1、.3.1 基本原理基本原理3.2 紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀3.3 實驗技術實驗技術3.4 紅外吸收光譜的應用紅外吸收光譜的應用3.5 實驗實驗第三章第三章 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法.1、基本原理、基本原理紅外吸收光譜法：紅外吸收光譜法：利用物質對紅外光利用物質對紅外光區電磁輻射的選擇區電磁輻射的選擇性吸收特性來分析性吸收特性來分析分子中有關基團結分子中有關基團結構的定性、定量信構的定性、定量信息的分析方法。息的分析方法。.1、基本原理、基本原理u紅外光的分區紅外光的分區紅外線：紅外線：波長在波長在0.76500m (1000m) 范圍內的電磁波稱為紅外線。范圍內的電磁波稱為紅外線。.1

2、、基本原理、基本原理u紅外光譜的紅外光譜的應應用用1可以確定化合物的類別（芳香類）可以確定化合物的類別（芳香類）2確定官能團：確定官能團： 例：例：CO，CC，CC3推測分子結構（簡單化合物）推測分子結構（簡單化合物）4定量分析定量分析.1、基本原理、基本原理u紅外吸收光譜法的特點紅外吸收光譜法的特點應用面廣，應用面廣，提供提供信息信息多且具有特征性多且具有特征性；不受樣品相態的限制，亦不受熔點、沸點和蒸氣壓的不受樣品相態的限制，亦不受熔點、沸點和蒸氣壓的限制限制；樣品用樣品用量量少且少且可可回收回收，不破壞試樣，分析速度快，操不破壞試樣，分析速度快，操作方便作方便；現在已經積累現在已經積累大

3、量大量標準紅外吸收光譜圖可標準紅外吸收光譜圖可供查閱；供查閱； 紅外吸收光潛法也有其局限性，即有些物質不能產生紅外吸收光潛法也有其局限性，即有些物質不能產生紅外吸收峰。且有些物質不能用紅外鑒別。紅外吸收峰。且有些物質不能用紅外鑒別。. 對于多原子分子，由于一個原子可能同時與幾個其它原子形成化學對于多原子分子，由于一個原子可能同時與幾個其它原子形成化學鍵，它們的振動相互牽連鍵，它們的振動相互牽連,不易直觀地加以解釋，但可以把它的振動分解不易直觀地加以解釋，但可以把它的振動分解為許多簡單的基本振動，即簡正振動。為許多簡單的基本振動，即簡正振動。 原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發生變化而鍵角不變的振動稱為

4、原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發生變化而鍵角不變的振動稱為伸縮振動。伸縮振動。它又分為它又分為對稱伸縮振動對稱伸縮振動(s s ）和和不對稱伸縮振動不對稱伸縮振動(as (as ） 。b. 變形振動（又稱彎曲振動或變角振動，用符號變形振動（又稱彎曲振動或變角振動，用符號表示）表示） 基團鍵角發生周期變化而鍵長不變的振動稱為基團鍵角發生周期變化而鍵長不變的振動稱為變形振動。變形振動。變形振動變形振動又分為又分為面內變形振動面內變形振動、面外變形振動面外變形振動和和對稱與不對稱變形振動對稱與不對稱變形振動。a. 伸縮振動伸縮振動(s s as as ） 一般將振動形式分成兩類：一般將振動形式分成兩類：伸

5、縮振動伸縮振動和和變形振動變形振動。1、基本原理、基本原理 .1 1對稱伸縮振動對稱伸縮振動：鍵長沿鍵軸方向的運動同時發生：鍵長沿鍵軸方向的運動同時發生 2 2反稱伸縮振動反稱伸縮振動：鍵長沿鍵軸方向的運動交替發生：鍵長沿鍵軸方向的運動交替發生型分子2AX型分子3AX128502cmsCH129252cmasCH129603cmasCH 型分子2AX型分子3AX128703cmsCH1、基本原理、基本原理.l變形變形振動振動1 1面內彎曲振動面內彎曲振動：彎曲振動發生在由幾個原子構成的平面彎曲振動發生在由幾個原子構成的平面內內，其又可以分為以下兩類：，其又可以分為以下兩類： 1 1）剪式振動）

6、剪式振動：振動中鍵角的變化類似剪刀的開閉振動中鍵角的變化類似剪刀的開閉 2 2）面內搖擺）面內搖擺：基團作為一個整體在平面內搖動基團作為一個整體在平面內搖動 型分子2AX型分子2AX12014652cmCH4)(720212nCHcmnCH1、基本原理、基本原理.2 2面外面外變形振動變形振動：彎曲振動：彎曲振動在在垂直垂直于于幾個原子構成的平面幾個原子構成的平面內發生，又可以分為以下兩類內發生，又可以分為以下兩類1 1）面外搖擺）面外搖擺：兩個：兩個X X原子同時向面下或面上的振動原子同時向面下或面上的振動 2 2）蜷曲）蜷曲：一個：一個X X原子在面上，一個原子在面上，一個X X原子在面下

7、的振動原子在面下的振動 型分子2AX型分子2AX113002cmCH112502cmCH1、基本原理、基本原理.3 3對稱與不對稱對稱與不對稱振動：振動： 1 1）對稱的變形振動）對稱的變形振動s s：三個三個AXAX鍵與軸線的夾角鍵與軸線的夾角同時變大或減同時變大或減小小 2 2）不對稱的變形振動）不對稱的變形振動asas：三個三個AXAX鍵與軸線的夾角不同時變鍵與軸線的夾角不同時變大或減小大或減小型分子3AX型分子3AX113753cmsCH114503cmasCH1、基本原理、基本原理.u紅外光譜產生條件紅外光譜產生條件 v 紅外活性振動：紅外活性振動：分子振動產生偶極矩的變化，從而產生

8、紅外吸分子振動產生偶極矩的變化，從而產生紅外吸收的性質收的性質v 紅外非活性振動：紅外非活性振動：分子振動不產生偶極矩的變化，不產生紅外分子振動不產生偶極矩的變化，不產生紅外吸收的性質吸收的性質分子吸收紅外輻射的頻率恰等于分子振動頻率整數倍分子吸收紅外輻射的頻率恰等于分子振動頻率整數倍分子在振、轉過程中的凈偶極矩的變化不為分子在振、轉過程中的凈偶極矩的變化不為0， 即分子產生紅外活性振動，且輻射與分子振動發生即分子產生紅外活性振動，且輻射與分子振動發生 能量耦合。能量耦合。L即0即1、基本原理、基本原理.1、基本原理、基本原理u 紅外吸收光譜與分子結構關系的基本概念紅外吸收光譜與分子結構關系的

9、基本概念l 紅外吸紅外吸收峰類型收峰類型a）基頻峰：基頻峰：分子吸收一定頻率紅外線，振動能級從基分子吸收一定頻率紅外線，振動能級從基態躍遷至第一振動激發態產生的吸收峰（即態躍遷至第一振動激發態產生的吸收峰（即=0 1產生的峰）產生的峰） L1.1、基本原理、基本原理b）泛頻峰）泛頻峰倍頻峰：倍頻峰：分子的振動能級從基態躍遷至第二振動激發態、第三分子的振動能級從基態躍遷至第二振動激發態、第三振動激發態等高能態時所產生的吸收峰（即振動激發態等高能態時所產生的吸收峰（即=1 =2，3- - -產生的峰）產生的峰） L即22 L33 L21L21L.1、基本原理、基本原理l 特征峰與相關峰特征峰與相關

10、峰特征峰：特征峰： 可用于鑒別官能團存在的吸收峰。相關峰：相關峰： 由一個官能團引起的一組具有相互依存關系的 特征峰。.1、基本原理、基本原理l 紅外吸收光譜的分區紅外吸收光譜的分區1特征區（特征頻譜區）：特征區（特征頻譜區）： 40001250cm-1的高頻區的高頻區包含包含H的各種單鍵、雙鍵和三鍵的伸縮振動及面內彎的各種單鍵、雙鍵和三鍵的伸縮振動及面內彎曲振動曲振動特點：吸收峰稀疏、較強，易辨認特點：吸收峰稀疏、較強，易辨認2指紋區：指紋區： 1250400cm-1的低頻區的低頻區包含包含CX（X：O，H，N）單鍵的伸縮振動）單鍵的伸縮振動及各種面內彎曲振動及各種面內彎曲振動特點：吸收峰密

11、集、難辨認特點：吸收峰密集、難辨認指紋指紋.1、基本原理、基本原理 通常中紅外光區又可分為四個吸收區域(如教材P121表3-2所示)或以下八個吸收段：(1) OH, NH伸縮振動段伸縮振動段 OH伸縮振動在伸縮振動在37003100cm-1，游離的羧基的伸縮振動頻率在3600cm-1左右，形成氫鍵締合后移向低波數，譜帶變寬，羧基中的OH吸收峰寬到32002500cm-1，該普帶是判斷醇、酚和有機酸的重要判斷醇、酚和有機酸的重要依據依據。 一級、二級胺或酰胺等的N一H伸縮抓動類似于OH鍵， 但NH2為雙峰, NH為單峰。游離的NH鍵伸縮振動在35003300cm-1，強度中等，締合將使峰的位置及

12、強度都生變化.但不及羧基顯著，向低波數移動大約100cm-1左右，.1、基本原理、基本原理(2) 不飽和不飽和CH伸縮振動段伸縮振動段 烯烴、炔烴和芳烴等不飽和烴的CH伸縮振動大部分在31003000cm-1，端炔基（CH）的紅外吸收在3300cm-1 甲基、亞甲基、叔碳氫及醛基的飽和CH基伸縮振動段在30002700cm-1，其中只有醛基CH伸縮振動在2720cm-1附近(特征吸收峰)，其余均在30002800cm-1。 3000cm-1區分飽和和不飽和烴的分界線。區分飽和和不飽和烴的分界線。(3) 飽和飽和CH伸縮振動段伸縮振動段(4) 叁鍵與累積雙鍵叁鍵與累積雙鍵段段CC， CN等叁鍵的

13、伸縮振動C=C=C，N=C=O等累積雙鍵的不對稱伸縮振動24002100cm-1.1、基本原理、基本原理(5) 羧羧基伸縮振動段基伸縮振動段羧基的伸縮振動在19001650cm-1，強度大，特征明顯。(6) 雙鍵伸縮振動段雙鍵伸縮振動段 烯烴中的雙鍵和芳環上的雙鍵以及碳氮雙鍵的伸縮振動在16751500cm-1。 判斷有無芳環存在判斷有無芳環存在：芳環骨架振動在芳環骨架振動在16001500cm-1之之 間有間有23個中等強度的吸收峰個中等強度的吸收峰； 判斷判斷C=C或或C=N鍵鍵 在在16751600cm-1 的吸收的吸收峰。峰。.1、基本原理、基本原理(7) CH面內變形振動段面內變形振

14、動段 烴類CH面內變形振動在14751300cm-1； 甲基、亞甲基的變形振動位置一般都比較固定。 CH3由于存在著對稱與不對稱變形振動，通常可以 看到兩個以上的吸收峰(8) 不飽和不飽和CH面面外外變形振動段變形振動段 烯烴C-H面外變形振動CH位位在在8001000cm-1； 不同取代類型的烯烴，其CH位置不同，可用以判斷 烯烴的取代類型；（具體見教材具體見教材P120 圖圖3-8）.1、基本原理、基本原理表表1 主要官能團的紅外吸收譜帶主要官能團的紅外吸收譜帶.1、基本原理、基本原理l 影響基團頻率位移的因素影響基團頻率位移的因素（1）外部因素：外部因素： 受溶劑的極性受溶劑的極性和和儀

15、器色散元件性能影響儀器色散元件性能影響 色散元件性色散元件性能優劣能優劣相鄰峰的分辨率相鄰峰的分辨率溶劑極性溶劑極性振動頻率振動頻率 極性基極性基團伸縮團伸縮.1、基本原理、基本原理（2）內部因素：內部因素： a,a,誘導效應（吸電效應）誘導效應（吸電效應）：K，雙鍵性吸電性取代基的取代基的電負性電負性分子中電子分子中電子的分布的分布基團的特基團的特征頻率征頻率鍵力常數鍵力常數的變化的變化靜電誘靜電誘導作用導作用.1、基本原理、基本原理K，電子離域，雙鍵性共軛效應使（2 2）共軛效應：）共軛效應： 形成多重鍵的形成多重鍵的電子在一定程度上可以移動，最終電子在一定程度上可以移動，最終使使振動頻率

16、移向低波數區振動頻率移向低波數區.1、基本原理、基本原理（3）偶極場效應偶極場效應： 在分子空間在分子空間內內相互靠近的官能團之間能產生偶極場相互靠近的官能團之間能產生偶極場效應，從而使的效應，從而使的振動頻率振動頻率移向移向高高波數區波數區。（4）氫鍵效應：）氫鍵效應： 羧基與羧基間易形成氫鍵，從而使得電子云密度平均羧基與羧基間易形成氫鍵，從而使得電子云密度平均化，最終化，最終使伸縮頻率降低使伸縮頻率降低；.1、基本原理、基本原理（5）振動偶合）振動偶合 適當結合的兩個振動基團，若原來的振動頻率很近，它適當結合的兩個振動基團，若原來的振動頻率很近，它們之間們之間可能會產生相互作用而使得譜峰裂

17、分為兩個，一個高可能會產生相互作用而使得譜峰裂分為兩個，一個高于正常頻率，一個低于正常頻率。這種兩個基團的相互作用于正常頻率，一個低于正常頻率。這種兩個基團的相互作用被稱為被稱為振動的偶合振動的偶合。酸酸酐酐的兩個的兩個羧基羧基.1、基本原理、基本原理(6) 費米共振費米共振 當一個振動的倍頻與另一個振動的基頻接近時，由于發當一個振動的倍頻與另一個振動的基頻接近時，由于發生相互作用而生很強的吸收峰或發生裂分，這種現象叫做生相互作用而生很強的吸收峰或發生裂分，這種現象叫做費米共費米共振。振。 例如，正丁基乙烯醚 (n-C4H9O-CH=CH2) 分了中的雙鍵與氧原了相連接，=CH面外彎曲振動次數

18、由990 cm-1降至810 cm-1，它的倍頻(2810cm-1=1620 cm-1)剛好與雙鍵基頻 (1623 cm-1)靠近，因此發生費米共振，從而出現1640 cm-1和1613 cm-1兩個強吸收峰。.1、基本原理、基本原理(7)立體障礙立體障礙 由于立體障礙，碳基與雙鍵之間的共軛效應受到限制時，C=O較高。 在(b)中，由于接在C=O上的CH3的立體障礙，C=O與苯環的雙鍵不能處于同一平面，所以C=O較(a)高。.1、基本原理、基本原理(8) 環的張力最大環的張力最大 環的張力越大C=O振動頻率越高。在以上幾種酮中，四元環的張力最大，因此C=O振動頻率最高。.1、基本原理、基本原理

19、u 吸收峰強的表示方法吸收峰強的表示方法l影響峰強度的因素影響峰強度的因素.1、基本原理、基本原理u 常見官能團的特征吸收頻率常見官能團的特征吸收頻率 具體見教材具體見教材P125 表表3-3.u 色散型紅外色散型紅外吸收光譜儀吸收光譜儀光源 單色器 樣品池 檢測器 記錄儀 島津IR435 紅外分光光度計l 基本結構基本結構2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀.(1)(1)光源光源: :提供紅外輻射提供紅外輻射 硅碳棒硅碳棒：由碳化硅燒結而成，工作溫度：由碳化硅燒結而成，工作溫度1200120014001400，發光面積大，價格便宜，操作方便。使用波長，發光面積大，價格便宜，操作方便。使用波長范

20、圍較能斯特燈寬。范圍較能斯特燈寬。 能斯特燈能斯特燈：由混合的稀土金屬（鋯、釷、鈰）氧化：由混合的稀土金屬（鋯、釷、鈰）氧化物制成，工作溫度在物制成，工作溫度在17501750。使用壽命長，穩定性好，。使用壽命長，穩定性好，在短波范圍使用比硅碳棒有利，但其價格較貴，操作不在短波范圍使用比硅碳棒有利，但其價格較貴，操作不如硅碳棒方便。如硅碳棒方便。2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀.(2)吸收池（樣品池）吸收池（樣品池） 分析氣體時用氣體池；分析液體使用液體池；分析固體分析氣體時用氣體池；分析液體使用液體池；分析固體用固體支架。用固體支架。各類吸收池都有巖鹽窗片。最常用的是各類吸收池都有巖鹽窗片

21、。最常用的是KBr，因為，因為KBr在在4000400cm-1光區不產生吸收光區不產生吸收，因此可繪制，因此可繪制全波段光譜圖。使用中要注意防潮。全波段光譜圖。使用中要注意防潮。 也可用也可用KI、KCl、NaCl等等。 紅外用紅外用KBr2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀. 吸收池吸收池氣體吸收池氣體吸收池一種一種液體池液體池 固體支架固體支架2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀.(3)(3)單色器單色器 功能是功能是把通過樣品池和參比池而進入入射狹縫的復合把通過樣品池和參比池而進入入射狹縫的復合光色散成單色光光色散成單色光，再射到檢測器上加以測量。單色器有兩，再射到檢測器上加以測量。單色器有

22、兩種：種： A、棱鏡棱鏡：早期的紅外光譜儀主要用棱鏡。：早期的紅外光譜儀主要用棱鏡。 B、光柵光柵：目前多用光柵，分辨率高，價格便宜。：目前多用光柵，分辨率高，價格便宜。2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀.(4)(4)檢測器檢測器 A、高真空熱電偶高真空熱電偶：是色散型紅外分光光度計中常用的檢測：是色散型紅外分光光度計中常用的檢測器。熱電偶兩端點由于溫度不同產生溫差熱電勢，讓紅外光照器。熱電偶兩端點由于溫度不同產生溫差熱電勢，讓紅外光照射熱電偶的一端，此時，兩端點間的溫度不同，產生電勢差，射熱電偶的一端，此時，兩端點間的溫度不同，產生電勢差，在回路中有電流通過。電流大小隨紅外光的強弱而變化，試

23、樣在回路中有電流通過。電流大小隨紅外光的強弱而變化，試樣吸收紅外光，引起電流大小的改變。熱電偶密封在一個高真空吸收紅外光，引起電流大小的改變。熱電偶密封在一個高真空的玻璃容器內。的玻璃容器內。 B B、熱釋電檢測器：、熱釋電檢測器：是傅里葉變換紅外光譜儀中常用檢測器是傅里葉變換紅外光譜儀中常用檢測器。用硫酸三苷肽（簡稱。用硫酸三苷肽（簡稱TGSTGS）的單晶薄片作為檢測元件。特點）的單晶薄片作為檢測元件。特點是響應速度塊，能實現高速掃描。是響應速度塊，能實現高速掃描。 2、紅外吸收光譜儀、紅外吸收光譜儀.2、紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀.2、紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀u 傅里葉變換紅外光譜傅

24、里葉變換紅外光譜l 工作原理工作原理紅外光源擺動的凹面鏡擺動的凹面鏡邁克爾遜干擾儀檢測器樣品池參比池同步擺動干涉圖譜計算機解析紅外譜圖還原M1BSIIID.2、紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀 干涉儀是光譜儀的心臟，光束進入干涉儀后一分為二干涉儀是光譜儀的心臟，光束進入干涉儀后一分為二：一束一束(T）透透過到動鏡、另一束過到動鏡、另一束(R)反射到定鏡。反射到定鏡。l 干涉儀 透射光透射光(T)從定鏡反射回來從定鏡反射回來(在在這里被調制這里被調制)到達分束器一部分透到達分束器一部分透射返回光射返回光源源 (TT)，另一部分反射，另一部分反射到樣品到樣品(TR) ， 反射光從定鏡反反射光從定鏡反射

25、回來到分束器，一部分反射返回射回來到分束器，一部分反射返回光光源源 (RR)，一部分透射到樣品，一部分透射到樣品(RT) , 也就是說在干涉儀的輸出也就是說在干涉儀的輸出部分有兩部分，它們被加和部分有兩部分，它們被加和：TR + RT。 根據動鏡的位置，這兩束光得到加強或減弱，產生干涉，得到一根據動鏡的位置，這兩束光得到加強或減弱，產生干涉，得到一干涉圖。干涉圖信號經檢測器轉變成電信號，通過計算機經傅里葉干涉圖。干涉圖信號經檢測器轉變成電信號，通過計算機經傅里葉變換后即得紅外光譜圖，如變換后即得紅外光譜圖，如左上圖左上圖所示。所示。.2、紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀l 傅里葉變換紅外光譜儀的傅

26、里葉變換紅外光譜儀的優點優點 測量測量速度極快速度極快 在1秒內就可以完成一張紅外光譜的測量工作，方便與其它儀器聯用。 靈敏度高靈敏度高 因為傅里葉變換紅外光譜儀沒有狹縫和單色器， 反射面大，則到達檢測器上的能量大，可以檢測10-12g10-9g 的樣品； 分辨率高分辨率高 波數精度可達0.l0.005cm -1。 測定精度高測定精度高 重復性可達0.1 %，而雜散光小于0.01 % 。 測定的光譜范圍寬測定的光譜范圍寬 測定范圍可達10 10000 cm-1。.3、實驗技術實驗技術u 固體樣品的制備固體樣品的制備l KBr壓片法壓片法 紅外測定用錠片一般直徑為紅外測定用錠片一般直徑為13mm

27、，厚度為厚度為1 mm左右。左右。 一般樣品一般樣品制備方法制備方法： 取1mg2mg試樣在瑪瑙研缽或振動球磨機中磨細后加100mg 200mg已干燥磨細的KBr粉末 (若樣品顏色較深可適量增加KBr的量)，充分混合并研磨，使平均顆粒尺寸為2m左右即可。將研磨好的混合物均勻地放入模具的頂模與底模之問，然后把模具放入壓力機中，在10MPa左右的壓力下1min 2min得到錠片。.3、實驗技術實驗技術壓片機壓片機.3、實驗技術實驗技術 難研磨樣品難研磨樣品壓片步驟壓片步驟：先將樣品溶于幾滴揮發性溶劑中再與KBr粉末混合成糊狀，然后研磨至溶劑揮發完全，也可在紅外燈下揮發殘留的溶劑，注意必須將溶劑完全

28、揮發。 彈性樣品彈性樣品壓片步驟：壓片步驟：如橡膠，可用低溫(-40 )使其變脆而易粉碎，再與KBr粉末混合研磨。將研磨好的物料放入專用模具專用模具中加壓，制成厚為1mm2mm的透明圓片，然后將此透明薄片放入儀器光路中進行測定。 KBr對鋼制模具表面的腐蝕性很大，模具用過后必須及時清對鋼制模具表面的腐蝕性很大，模具用過后必須及時清洗干凈，然后保存在干燥環境中洗干凈，然后保存在干燥環境中； 易吸水、潮解樣品不宜用壓片法易吸水、潮解樣品不宜用壓片法（紅外怕水紅外怕水）；）； 研磨樣品一定要用瑪瑙研缽研磨樣品一定要用瑪瑙研缽；研磨時必須把樣品均勻地分散研磨時必須把樣品均勻地分散在在KBr中中并盡量研

29、磨細。并盡量研磨細。.3、實驗技術、實驗技術p 常用的紅外固體溶劑常用的紅外固體溶劑.3、實驗技術實驗技術 固體樣品制成薄膜進行測定可以避免基質或溶劑對樣品光譜的干擾，薄膜的厚度為10 m-30m，且厚薄均勻。薄膜法主要用于聚合物測定，對于一些低熔點的低分了化合物也可應用。薄膜法有以下3種。 熔融涂膜熔融涂膜：適用于一些熔點低、熔融時不分解、不產生化學變化的樣品。 熱壓成膜熱壓成膜：對于熱塑性聚合物或在軟化點附近不發生化學變化的塑性無機物，可將樣品放在模具中加熱至軟化點以上或熔融后再加壓力壓成厚度合適的薄膜。 溶液鑄膜溶液鑄膜：將樣品溶解于適當的溶劑中，然后將溶液滴在鹽片、玻璃板、平面塑料板、

30、金屬板、水面上或水銀面上，使溶劑揮發掉就可以得到薄膜了。l 薄膜法薄膜法.3、實驗技術實驗技術 首先把干燥的樣品放入瑪瑙研缽中充分研細，然后滴幾滴液態石蠟到瑪瑙研缽中繼續研磨，直到呈均勻的粗糊狀，用樣品鏟把分散在瑪瑙研缽四周的樣品糊聚攏并鏟入鹽片上，放入儀器光路中測繪其光譜。l 糊狀法糊狀法 大多數能轉變成固體粉末的樣品都可采用糊狀法測定。氟化煤油在40001300cm-1區域內是紅外透明的，液體石蠟的紅外譜圖比較簡單，只在30002850cm-1, 1460cm-1和1378cm-1，以及720cm-1處出現吸收，適用于130050cm-1的范圍，氟化煤油和石蠟油的光譜也可由差譜方法或在參比

31、光路上補償除去。.3、實驗技術實驗技術u液體樣品的制備技術液體樣品的制備技術E 液膜法液膜法 液膜法是液體樣品定性分析中應用較廣的一種方法。即在兩個鹽片之問滴12滴樣品放在兩個鹽片之問制成一個液膜進行測定。首先滴加一小滴樣品于一片窗片的中央，再壓上另一片窗片，依靠兩窗片問的毛細作用保持住液層，這樣就制成液膜了。將它放在可拆式液體池架中固定即可測繪其光譜。E 涂片法涂片法 對揮發性小而沸點較高且黏度較大的液體樣品，可用一不銹鋼樣品刮刀取少量樣品直接均勻地涂在空白的溴化鉀片上，用紅外燈或電吹風驅除溶劑后測定。對于吸收弱對于吸收弱或或黏黏度低而涂層薄的樣品，要在片上反復度低而涂層薄的樣品，要在片上反

32、復幾幾次涂上樣品后才次涂上樣品后才能得到高質量的光譜能得到高質量的光譜。由于涂膜的厚度難以掌握故涂片法一般只用于定性分析定性分析。.3、實驗技術實驗技術E 液體池法液體池法： 采用的是固定液體池，固定池中兩塊鹽片與問隔片和墊圈以及前后框是合在一起的，不能隨意拆開清洗和鹽片拋光，因此溶液法適合于沸點低、黏度小和充分除去水分的樣品的定量分析。u氣體樣品的制備氣體樣品的制備 氣體試樣一般都灌注于右圖所示的玻璃氣體槽內進行測定。它的兩端就合有能透紅外光的(NaCl或KBr)窗片。進樣前應先抽真空。.樣品的測定（樣品的測定（KBrKBr壓片法）壓片法）固體樣品測定流程示意：固體樣品測定流程示意：制備制備

33、KBr空白壓片空白壓片（高純（高純KBr可不做）可不做）空氣（高純空氣（高純KBr時）時）背景掃描背景掃描Background Scan制備固體樣品和制備固體樣品和KBr壓片壓片樣品掃描樣品掃描Sample Scan譜圖處理譜圖處理3、實驗技術實驗技術.KBr壓片的制備（以制備壓片的制備（以制備Aspirin樣品為例）樣品為例）KBr壓片模具壓片模具底座底座樣品底座樣品底座(硅碳鋼圓柱硅碳鋼圓柱)壓片壓片框架框架保護外套保護外套瑪瑙研缽瑪瑙研缽彈簧彈簧模壓桿模壓桿模壓沖桿模壓沖桿模壓底座模壓底座3、實驗技術實驗技術.手動液壓機手動液壓機氣閥氣閥油閥油閥壓力壓力桿桿3、實驗技術實驗技術. 取取0

34、.20.4克克KBr，然后取，然后取24毫克毫克Aspirin，即樣品的量，即樣品的量約為約為KBr的的1%，在瑪瑙研缽中充分研細在瑪瑙研缽中充分研細。（此操作在紅外燈此操作在紅外燈下進行下進行；如果樣品顏色較深則適當增加；如果樣品顏色較深則適當增加KBr的量的量）3、實驗技術實驗技術.在底座上先放一個樣品底座（硅碳鋼圓柱，光滑干凈面在底座上先放一個樣品底座（硅碳鋼圓柱，光滑干凈面向上），在將壓片框架平穩的套在樣品底座露出部分上。向上），在將壓片框架平穩的套在樣品底座露出部分上。3、實驗技術實驗技術.將充分研磨的樣品和將充分研磨的樣品和KBrKBr混合粉末倒入樣品框架中，注混合粉末倒入樣品框架

35、中，注意盡量不要散落到側壁上，用藥匙柄將藥品調節鋪平后意盡量不要散落到側壁上，用藥匙柄將藥品調節鋪平后放上第二個樣品底座，此時光滑面向下。放上第二個樣品底座，此時光滑面向下。.套上保護外套，放上彈簧，最后插入模壓桿。套上保護外套，放上彈簧，最后插入模壓桿。3、實驗技術實驗技術.用手掌按緊模壓桿，放在手動液壓機上，打開液壓機油用手掌按緊模壓桿，放在手動液壓機上，打開液壓機油閥，關閉氣閥（順時針到轉不動），用壓桿增壓，直到閥，關閉氣閥（順時針到轉不動），用壓桿增壓，直到表頭示數達表頭示數達80KN80KN，穩定，穩定5 5分鐘左右。分鐘左右。3、實驗技術實驗技術.打開氣閥，從液壓機上取下制片模具，

36、將樣品底座和樣品框架打開氣閥，從液壓機上取下制片模具，將樣品底座和樣品框架一同取出，放到模壓底座上，套上保護外套，插入模壓沖桿。一同取出，放到模壓底座上，套上保護外套，插入模壓沖桿。將整個裝置再放到液壓機上輕壓，聽到將整個裝置再放到液壓機上輕壓，聽到“鐺鐺”的響聲即停。的響聲即停。.將制片裝置取下拆除，用鑷子取下樣片放入樣品架的樣將制片裝置取下拆除，用鑷子取下樣片放入樣品架的樣品腔中，用磁片固定好，插入到儀器的樣品槽中。品腔中，用磁片固定好，插入到儀器的樣品槽中。3、實驗技術實驗技術.3、實驗技術實驗技術 紅外光譜儀操作規程及注意事項紅外光譜儀操作規程及注意事項1 保持室內干燥，空調和除濕機必

37、須全天開機（保持環境條件保持室內干燥，空調和除濕機必須全天開機（保持環境條件 25 10左右，濕度左右，濕度 70）；）； 2保持實驗室安靜和整潔，不得在實驗室內進行樣品化學處理，保持實驗室安靜和整潔，不得在實驗室內進行樣品化學處理， 實驗完畢即取出樣品室內的樣品。實驗完畢即取出樣品室內的樣品。 3經常檢查干燥劑顏色，如果蘭色變淺，立即更換。經常檢查干燥劑顏色，如果蘭色變淺，立即更換。 4根據樣品特性以及狀態，制定相應的制樣方法并制樣。根據樣品特性以及狀態，制定相應的制樣方法并制樣。 5測試紅外光譜圖時，掃描空光路背景信號和樣品文件信號，測試紅外光譜圖時，掃描空光路背景信號和樣品文件信號， 經

38、傅立葉變換得到樣品紅外光譜圖經傅立葉變換得到樣品紅外光譜圖（測試前側背景值）（測試前側背景值）。.3、實驗技術實驗技術6沒測試沒測試完完一個樣品后一定要記錄保存一個樣品后一定要記錄保存。 7設備停止使用時，樣品室內應放置盛滿干燥劑的培養皿。設備停止使用時，樣品室內應放置盛滿干燥劑的培養皿。8干燥劑再生：將干燥劑在烘箱內干燥劑再生：將干燥劑在烘箱內105烘干至蘭色（約烘干至蘭色（約3 小時）即可。小時）即可。 9將壓片模具、將壓片模具、KBr晶體、液體池及其窗片放在干燥器內晶體、液體池及其窗片放在干燥器內 備用。備用。 10液體池使用液體池使用NaCl、CaF2、BaF2等晶體很脆易碎，應小等晶

39、體很脆易碎，應小 心保存。心保存。 11液體池使用的液體池使用的KRS-5晶體劇毒，使用時避免直接接觸晶體劇毒，使用時避免直接接觸 （戴手（戴手 套），打磨套），打磨KRS-5晶體時避免接觸或吸入晶體時避免接觸或吸入KRS-5 粉末，打磨的廢棄物必須妥善處理。粉末，打磨的廢棄物必須妥善處理。.4、紅外吸收光譜法的應用紅外吸收光譜法的應用 紅外光譜在化學領域中的應用十分廣泛，因其方法簡便、迅方法簡便、迅速和可靠速和可靠；同時樣品用量少、可回收同時樣品用量少、可回收；對樣品也無特殊要求，無對樣品也無特殊要求，無論氣體、固體和液體均可以進行檢測論氣體、固體和液體均可以進行檢測。所以它不僅用于分了結構

40、分了結構的基礎研究，如確定分了的空問構型，求出化學鍵的力常數、鍵長和鍵角等；而且廣泛地用于化合物的定性、定量分析定性、定量分析和化學反化學反應的機理研究應的機理研究等，它應用最廣的還是對未知化合物進行結構鑒定對未知化合物進行結構鑒定。 紅外光譜一般解析步驟如下紅外光譜一般解析步驟如下： (1) 檢查光譜圖是否符合要求。檢查光譜圖是否符合要求。 (2) 了解樣品來源、樣品的理化性質、其他分析的數據、樣了解樣品來源、樣品的理化性質、其他分析的數據、樣品重結晶、溶劑及純度。品重結晶、溶劑及純度。 (3) 排除可能的排除可能的“假譜帶假譜帶”。.4、紅外吸收光譜法的應用紅外吸收光譜法的應用 (4)若若

41、可能，應根據可能，應根據其他分析數據算出分了的不飽和度其他分析數據算出分了的不飽和度U: 式中，n4、n3、n1分別為分了式中四價、三價、一價元素的數目。通常規定通常規定雙鍵雙鍵和和飽和的苯環結構飽和的苯環結構不飽和度為不飽和度為1，三鍵三鍵飽和飽和度為度為2，苯環苯環不飽和度為不飽和度為4. (5)結合其他分析數據，確定化合物的結構單元，推出可能的結合其他分析數據，確定化合物的結構單元，推出可能的結構式。結構式。 (6)已知化合物分了結構的驗證。已知化合物分了結構的驗證。 (7)標準圖譜對照。標準圖譜對照。 (8)計算機譜圖庫檢索。計算機譜圖庫檢索。.4、紅外吸收光譜法的應用紅外吸收光譜法的

42、應用u 定性定性分分析析 譜圖解析的程序無統一的規則，一般可歸納為兩種方式： 按光譜圖中吸收峰強度順序解析，即首先識別特征區的最強峰，然后是次強峰或較弱峰，它們分別屬于何種基團，同時查對指紋區的相關峰加以驗證，以初步推斷試樣物質的類別，最后詳細地查對有關光譜資料來確定其結構; 按基團順序解析，即首先按C=O, OH, CO, C=C (包括芳環)、C=N和一NO2等幾個主要基團的順序，采用肯定與否定的方法，判斷試樣光譜中這些主要基團的特征吸收峰存在與否，以獲得分子結構的概貌，然后查對其細節，確定其結構。在解析過程中，要把注意力集中到主要基團的相關峰在解析過程中，要把注意力集中到主要基團的相關峰

43、上，避免孤立解析。上，避免孤立解析。.4、紅外吸收光譜法的應用紅外吸收光譜法的應用按基團順序解析紅外吸收光譜的方法如下按基團順序解析紅外吸收光譜的方法如下: （1）首先查對首先查對C=O18401630cm-1(s)的吸收是否存在，如存的吸收是否存在，如存在，則可進一步查對下在，則可進一步查對下列羧列羧基化合物是否存在基化合物是否存在; 酰胺酰胺 查對NH約3500cm-1 (m-s) 有峰時，是否為等強度 雙峰； 羧酸羧酸 查對OH 33002500cm-1是否有寬而散的吸收峰； 醛醛 查對CHO基團的CH 約2720cm-1特征吸收峰是否 存在； 酸酐酸酐 查對C=O約1810和2500c

44、m-1 的雙峰是否存在； 脂脂 查對CO13001000cm-1特征吸收峰是否存在； 酮酮 查對以上基團吸收都不存在時，則此羧基化合物 很可能是酮；且酮的as,CC C在13001000cm-1有 一弱吸收峰。.4、紅外吸收光譜法的應用紅外吸收光譜法的應用 （2）如果譜圖上無如果譜圖上無C=O吸收帶，則可查對是否為醇、酚、吸收帶，則可查對是否為醇、酚、胺、胺、 醚等化合物醚等化合物; 醇或酚醇或酚 查對是否存在OH在36003200cm-1 (s)和CO 在 13001000cm-1 (s, 寬)特征吸收; 胺胺 查對是否存在NH35003100cm-1 和NH 13001000cm-1 特征吸收; 醚醚 查對是否存在COC 13001000cm-1的特征吸收，且無 醇、酚的OH 36003200cm-1 特征吸收;（3）查對是否存在查對是否存在C=C雙鍵或芳環雙鍵或芳環; 查對有無鏈烯是否存在C=C (約1650cm-1 )的特征吸收帶， 有無芳香環的C=C (約1600 和1500cm-1)的特征吸收帶， 查對有無鏈烯和無芳香環是否