红外光谱峰值分析的方法修订稿

红外光谱峰值分析的方

法

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傅里叶红外光谱分析

第一节?一般原理

电子能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在近紫外区和可见区，称为可见-紫外光谱；键振动能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在中红外区，称为红外光谱；自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁，所产生的吸收光谱称为核磁共振谱。

第二节紫外光谱

一、紫外光谱的基本原理

用波长范围200 nm～800 nm的光照射含有共轭体系的的不饱和化合物的稀溶液时，部分波长的光被吸收，被吸收光的波长和强度取决于不饱和化合物的结构。以波长l为横座标，吸收度A为纵座标作图，得紫外光谱，或称电子光谱。

是化合物紫外光谱的特征常数。

紫外光谱中化合物的最大吸收波长λ

max

可见－紫外光谱适用于分析分子中具有π键不饱和结构的化合物。

二、紫外光谱在有机结构分析中的应用

随着共轭体系的延长，紫外吸收向长波方向移动，且强度增大(π→π*)，因此可判断分子中共轭的程度。

利用紫外光谱可以测定化合物的纯度或含量。

第三节红外光谱

一、红外光谱的基本原理

用不断改变波长的红外光照射样品，当某一波长的频率刚好与分子中某一化学键的振动频率相同时，分子就会吸收红外光，产生吸收峰。用波长（λ）或波长的倒数—波数（cm-1）为横坐标，百分透光率（T％）或吸收度（A）为纵坐标

做图，得到红外吸收光谱图（IR）。分子振动所需能量对应波数范围在400 cm-1～4000 cm-1。

二、红外吸收峰的位置和强度

分子中的一个化学键可有几种不同的振动形式，而产生不同的红外吸收峰，键的振动分为两大类。

伸缩振动，用n表示，原子间沿键轴方向伸长或缩短。

弯曲振动用δ表示，形成化学键的两个原子之一与键轴垂直方向作上下或左右弯曲。

组成化学键的原子的质量越小，键能越高，键长越短，振动所需能量越大，吸收峰所在的波数就越高。

红外光谱的吸收峰分为两大区域：

4000 cm－1～1330 cm－1区域：特征谱带区，是红外光谱分析的主要依据。

1330 cm-1～650 cm-1区域：指纹区。每一化合物在指纹区都有它自己的特征光谱，对分子结构的鉴定能提供重要信息。

红外吸收峰的强弱用下列符号表示：v

（很强）；s（强）；m（中强）；w

s

（很弱）；b（宽峰）。

（弱）；v

w

凡能使键增强的因素，引起峰位向高波数方向移动，反之，则向低波数方向移动。

三、各类化合物的红外光谱举例

（一）烃类化合物

注：烷烃，即饱和烃，是只有碳碳和碳氢键的链烃。烷烃的为CnH2n+2。

烯烃是指含有C=C键（碳-碳双键）（烯键）的碳氢化合物，单链烯烃分子通式为CnH2n

炔烃，为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称，其官能团为碳-碳三键（C≡C），分子通式为CnH2n-2

烯烃的C=C伸缩振动n（C=C）吸收峰在1640 cm-1～1680 cm-1处；

炔烃的C≡C伸缩振动n（C≡C）吸收峰在2100 cm-1～2200 cm-1处。但当取代烯烃或炔烃相当对称时，n（C=C）或n（C≡C）不会引起偶极矩的变化而不出现吸收峰。

C-H键伸缩振动所产生的吸收峰在光谱的高频区。烷烃中n（C

sp3

-H）在2800

cm-1～3000 cm-1，烯烃的n（C

sp2-H）在3000 cm-1～3100 cm-1，而炔烃的n（C

sp

-

H）在3300 cm-1，据此可区别饱和和不饱和烃。各种C-H键的弯曲振动所产生

的吸收峰在光谱的低频区，烷烃中-CH

3

的δC-H约1450cm-1(m)和1380cm-1(w),-

CH

2

的δC-H约为1450cm-1(m),如果约在1380cm-1出现等强的双峰，表明有异丙基存在。烯烃的δC-H有面内和面外两种，烯烃的结构不同，吸收峰的位置存在差别，这对烯烃异构体的鉴别，可提供有价值的信息。

芳环的C-H键伸缩振动n（C-H）在3000 cm-1～3100 cm-1（m）；C-C键的伸缩振动n（C=C）在1500 cm-1～1600 cm-1，芳烃的骨架振动一般在1500 cm-1和1600 cm-1处，最多可能出现强度不等的4个峰，这是区别于烯烃n（C=C）的重要特征；芳烃C-H键的面外弯曲在680 cm-1～880 cm-1。这些吸收峰根据苯环上取代基的个数和位置不同而发生变化。因此，该区域可作为判别取代苯异构体的依据。

取代苯的弯曲振动特征吸收频率

(二)含氧化合物

吸醇类或酚类化合物的红外特征吸收峰是在3300 cm-1左右有一个宽而强的n

O-H

收带，可作为区别醇、酚与醚的重要依据。

醛和酮的C=O特征吸收峰在1725 cm-1左右。醛C=O上的C-H的伸缩振动在2810 cm-1—2715 cm-1。

羧酸通常以二聚体形式存在，C=O伸缩振动在1720 cm-1左右，而O-H的吸收在3300 cm-1～2500 cm-1间有一个相当宽的峰，中心位于3000 cm-1，因此C-H 的伸缩振动吸收峰常被覆盖。

（三）胺类化合物

胺类化合物的特征吸收峰是在3200 cm-1～3500cm-1范围内有N-H的伸缩振动，伯胺有两个吸收峰，仲胺有一个吸收峰，而叔胺在此范围内无吸收峰。

四、红外光谱的解析

利用红外图谱解析有机化合物的结构，首先根据官能团区域中的特征吸收峰的位置，判别可能存在什么官能团；然后找出该官能团的相关峰，以确证该官能团的存在；最后，将所测图谱与标准图谱对照。

第四节核磁共振谱

一、核磁共振基本原理

当外界提供的能量等于两种自旋取向的能级差（△E）时，核从低能级自旋状态向高能级自旋状态跃迁，即发生核磁共振（NMR）。广泛研究的是1H和13C的核磁共振谱即1HNMR和13CNMR。

二、化学位移

（一）屏蔽作用

核外的电子云密度越高，则受到的屏蔽作用就越强，共振时所需的外加磁场强度也越高，其信号必然在较高磁场出现。反之，核外的电子云密度越低，信号必然在较低磁场出现。

（二）化学位移

因质子所处的化学环境不同，即核外电子云密度不同，所受屏蔽作用的强弱不同而引起质子在核磁共振谱中吸收信号位置的移动，称为化学位移。

一般采用四甲基硅烷（TMS）为参考物。

用δ表示化学位移值时，规定TMS的δ值为，TMS信号左侧的δ值为正，右侧的δ值为负。一般化学位移值在～范围内。

在核磁共振谱中，信号的数目表示一个分子中有几种类型的H原子。

1、化学位移d值随着其邻近原子（或基团）中电负性增强而增大。

2、烃基氢的d值为芳环上氢>烯基氢>炔基氢>饱和碳原子上的氢。

3、饱和碳原子上的氢的d值为3°>2°>1°。

、-SH等活泼氢，由于氢键的形成使d值向低场位移，并4、-OH、-COOH、-NH

2

随测定时的温度、浓度而变化。这些质子由于溶剂效应，其d值可能随测定时的溶剂不同而不同。

三、吸收峰的面积——质子的数目

各类质子的数目与其产生的信号强度有关。

四、自旋偶合-裂分

相邻的不等性质子由于自旋而产生的磁性间相互作用，称为自旋-自旋偶合。自旋偶合所引起的信号吸收峰裂分而峰增多的现象，称为自旋-自旋裂分。

质子吸收信号中各裂分峰间的距离称为偶合常数，以J表示，单位为Hz。J值越大，核间自旋-自旋偶合的作用越强。相互偶合的两组信号具有相同的偶合常数。偶合常数只依赖于邻近质子的自旋偶合作用，而与外加磁场强度无关。

(1)自旋偶合主要发生在同一碳或相邻碳上的不等性质子之间。:

（2）活泼质子一般图谱中观察不到相互自旋偶合作用。

（3）当一组质子相邻的同类质子数为n时，该组质子的信号裂分为（n+1）重峰，称之为（n+1）规律。一般用s表示单峰，d表示二重峰，t表示三重峰，q 表示四重峰，m表示四重峰以上的多重峰。

(4) 各裂分峰的强度比等于二项式（a+b）n展开式的各项系数，n为邻接氢质子的数目。

五、1HＮＭＲ谱的解析

解析核磁共振谱，主要是从其中寻找信号的位置、数目、强度及裂分情况的信息。从信号的数目可知分子中有多少种不同类型的质子；从信号的位置（即化学位移δ值）可知每类质子的电子环境；各吸收峰占有的相对面积则表示各类质子的相对数目；从信号的裂分情况可提供邻近基团结构的信息。如果再结合红外光谱和其他光谱，就可推测化合物的结构。

对于某些已知分子式的简单化合物，只需它的１HNMR谱就可推测其结构。将IR 谱与１HNMR谱结合应用，从前者可知所测化合物的官能团（烯基、羟基、羰基等），从后者则能得知化合物的结构。

对于结构复杂的化合物，特别是确定天然有机化合物的结构，往往需要将

１HNMR谱与 IR、MS、UV、13CNMR谱等结合起来分析。

红外光谱分析习题

红外光谱分析法试 题 一、简答题 1. 产生红外吸收的条件是什么是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱为什么 2．以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 3. 何谓基团频率它有什么重要用途 4．红外光谱定性分析的基本依据是什么简要叙述红外定性分析的过程． 5．影响基团频率的因素有哪些 6．何谓指纹区它有什么特点和用途 二、选择题 1. 在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为() AKBr晶体在4000?400cm-1范围内不会散射红外光 BKBr在4000?400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 CKBr在4000?400 cm-1范围内无红外光吸收 D在4000?400 cm-1范围内，KBr对红外无反射 2. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为() A玻璃B石英C卤化物晶体D有机玻璃 3. 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为()

A 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂

B 分子中有些振动能量是简并的 C 因为分子中有C H 、O 以外的原子存在 D 分子某些振动能量相互抵消了 O II R ——C — S 4. 下列四种化合物中，羰基化合物频率出现最低者为 （） AIBIICIIIDIV 5. 在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时， C = O 伸 缩振动频率出现最高者为（） A 气体B 正构烷烃C 乙醚D 乙醇 6. 水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动 （） A2个，不对称伸缩B4个，弯曲 C3个，不对称伸缩D2个，对称伸缩 7. 苯分子的振动自由度为（） A18B12C30D31 8. 在以下三种分子式中C =C 双键的红外吸收哪一种最强 (1) CH 3- CH = CH(2) CH — CH = CH- CH (顺式)(3) CH — CH = CH- CH (反式)() 氏——C —— II N ——R (HD 加——C ——5——R W )

红外光谱分析仪基础知识全解

红外光谱分析仪基础知识 前言 (2) 第一章红外光谱法及相关仪器 (4) 一. 红外光谱概述 (4) 1. 红外光区的划分 (4) 2. 红外光谱法的特点 (5) 3. 产生红外吸收的条件 (5) 二. 红外光谱仪 (6) 1. 红外光谱仪的主要部件 (6) 2. 红外光谱仪的分类 (9) 3. 红外光谱仪各项指标的含义 (12) 三．红外光谱仪的应用 (15) 四．红外试样制备 (16) 四．红外光谱仪的新进展 (17)

前言 分析仪器常使用的分析方法是光谱分析法，光谱分析法可分为吸收光谱分析法和发射光谱分析法，而吸收光谱分析法又是目前应用最广泛的一种光谱分析方法：它包括有核磁共振，X射线吸收光谱，紫外-可见吸收光谱，红外光谱，微波谱，原子吸收光谱等。但最常用的则是原子吸收光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱，这些方法的最基本原理是物质（这里说物质都是指物质中的分子或原子，下同）对电磁辐射的吸收。还有拉曼光谱和荧光光谱，也是比较常用的手段，它们的原理是基于物质发射或散射电磁辐射。其实物质与电磁辐射的作用还有偏振、干涉、衍射等，由此发展而成的是另外一系列的仪器，如椭偏仪、测糖仪、偏光显微镜、X射线衍射仪等等，这些仪器都不是基于光谱分析法，不是我们介绍的重点。 吸收光谱可分为原子吸收光谱和分子吸收光谱。当电磁辐射与物质相互作用时，就会发生反射、散射、透射和吸收电磁辐射的现象，物质所以能够吸收光是由物质本身的能级状态所决定的。例如原子吸收可见光和紫外光，可以使核外电子由基态跃迁到激发态，相应于不同能级之间的跃迁都需吸收一定波长的光。因此，如有一波长连续的光照射单原子元素的蒸气（如汞蒸气、钠蒸气等），将会产生一系列的吸收谱线。由于在一般情况下原子都处于基态，通常只有能量相当于从基态跃迁到激发态的所谓主系谱线出现在原子的吸收光谱中。 而分于吸收光谱则比较复杂。它们不是分立的谱线而是许多吸收带。因为每一个分子的能量包括三部分，即分子的电子能量、振动能量和转动能量。每一种能量都是量子化的。当电子有一种能级跃迁到另一能级时，可能同时还伴有振动能级和转动能级的跃迁。应此分子吸收光谱是一系列的吸收带。通常引起原子或分子中外层价电子的跃迁需要1.5-8.0ev的能量，其相应的辐射波长在 150nm-800nm之间，这是紫外－可见吸收光谱的波长范围。引起振动跃迁或振动－转动跃迁的能量是0.05-1.2ev，相应的辐射波长在1.0-25μm之间，这是红外光谱的范围。

实验室常用标准

1.GB21549-2008实验室玻璃仪器玻璃烧器的安全要求； 2.GB/T21784.2-2008实验室玻璃器皿通用型密度计第2部分：试验方法和使用； 3.GB/T21298-2007实验室玻璃仪器试管； 4.GB/T21297-2007实验室玻璃仪器互换锥形磨砂接头； 5.GB/T11414-2007实验室玻璃仪器瓶； 6.GB/T12804-2011实验室玻璃仪器量筒； 7.GB/T12805-2011实验室玻璃仪器滴定管； 8.GB/T12806-2011实验室玻璃仪器单标线容量瓶； 9.GB/T28211-2011实验室玻璃仪器过滤漏斗； 10.GB/T28212-2011实验室玻璃仪器冷凝管； 11.GB/T28213-2011实验室玻璃仪器培养皿； 12.GB/T22362-2008实验室玻璃仪器烧瓶； 13.GB/T22067-2008实验室玻璃仪器广口烧瓶； 14.GB/T11165-2005实验室pH计； 15.GB/T30431-2013实验室气相色谱仪； 16.GB4793.7-2008测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第7部分：实验室用离心机的特殊要求； 17.GB12803-1991实验室玻璃仪器：量杯； 18.GB12807-1991实验室玻璃仪器：分度吸量管； 19.GB12808-1991实验室玻璃仪器：单标线吸量管； 20.GB21549-2008实验室玻璃仪器：玻璃烧器的安全要求； 21.GBT11414-2007实验室玻璃仪器瓶；

22.GBT12804-2011实验室玻璃仪器：量筒； 23.GBT12805-2011实验室玻璃仪器：滴定管； 24.GBT12806-2011实验室玻璃仪器：单标线容量瓶； 25.GB/T12807-1991实验室玻璃仪器：分度吸量管； 26GB/T12808-1991 实验室玻璃仪器：单标线吸量管； 27.GBT12809-1991实验室玻璃仪器：玻璃量器的设计和结构原则； 28.GBT12810-1991实验室玻璃仪器：玻璃量器的容量校准和使用方法； 29.GBT14149-1993实验室玻璃仪器：互换球形磨砂接头； 30.GBT15723-1995实验室玻璃仪器：干燥器； 31.GBT15724-2008实验室玻璃仪器：烧杯； 32.GBT15725.4-1995实验室玻璃仪器：双口、三口球形圆底烧瓶； 33.GBT15725.6-1995实验室玻璃仪器：磨口烧瓶； 34.GBT21297-2007实验室玻璃仪器：互换锥形磨砂接头； 35.GBT21298-2007实验室玻璃仪器：试管； 理化仪器类 1.GBT1914-2007化学分析滤纸； 2.GB24789-2009用水单位水计量器具配备和管理通则； 3.GBT11007-2008电导率仪试验方法；

仪器分析课后习题答案

第一章绪论 第二章光学分析法导论 第三章紫外－可见吸收光谱法 第四章红外吸收光谱法 第五章分子发光分析法 第六章原子发射光谱法 第七章原子吸收与原子荧光光谱法第八章电化学分析导论 第九章电位分析法 第十章极谱分析法 第十一章电解及库仑分析法

第十二章色谱分析法 第一章绪论 1．解释下列名词： （1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理

化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 （2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。 （3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。

2． 对试样中某一成分进行5次测定，所得测定结果（单位μg ?mL -1）分别为 0.36，0.38，0.35，0.37，0.39。 （1） 计算测定结果的相对标准偏差； （2） 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ?mL -1， 试计算测定结果的相对误差。 解：（1）测定结果的平均值 37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ? mL -1 标准偏差 1 2 222212 0158.01 5)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1 )(-=?=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s n i i μ 相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=?=?=x s s r （2）相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=?-=?-=μ μ x E r 。

第七章原子发射光谱分析习题

第七章原子发射光谱分析（网上习题） 一、选择题 1.原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的( ) (1) 辐射能使气态原子外层电子激发 (2) 辐射能使气态原子内层电子激发 (3) 电热能使气态原子内层电子激发 (4) 电热能使气态原子外层电子激发答案：（4） 2.发射光谱定量分析选用的“分析线对”应是这样的一对线（） (1) 波长不一定接近，但激发电位要相近 (2) 波长要接近，激发电位可以不接近 (3) 波长和激发电位都应接近 (4) 波长和激发电位都不一定接近答案：（3） 3.发射光谱分析中, 具有低干扰、高精度、高灵敏度和宽线性范围的激发光源是( ) 答案：（4） (1) 直流电弧(2) 低压交流电弧 (3) 电火花(4) 高频电感耦合等离子体 4.电子能级差愈小, 跃迁时发射光子的（） (1) 能量越大(2) 波长越长(3) 波数越大(4) 频率越高 答案：（2） 5.下面哪种光源, 不但能激发产生原子光谱和离子光谱, 而且许多元素的离子线强度大于原子线强度（）

(1)直流电弧 (2)交流电弧 (3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体 答案：（4） 6.下面几种常用激发光源中, 分析灵敏度最高的是（） (1)直流电弧(2)交流电弧(3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案：（4） 7.下面几种常用的激发光源中, 最稳定的是（） (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案：（4） 8.下面几种常用的激发光源中, 背景最小的是( ) (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案：（1） 9.下面几种常用的激发光源中, 激发温度最高的是( ) (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案：（3）

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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）

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，一定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。但是，由于所用仪器的精度和操作条件的不同，所得数值常有差别，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)吸光度的另一可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：但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．定量分析方法的介绍 红外光谱定量方法主要有测定谱带强度和测量谱带面积购两种。此外也有采用谱带的一阶导数和二阶导数的计算方法，这种方法能准确地测量重叠的谱带，甚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，下面我们介绍几种常用的测定方法。 (1)直接计算法 这种方法适用于组分简单、特征吸收带不重叠、且浓度与吸收度呈线性关系的样品。 应用(4-35)式，从谱图上读取透过率数值，按A＝ln(I0/I)(I0为入射光强度，I为透射光强度)的关系计算出A值，再按(4-35)式算出组分含量c，从而推算出质量分数。这一方法的前提是需用标准样品测得a值。分析精度要求不高时，可用文献报导的a值。 (2)工作曲线法 这种方法适用于组分简单．特征吸收谱带重叠较少，而浓度与吸收度不完全呈线性关系的样品。 将一系列浓度的标准样品的湾液．在同一吸收池内测出需要的谱带，计算出吸收度值作为纵坐标，再以浓度为横坐标，作出徊应的工作曲线。由于是在同一吸收池内测量，故可获得A～c的实际变化曲线。

第三章-红外吸收光谱分析

第三章红外吸收光谱分析 3.1概述 3.1.1红外吸收光谱的基本原理 红外吸收光谱法又称为分子振动转动光谱，属于分子光谱的范畴，是有机物结构分析的重要方法之一。当一定频率的红外光照射分子时，若分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一致，两者产生共振，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子，该基团就吸收了这个频率的红外光，产生振动能级跃迁；如果红外辐射的频率和分子中各基团的振动能级不一致，该频率的红外光将不被吸收。如果用频率连续变化的红外光照射某试样，分子将吸收某些频率的辐射，引起对应区域辐射强度的减弱，用仪器以吸收曲线的形式记录下来，就得到该试样的红外吸收光谱，稀溶液谱带的吸光度遵守Lambert-Beer定律。 图3-1为正辛烷的红外吸收光谱。红外谱图中的纵坐标为吸收强度，通常用透过率或吸光度表示，横坐标以波数或波长表示，两者互为倒数。图中的各个吸收谱带表示相应基团的振动频率。各种化合物分子结构不同，分子中各个基团的振动频率不同。其红外吸收光谱也不同，利用这一特性，可进行有机化合物的结构分析、定性鉴定和定量分析。 图3-1 正辛烷的红外光谱图 几乎所有的有机和无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一些同系物外，结构不同的两个化合物，它们的红外光谱一定不会相同。吸收谱带出现的频率位置是由分子振动能级决定，可以用经典力学(牛顿力学)的简正振动理论来说明。吸收谱带的强度则主要取决于振动过程中偶极矩的变化和能级跃迁的概率。也就是说，红外光谱中，吸收谱带的位置、形状和强度反映了分子结构的特点，而吸收谱带的吸收强度和分子组成或官能团的含量有关。

红外光谱解析法

如何分析一张已经拿到手的xx谱图呢？ 你可以按如下步骤来： （1）首先依据谱图推出化合物碳架类型： 根据分子式计算不饱和度，公式： 不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中： F： 化合价为4价的原子个数（主要是C原子）， T： 化合价为3价的原子个数（主要是N原子）， O： 化合价为1价的原子个数（主要是H原子）， 例如： 比如苯： C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度； （2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm^-1为界: 高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收； （3）若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中： 炔2200~2100 cm^-1 烯1680~1640 cm^-1

芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）； （4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团； （5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。 至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！ ……………………………………………………………………………………………………… 1.烷烃： C-H伸缩振动（3000-2850cm^-1） C-H弯曲振动（1465-1340cm^-1） 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下，接近3000cm^-1的频率吸收。 2.烯烃： 烯烃C-H伸缩（3100~3010cm^-1） C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。 3.炔烃： 伸缩振动（2250~2100cm^-1） 炔烃C-H伸缩振动（3300cm^-1附近）。 4.芳烃：3100~3000cm^-1芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm^-1 C=C骨架振动

红外光谱分析法习题含答案

红外光谱分析法试题 一、简答题 1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 2．以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 3.何谓基团频率?它有什么重要用途? 4．红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程． 5．影响基团频率的因素有哪些? 6．何谓指纹区？它有什么特点和用途？ 二、选择题 1.在红外光谱分析中，用 KBr制作为试样池，这是因为 ( ) A KBr晶体在 4000～ 400cm -1 范围内不会散射红外光 B KBr在 4000～ 400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性 C KBr在 4000～ 400 cm -1 范围内无红外光吸收 D 在 4000～ 400 cm -1 范围内，KBr 对红外无反射 2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) A 玻璃 B 石英 C 卤化物晶体 D 有机玻璃 3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为 ( ) A 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂 B 分子中有些振动能量是简并的 C 因为分子中有 C、H、O以外的原子存在 D 分子某些振动能量相互抵消了 4.下列四种化合物中，羰基化合物频率出现最低者为 ( ) A I B II C III D IV 5.在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C＝O伸缩振动频率出现最高者为 ( ) A 气体 B 正构烷烃 C 乙醚 D 乙醇 6.水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动? ( )

A 2个，不对称伸缩 B 4个，弯曲 C 3个，不对称伸缩 D 2个，对称伸缩 7.苯分子的振动自由度为( ) A 18 B 12 C 30 D 31 8.在以下三种分子式中C＝C双键的红外吸收哪一种最强? (1) CH3－CH = CH2(2) CH3－CH = CH－CH3（顺式）(3) CH3－CH = CH－CH3（反式）( ) A（1）最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同 9.在含羰基的分子中，增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( ) A 向高波数方向移动 B 向低波数方向移动 C 不移动 D 稍有振动 10.以下四种气体不吸收红外光的是( ) A H2O B CO 2 C HCl D N2 11.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为( ) A C4H8O B C3H4O 2 C C3H6NO D (1) 或(2) 12.红外吸收光谱的产生是由于( ) A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 C 分子振动-转动能级的跃迁 D 分子外层电子的能级跃迁 13. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( ) A 0 B 1 C 2 D 3 14.红外光谱法试样可以是( ) A 水溶液 B 含游离水 C 含结晶水 D 不含水 15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为( ) A 色散型红外分光光度计 B 双光束红外分光光度计 C 傅里叶变换红外分光光度计 D 快扫描红外分光光度计 16.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是( ) A C-H B N-H C O-H D F-H 17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(N?cm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为( ) A C-C > C-N > C-O B C-N > C-O > C-C C C-C > C-O > C-N D C-O > C-N > C-C 18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )

分析：红外光谱在中药检测中的应用

这些年来医学有了很大的发展，越来越多的不治之症变得有可能。随着人类社会的不断发展，人们对于健康有了很大的关注，其中药用安全也是人们常常谈到的话题。对于咱们中国人来说，中医是我们特有的医疗方式。目前，“指纹图谱”被作为中药现代化的一个代表，炒作得热闹非常。内行人都知道，色谱、光谱、波谱这三种方法均可用于获取中药指纹图谱。但不知为何，现在大家所说的“中药指纹图谱”似乎就成了色谱一种方法。有专家说，“光谱中的紫外和红外光谱所提供的信息较少，不能充分反映供试品的成分变化”，也许这就是红外光谱至今未被药典采用的原因？那么，红外光谱到底能不能作为中药的检测标准呢？ 红外光谱技术与色谱技术有何不同 以药材为例，采用清华大学孙素琴教授所创立的“红外宏观指纹谱图鉴定法”测定中药的红外光谱，不需要提取分离，只需将药材研磨成粉末，经典压片法压片，即可直接测试，将所得红外光谱或其导数谱等宏观指纹谱与公认的、药效稳定的药材、成药相应的标准图谱作对照，反映的是药材的整体信息。采用色谱方法测定中药指纹图谱，一般需要通过不同的分离手段与色谱条件将成分分类，测定主成分的色谱指纹谱，采用对照品或化合物进行对照鉴定，最后通过若干张图反映药材相对完整的信息。 可见，红外指纹图谱法最大的上风是“直接、快速、无损”。指纹图谱必须重复性好，谁做都应该是一样的。孙素琴等在起草制定《中药红外光谱分析方法通则》国家标准方法时，按照规程，需要4家实验室交叉验证，每家200个样品，每个样品重复3～5遍。验证结果显示，4家实验室的谱图对照，误差非常小，重现性非常好。 专家们的看法 可能就是由于方法、观念的不同，缺乏相互间的交流和沟通，专家对红外指纹图谱法在学术上、熟悉上也有一些争议。有专家以为，红外光谱不能定量，且谱图是叠加谱，没有用。还有人以为，红外光谱法直接测定中药，反映的是混合物的信息，测出的成分不是有效成分。只有分离提取、获取指标成分的信息才能说得清楚。但也有专家说，这种方法更符合中医药的整体、宏观理论。 红外指纹图谱应用 红外指纹图谱可直接解决中药宏观质量控制中的一个首要问题——中药的真伪鉴定。由红外指纹图谱说不的，就一定有问题。她说，我们从红外很轻易就能分辨的东西，为什么一定要采用更精密的方法，这不是用万分之一的天平称萝卜白菜吗？现在中药质控的方法粗的（指用人工）太粗、细的（指用色谱）太细，中间缺少一个过渡的方法。红外是分子光谱仪器，更科学、更轻易被国际上认可。红外在中药质控方面不是万能的，但离开它是万万不能的。因此，假如将红外光谱与色谱这两种方法的各自上风结合起来，互为补充，应该是中药质量控制的最佳选择。 现状 色谱指纹法目前离中药材的分析鉴定也还有漫长的路要走。而寻找快速鉴别中药的标准方法以及实现中药质量的可控性，建立具有我国独立知识产权的中药质量检验标准体系，是实现中医药标准化、现代化、进入国际市场必须解决的关键性问题，解决这一困难，我们是不是也该学学肖培根院士对待中药红外指纹图谱的态度，百花齐放，百家争鸣。假如能用简单的方法解决这个困难，应该也是中药现

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. 时3学安排：学时第一节概述 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 ~ 1000μm，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 ~ 2.5μm ），中红外光区（2.5 ~ 25μm ）， 远红外光区（25 ~ 1000μm ）。 近红外光区（0.75 ~ 2.5μm ） 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1 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 ~ 25μm ） 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，因此它是应用中红外光谱法又简称为红外光谱法。极为广泛的光谱区。通常，远红外光区（25 ~ 1000μm ）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

傅里叶变换红外光谱方法通则

MV_RR_CNJ_0001傅里叶变换红外光谱方法通则 1. 傅里叶变换红外光谱方法通则说明 编号JY/T 001—1996 名称 (中文)傅里叶变换红外光谱方法通则 (英文)General rules for Fourier transform infrared spectrometer 归口单位国家教育委员会 起草单位国家教育委员会 主要起草人胡克良 林 水水 批准日期 1997年1月22日 实施日期 1997年4月1日 替代规程号无 适用范围本通则规定了傅里叶变换红外光谱仪近红外、中红外、远红外波 段的定性、定量分析方法。适用于各种类型的傅里叶变换红外光谱仪。 主要技术要求1定义 2方法原理 3试剂、材料 4仪器 5样品和制样方法 6分析步骤 7分析结果表述 是否分级无 检定周期(年) 附录数目 4 出版单位科学技术文献出版社 检定用标准物质 相关技术文件 备注 2. 傅里叶变换红外光谱方法通则的摘要 本通则规定了傅里叶变换红外光谱仪近红外、中红外、远红外波段的定性、定量分析方法。适用于各种类型的傅里叶变换红外光谱仪。 3 定义 本通则采用如下定义。 3.1迈克尔逊干涉仪 Mechelson Interferometer 由相互垂直的动镜、固定镜和分束器组成，移动动镜能产生明暗相间的干涉条纹。

3.2干涉图 Interferogram 一般指由干涉仪产生的明暗相间的干涉条纹，在傅里叶红外光谱仪(以下简称FTIR)中指由迈克尔逊干涉仪获得的光源的复合光干涉图，其形态是零光程差极大、两边迅速衰减的对称图形，干涉图包含了入射光源光谱的全部信息。 3.3分束器 Beamsplite 为一半透膜，它可使入射光50％透射，50％反射。 3.4傅里叶变换红外光谱仪(FTIR) Fourier Transform Infrared Spectrometer 利用干涉调频技术和傅里叶变换方法获得物质红外光谱的仪器。 3.5衰减全反射(ATR) Attenuated Total Reflectance 红外光以大于临界角入射到紧贴在样品表面的高折光指数晶体时，由于样品折光指数低于晶体，发生全反射，红外光只进入极浅的表层，只有某些频率入射光被吸收，另一些则被反射，测量这一被衰减了的辐射就得到样品的衰减全反射光谱。 3.6漫反射(DIR) Diffuse Reflection 光束入射到粉末状晶体样品时，会产生表面反射、透射、晶体内反射等多重反射，不同方向反射光使样品产生了多向辐射光，即为漫反射，由漫反射技术得到的红外光谱称为红外漫反射光谱。 3.7镜反射(MR) Mirror Reflectance 在平整的样品表面入射光不能透过样品时，光以一定角度入射到样品表面会产生反射，这种测谱方法称之为镜反射。 3.8红外发射光谱(EMP) Infrared Emission Spectroscopy 样品被加热时产生红外辐射，测量其红外辐射，即为红外发射光谱。 3.9气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术(GC/FTIR) Gas Chromatography－Fourier Transform Infrared Spectrometer 把气相色谱仪通过接口与傅里叶变换红外光谱仪相连，利用气相色谱的高效分离功能和傅里叶变换红外光谱的结构分析能力，对混合物进行分析鉴定的技术。 3.10高效液相色谱－傅里叶变换红外光谱联用技术(HPLC/FTIR) High Performance Liquid Chromatography－Fourier Transform Infrared Spectrometer 把液相色谱仪通过接口与傅里叶变换红外光谱仪相连，利用液相色谱的高效分离功能和傅里叶变换红外光谱的结构分析能力，对混合物进行分析鉴定的技术。 3.11傅里叶变换红外光声光谱(PAS/FTIR) Fourier Transform Infrared Photoacoustic Spectroscopy 调制的红外光入射到置于密封光声池中的样品上，样品选择性吸收红外光表面被加热引起表面空气层振动产生声波，声波为微音放大器接收转换为红外吸收信号，称为傅里叶变换红外光声光谱。 3.12傅里叶变换显微红外(MIC/FTIR) Fourier Transform Infrared Microscopy 利用红外显微镜测量微量样品或样品微区的傅里叶变换红外光谱，称为傅里叶变换显微红外。 3.13傅里叶变换高压红外(HP/FTIR) High Pressure Fourier Transform Infrared Spectrometer 使用特殊材料制成的高压样品池，把样品在高压下制样测量，获得样品傅里叶变换红外光谱。 3.14傅里叶变换红外拉曼光谱(Raman/FTIR) Fourier Transform Infrared Raman Spectroscopy 用激光束照射样品产生喇曼散射，喇曼散射光为傅里叶变换光谱仪接收检测，获得的光谱称为傅里叶变换喇曼光谱。

红外光谱峰值分析的方法修订稿

红外光谱峰值分析的方 法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

傅里叶红外光谱分析 第一节?一般原理 电子能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在近紫外区和可见区，称为可见-紫外光谱；键振动能级跃迁所产生的吸收光谱，主要在中红外区，称为红外光谱；自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁，所产生的吸收光谱称为核磁共振谱。 第二节紫外光谱 一、紫外光谱的基本原理 用波长范围200 nm～800 nm的光照射含有共轭体系的的不饱和化合物的稀溶液时，部分波长的光被吸收，被吸收光的波长和强度取决于不饱和化合物的结构。以波长l为横座标，吸收度A为纵座标作图，得紫外光谱，或称电子光谱。 是化合物紫外光谱的特征常数。 紫外光谱中化合物的最大吸收波长λ max 可见－紫外光谱适用于分析分子中具有π键不饱和结构的化合物。 二、紫外光谱在有机结构分析中的应用 随着共轭体系的延长，紫外吸收向长波方向移动，且强度增大(π→π*)，因此可判断分子中共轭的程度。 利用紫外光谱可以测定化合物的纯度或含量。 第三节红外光谱 一、红外光谱的基本原理 用不断改变波长的红外光照射样品，当某一波长的频率刚好与分子中某一化学键的振动频率相同时，分子就会吸收红外光，产生吸收峰。用波长（λ）或波长的倒数—波数（cm-1）为横坐标，百分透光率（T％）或吸收度（A）为纵坐标

做图，得到红外吸收光谱图（IR）。分子振动所需能量对应波数范围在400 cm-1～4000 cm-1。 二、红外吸收峰的位置和强度 分子中的一个化学键可有几种不同的振动形式，而产生不同的红外吸收峰，键的振动分为两大类。 伸缩振动，用n表示，原子间沿键轴方向伸长或缩短。 弯曲振动用δ表示，形成化学键的两个原子之一与键轴垂直方向作上下或左右弯曲。 组成化学键的原子的质量越小，键能越高，键长越短，振动所需能量越大，吸收峰所在的波数就越高。 红外光谱的吸收峰分为两大区域： 4000 cm－1～1330 cm－1区域：特征谱带区，是红外光谱分析的主要依据。 1330 cm-1～650 cm-1区域：指纹区。每一化合物在指纹区都有它自己的特征光谱，对分子结构的鉴定能提供重要信息。 红外吸收峰的强弱用下列符号表示：v （很强）；s（强）；m（中强）；w s （很弱）；b（宽峰）。 （弱）；v w 凡能使键增强的因素，引起峰位向高波数方向移动，反之，则向低波数方向移动。 三、各类化合物的红外光谱举例 （一）烃类化合物 注：烷烃，即饱和烃，是只有碳碳和碳氢键的链烃。烷烃的为CnH2n+2。

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图 一、预备知识 （1）根据分子式计算不饱和度公式： 不饱和度Ω＝n4+1+(n3-n1)/2其中： n4：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）， n3：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）， n1：化合价为1价的原子个数（主要是H,X原子） （2）分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm-1为界：高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯，炔，芳香化合物；而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收； （3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中炔 2200~2100 cm-1，烯 1680~1640 cm-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺、反，邻、间、对）； （4）碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收，判定化合物的官能团； （5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。 二、熟记健值 1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm-1） 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。 2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm-1），C=C伸缩(1675~1640 cm-1)，烯烃C-H 面外弯曲振动（1000~675cm-1）。 3.炔烃：炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近），三键伸缩振动（2250~2100cm-1）。 4.芳烃：芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H 面外弯曲振动880~680cm-1。 芳烃重要特征：在1600，1580，1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1，依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化，在芳香化合物红外谱图分析中，常用判别异构体。

红外光谱分析

红外光谱分析 红外光谱与分子的结构密切相关，是研究表征分子结构的一种有效手段，与其它方法相比较，红外光谱由于对样品没有任何限制，它是公认的一种重要分析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析测定中都有十分广泛的应用。 红外光谱可以研究分子的结构和化学键，如力常数的测定和分子对称性等，利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角，并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱，由简正频率计算热力学函数等。分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收，通过红外光谱测定，人们就可以判定未知样品中存在哪些有机官能团，这为最终确定未知物的化学结构奠定了基础。 由于分子内和分子间相互作用，有机官能团的特征频率会由于官能团所处的化学环境不同而发生微细变化，这为研究表征分子内、分子间相互作用创造了条件。 分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振动方式彼此不同，这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性，称为指纹区。利用这一特点，人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱，并把它们存入计算机中，编成红外光谱标准谱图库，人们只需把测得未知物的红外光谱与标准库中的光谱进行比对，就可以迅速判定未知化合物的成份。 下面将对红外光谱分析的基本原理做一个简单的介绍。 红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后，引起分子的振动-转动能级的跃迁而形成的光谱，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的方法称之为红外吸收光谱法。 红外辐射是在 1800年由英国的威廉.赫谢(Willian Hersher) 尔发现的。一直到了1903年，才有人研究了纯物质的红外吸收光谱。二次世界大战期间，由于对合成橡胶的迫切需求，红外光谱才引起了化学家的重视和研究，并因此而迅速发展。随着计算机的发展，以及红外光谱仪与其它大型仪器的联用，使得红外光谱在结构分析、化学反应机理研究以及生产实践中发挥着极其重要的作用，是“四大波谱”中应用最多、理论最为成熟的一种方法。 红外光谱法的特点： 1?气态、液态和固态样品均可进行红外光谱测定；

近红外光谱分析技术的数据处理方法

引言 近红外是指波长在780nm～2526nm范围内的光线，是人们认识最早的非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波（780nm～1100nm）和长波（1100 nm～2526 nm）两个区域.近红外光谱（Near Infrared Reflectance Spectroscopy，简称NIRS）分析技术是一项新的无损检测技术，能够高效、快速、准确地对固体、液体、粉末状等有机物样品的物理、力学和化学性质等进行无损检测。它综合运用了现代计算机技术、光谱分析技术、数理统计以及化学计量学等多个学科的最新研究果，并使之融为一体，以其独有的特点在很多领域如农业、石油、食品、生物化工、制药及临床医学等得到了广泛应用，在产品质量分析、在线检测、工艺控制等方面也获得了较大成功。近红外光谱分析技术的数据处理主要涉及两个方面的内容：一是光谱预处理方法的研究，目的是针对特定的样品体系，通过对光谱的适当处理，减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响，净化谱图信息，为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础；二是近红外光谱定性和定量方法的研究，目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型，并最终确定未知样品和对其定量。 1工作原理 近红外光谱区主要为含氢基团X-H（X=O,N,S,单健C,双健C,三健C等）的倍频和合频吸收区，物质的近红外光谱是其各基团振动的倍频和合频的综合吸收表现，包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。因为不同的有机物含有不同的基团，而不同的基团在不同化学环境中对近红外光的吸收波长不同，因此近红外光谱可以作为获取信息的一种有效载体。近红外光谱分析技术是利用被测物质在其近红外光谱区内的光学特性快速估测一项或多项化学成分含量。被测样品的光谱特征是多种组分的反射光谱的综合表现，各组分含量的测定基于各组分最佳波长的选择，按照式(1)回归方程自动测定结果：组分含量＝C0＋C1(Dp)1＋C2(Dp)2＋…＋Ck(Dp)k(1)式中：C0～k为多元线性回归系数；(Dp)1～k为各组分最佳波长的反射光密度值（D＝－lgp，p为反射比）。该方程准确的反映了定标范围内一系列样品的测定结果，与实验室常规测定法之间的标准偏差SE为：SE＝[Σ(y－x)2/(n－1)]1/2(2)式中：x表示实验室常规法测定值，y表示近红外光 谱法测值，n为样品数。 2光谱数据的预处理 仪器采集的原始光谱中除包含与样品组成有关的信息外，同时也包含来自各方面因素所产生的噪音信号。这些噪音信号会对谱图信息产生干扰，有些情况下还非常严重，从而影响校正模型的建立和对未知样品组成或性质的预测。因此，光谱数据预处理主要解决光谱噪音的滤除、数据的筛选、光谱范围的优化及消除其他因素对数据信息的影响，为下步校正模型的建立和未知样品的准确预测打下基础。常用的数据预处理方法有光谱数据的平滑、基线校正、求导、归一化处理等。 2.1数据平滑处理 信号平滑是消除噪声最常用的一种方法，其基本假设是光谱含有的噪声为零均随机白噪声，若多次测量取平均值可降低噪声提高信噪比。平滑处理常用方法有邻近点比较法、移动平均法、指数平均法等。 2.1.1邻近点比较法 对于许多干扰性的脉冲信号，将每一个数据点和它旁边邻近的数据点的值