紫外红外.

紫外吸收光谱1引言分子内电子跃迁产生吸收光谱波长范围:200～800nm3.1引言应用范围广适用含量范围:10-5%～50%几乎所有金属元素的定量分析可定性鉴定有机物T722Agilent8453光二极管阵列同时全波长扫描透镜光栅仪器仪器Agilent8453特点DAD检测器操作简便测量快速应用定量分析光谱变化表征注意A的范围0.1～2.0波长220nm混浊/参比/灯谁常用？通用！仪器特点传统仪器分光过比色皿单波长检测Agilent8453过比色皿分光全波长检测每次测量均获得全谱标准差sA：0.001波长范围：190-1100nm可靠线性范围:A2.5上限A=41902204007001100nm仪器特点Turnon比色皿不要装太满顶端差1cm较合适放比色皿光面对光路,敞开式向下压紧仪器操作Standard模式操作步骤打开电脑及仪器开关运行Instrument1onlineMode中选Standard放入参比溶液Blank放入样品溶液Sample全部样品测完保存文件按需取/使用数据Kinetics模式不常用打开电脑及仪器开关运行Instrument1onlineMode中选Kinetics设置动力学参数F7设定路径文件名自动结束t=0Start注意事项测量样品溶液，浊度不大的乳浊液玻璃，部分蒸汽样品固体/粉末怎么办？漫反射解决参比选择容器，溶剂及其他问题紫外漫反射仪器仪器及使用！紫外分光光度计与紫外漫反射的区别：后者：漫反射方式(积分球)，样品为固体、粉末、乳浊液和悬浊液前者：采用透射方式，所测样品为溶液•漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光．12/18/20197:44PMDiffusedreflectanceandintegratingsphere:ThecharacteristicsoftypicalintegratingspherecoatingsSample有吸收反射量减少积分球特点操作简便测固/粉/浊等应用样品表征反射光谱注意全黑全白参比污染波长范围谁常用？材料！红外光谱(InfraredSpectrometry)第一部分原理红外光谱的定义当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，从而形成的分子吸收光谱称为红外光谱。又称为分子振动转动光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱概述辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构红外光谱产生的原因电子能级振动能级转动能级分子能级示意图红外光区的划分)(10)(41mcm■红外光区的划分如下表：红外光区分成三个区:近红外区、中红外区、远红外区。其中中红外区是研究和应用最多的区域，一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱.1)双原子分子的振动用经典力学方法把双原子分子的振动形式用两个刚性小球的弹簧振动来模拟，如下图所示:δδ双原子分子振动示意图影响基本振动频率的直接因素是相对原子质量和化学键的力常数。分子振动方式2)多原子分子的振动对于多原子分子，由于一个原子可能同时与几个其它原子形成化学键，它们的振动相互牵连,不易直观地加以解释，但可以把它的振动分解为许多简单的基本振动，即简正振动。原子沿键轴方向伸缩，键长发生变化而键角不变的振动称为伸缩振动。它又分为对称伸缩振动(νs）和不对称伸缩振动(νas）。b.变形振动（又称弯曲振动或变角振动，用符号δ表示）基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动。变形振动又分为面内变形振动和面内变形振动。a.伸缩振动(νsνas）一般将振动形式分成两类：伸缩振动和变形振动。水分子是非线型分子，振动自由度：3×3-6=3个振动形式，分别为不对称伸缩振动、对称伸缩振动和变形振动。这三种振动皆有偶极矩的变化是红外活性的。如图所示:水分子CO2分子简正振动及其吸收波数1=1340cm-1(RM)2=2368cm-1(IR)3=4=668cm-1(IR)＋－－亚甲基伸缩振动亚甲基：变形振动亚甲基甲基的振动形式伸缩振动甲基：变形振动甲基对称δs(CH3)1380㎝-1不对称δas(CH3)1460㎝-1对称不对称υs(CH3)υas(CH3)2870㎝-12960㎝-1红外活性分子和非红外活性分子产生红外吸收的分子称为红外活性分子，如CO2分子；反之为非红外活性分子,如O2分子。红外光谱的三要素1.峰位分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围，如：C=O的伸缩振动一般在1700cm-1左右。以下列化合物为例加以说明：υC=O1650cm-1υC=O1715cm-1υC=O1780cm-12.峰强3.峰形不同基团的某一种振动形式可能会在同一频率范围内都有红外吸收，如-OH、-NH的伸缩振动峰都在34003200cm-1但二者峰形状有显著不同。此时峰形的不同有助于官能团的鉴别。红外吸收峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，振动时分子偶极矩的变化越小，谱带强度也就越弱。一般说来，极性较强的基团(如C=O,C-X)振动，吸收强度较大；极性较弱的基团(如C=C,N-C等)振动，吸收强度较弱；红外吸收强度分别用很强(vs)、强(s)、中(m)、弱(w)表示.红外光谱的三要素第二部分红外光谱的应用红外光谱的最大特点是具有特征性，谱图上的每个吸收峰代表了分子中某个基团的特定振动形式。定性分析定量分析定性分析已知物的鉴定谱图库搜索、比对算法未知物的鉴定谱图解析首先应了解样品的来源、用途、制备方法、分离方法、理化性质、元素组成及其它光谱分析数据如UV、NMR、MS等有助于对样品结构信息的归属和辨认。Lambert-Beer定律定量时吸光度的测定常用基线法。如图所示,图中I与I0之比就是透射比。基线的画法定量分析红外光谱图：纵坐标为吸收强度，和波数1/λ单位：cm-1可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。应用：有机化合物的结构解析。定性：基团的特征吸收频率；定量：特征峰的强度；红外光谱与有机化合物结构—谱图解析（CH3）1460cm-1，1375cm-1。（CH3）2930cm-1，2850cm-1。C2H4O1730cm-11165cm-12720cm-1HHHHOCC红外吸收光谱的特征性19:44:38与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率——基团特征频率（特征峰）；例：28003000cm-1—CH3特征峰；16001850cm-1—C=O特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1酮—CH2—CO—O—1735cm-1酯—CH2—CO—NH—1680cm-1酰胺红外光谱信息区19:44:38常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000670cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：(1)40002500cm-1X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）(2)25001900cm-1三键，累积双键伸缩振动区(3)19001200cm-1双键伸缩振动区(4)1200670cm-1X—Y伸缩，X—H变形振动区常见基团的红外吸收带特征区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C部分原子团的特征振动频率原子团基团频率(cm-1)原子团基团频率(cm-1)3500~37003300~35003300~34003000~31003050~31002800~30002550~26502200~23002170~22701900~15001700~18501610~16901550~16501500~16001100~1300700~800500~600400~500HOHNCCHCCHHC芳香族HCCSHCNCCNOCONCCCSCFCClCBrCIC第三部分红外样品的测定三部分样品制备仪器情况介绍软件介绍样品制备技术1.对试样的要求(1)试样应该是单一组分的纯物质，纯度应98%，便于与纯化合物的标准进行对照。多组分试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融或色谱法进行分离提纯。(2)试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且还会侵蚀吸收池的盐窗。(3)试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。(1)固体样品的制备a.压片法:将1~2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨到粒度小于2μm，在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。b.糊状法:研细的固体粉末和石蜡油调成糊状，涂在两盐窗上，进行测试。此法可消除水峰的干扰。液体石蜡本身有红外吸收，此法不能用来研究饱和烷烃的红外吸收。2.制样方法样品制备技术压片法注意事项制备主要方法样品加入量控制KBr和样品的烘干研磨压片量控制(2)液体样品的制备a.液膜法b.液体吸收池法c.样品滴入压好的Kbr薄片上测试(3)气态样品的制备:气态样品一般都灌注于气体池内进行测试。样品制备技术(4)特殊样品的制备—薄膜法:a.熔融法:对熔点低，在熔融时不发生分解、升华和其它化学变化的物质，用熔融法制备。可将样品直接用红外灯或电吹风加热熔融后涂制成膜。b.热压成膜法:对于某些聚合物可把它们放在两块具有抛光面的金属块间加热，样品熔融后立即用油压机加压，冷却后揭下薄膜夹在夹具中直接测试。c.溶液制膜法:将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜来测定。如果溶剂和样品不溶于水，使它们在水面上成膜也是可行的。比水重的溶剂在汞表面成膜。样品制备技术多功能反射头适合宝石、玉、不透明薄膜等样品测试气体测试管傅立叶变换红外光谱仪简介红外光谱中干涉谱图形成原理示意图动镜固定镜劈光器样品光源激光器检测器(干涉谱图)干涉仪背景(a)和聚苯乙烯薄膜(b)的干涉谱图Volts760078008000820084008600Datapointsba背景(a)和聚苯乙烯薄膜(b)谱图—傅里叶变换baSingleBeam500100015002000250030003500Wavenumbers(cm-1)聚苯乙烯薄膜的红外光谱图Absorbance500100015002000250030003500Wavenumbers(cm-1)