概述 2.IR光谱产生的条件 3.分子振动方程（Hook’s Law） 4.影响吸收峰峰位的因素 5.红外光谱的特征性，基团频率

1. IR 概述V"-0BIR是由于物质吸收电磁辐射后，分4子振动-转动能级的纯电子跃迁跃迁而产生的，称642=S为分子振动转动光6420-纯振动纯转动Mo跃迁跃迁谱，简称振转光谱青V'=0AIRUV-VisIR(中)（远）双原子分子的三种能级跃迁示意图

IR是由于物质吸 收电磁辐射后，分 子振动-转动能级的 跃迁而产生的，称 为分子振动转动光 谱，简称振转光谱。 1. IR 概述

转动能E：能级差（3.5×10-3~5×10-2eV)能量变化振动能E：能级差（5×10-2~1eV)一量子化电子能E：能级差（1~20eV)分子振动能级差为0.05～1.0eV，比转动能级差（0.0001～0.05eV）大，因此分子发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随转动能级跃迁，红外光谱实际上是分子的振动转动光谱，即带状光谱

90-SoochowUniversity2-Mocry-1-pentene, 97%851780807570-6560n2555089045-2-甲基-1-戊烯403078.63530R,R,C=CH2520-1510100020003004000ortcm11

a/um235689101112131441511008060%L402004000250020009008007001500130011001000.alcm甲苯的红外光谱

IR光谱分析的特点(1）特征性好。红外吸收光谱对有机或无机化合物的定性分析具有鲜明的特征性。每一种官能团和化合物都具有特有的吸收光谱，其特征吸收谱带的数目、频率、谱带形状和强度都随化合物及其聚集状态的不同而异。因此根据化合物的吸收光谱，就像辨认人的指纹一样，可找出该化合物或具有的官能团

IR光谱分析的特点

（2）分析时间短。通过检索、与标准红外吸收谱图对照，一般可在10～30min完成分析。若用计算机检索标准谱图，可在几分钟内完成分析。（3）所用试样量少。对固体和液体试祥，进行常量定性分析只需20mg，半微量分析约5mg，微量分析约20ug。对气体试样约200mL。（4）操作简便、不破坏试样。绘制红外吸收谱图前的制样技术比较简单，制样后不改变试样组成，试样用后可回收再从事其它研究

IR光谱的应用（1）分子结构基础研究：测定分子的键长键角，推断分子的立体构型、化学键的强弱、计算热力学函数等（2）化学组成分析：根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物结构；依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量

IR光谱的应用： （1）分子结构基础研究：测定分子的键长键 角，推断分子的立体构型、化学键的强弱、 计算热力学函数等； （2）化学组成分析：根据光谱中吸收峰的位 置和形状来推断未知物结构；依照特征吸收 峰的强度来测定混合物中各组分的含量