红外光谱测试
红外光谱操作规程
红外光谱操作规程
《红外光谱操作规程》
一、实验目的
本实验旨在通过红外光谱仪对样品进行测试，得出样品的红外光谱图谱，从而分析样品的成分和结构。
二、实验原理
红外光谱仪是利用物质对红外光的吸收、散射、反射等现象，来研究物质的结构和成分的一种分析仪器。
样品在受到红外光照射后，会产生红外光谱图谱，不同物质的谱图会呈现出不同的特征峰，通过比对标准谱图，可以得出样品的成分和结构。
三、实验步骤
1. 将样品放置在红外光谱仪的样品台上，调整仪器参数使得样品受到适当的红外光照射。
2. 开始测试，观察样品的红外光谱图谱，并记录相关数据。
3. 根据记录的数据，对谱图进行分析，得出样品的成分和结构。
四、实验注意事项
1. 操作人员需穿戴好实验服和防护眼镜，确保个人安全。
2. 在操作过程中，需注意样品的处理和测试，避免样品受到污染或损坏。
3. 操作人员应熟悉红外光谱仪的使用方法，并了解处理紧急情况的应急措施。
五、实验结果处理
根据实验得出的数据和谱图，分析得出样品的成分和结构，并将结果记录下来。
六、实验结论
根据实验结果，得出样品的成分和结构，并对实验过程中的问题进行总结和改进。
以上就是《红外光谱操作规程》的相关内容，希望可以对进行红外光谱实验的人员提供一些参考。
红外光谱分析测试
红外光谱分析测试红外光谱分析测试是一种广泛应用于化学、生物、材料科学等领域的分析技术。
本文将介绍红外光谱分析测试的原理、应用以及分析结果的解读。
一、原理红外光谱分析测试基于物质在红外光区的吸收特征，通过测量物质在不同波长的红外光下的吸收强度，来获得物质的红外光谱。
红外光谱图由红外光吸收与波数之间的关系所构成，每个特定的物质都有其独特的红外光谱特征。
二、应用1. 化学分析：红外光谱分析可以用于鉴定化学物质的结构和组成。
通过与已知物质的红外光谱进行对比，可以确定未知物质的成分和结构特征。
2. 生物医药：红外光谱分析在生物医药领域有着广泛应用。
例如，通过检测人体组织、体液中的红外光谱特征，可以实现疾病的早期诊断和治疗效果的评估。
3. 材料科学：红外光谱分析可用于表征材料的组成和结构，研究材料的光学性质、导电性质以及材料的热学性质等。
这对于新材料的开发和性能改良具有重要意义。
三、分析结果解读红外光谱图包含多个峰，每个峰代表了不同化学官能团的振动模式。
通过峰的位置、形状和强度，可以分析物质的成分和结构特征。
1. 峰的位置：不同官能团的振动模式对应不同的峰位。
通过查阅红外光谱数据库或已知物质的红外光谱图，可以确定特定峰位所代表的官能团。
2. 峰的形状：峰的形状可以提供关于官能团的对称性和键的强度信息。
对称性越高，峰的形状越尖锐；键的强度越强，峰的形状越宽。
3. 峰的强度：峰的强度与物质中特定官能团的含量有关。
峰的强度越高，表示特定官能团的含量越多。
根据红外光谱分析测试的结果，可以得出结论并作出相应的应用决策。
但需要注意的是，红外光谱分析只是一种辅助手段，综合其他分析方法和实验结果来进行综合分析是更可靠的。
综上所述，红外光谱分析测试是一种重要的化学分析技术，广泛应用于各个领域。
通过分析红外光谱图的峰位、形状和强度，可以确定物质的成分和结构特征，为相关领域的科研和应用提供有力的支持。
红外光谱检测原理
红外光谱检测原理红外光谱检测原理概述在化学领域，红外光谱检测是一项重要的分析检测技术。
它利用物质分子在红外光谱范围内的特征振动和转动来识别和定量分析样品中的化学物质。
其原理是将样品置于红外光源和探测器之间，通过照射样品后所发生的红外光谱状况得出一系列信息，用以分析样品中的化学物质成分、分子结构、状态等相关信息。
红外光谱的基本原理红外光谱是指物质在特定波长的红外辐射下发生量子激发而产生的谱线，这些谱线所呈现的振动和转动信息可以用于判定物质的结构和成分。
红外光谱的来源是红外辐射，也称为红外线，波长通常在8000至200cm^-1之间。
这段区间可以根据波数描绘，波数为每秒振动，以cm^-1作单位。
该波长区间涵盖了分子中振动模式的主要类型，因此足以用于分析和鉴定物质的结构和成分。
小分子分子的红外吸收谱由振动-转动谱和原子自由移动谱组成。
基于布尔定理和运动求和原理，每种化学键类型都能具有一定的红外吸收频率和强度（与其振动模式有关）。
C-H，O-H和N-H 都具有不同的吸收频率，根据这些频率，我们可以确定样品成分和分子结构。
红外光谱的实验流程在进行红外光谱检测时，一般需要进行以下步骤：1. 收集样品：从要测试的原料或者样品中获取一个可以测试的组分（例如气体或者溶液）。
2. 预处理样品：对样品进行必要的预处理。
去除杂质和水分等。
3. 测试样品：使用一个红外光谱仪测试样品。
4. 分析数据：根据样品振动和转动的谱线以及吸收频率和强度等参数来确定样品成分、分子结构等信息。
红外光谱仪1. 光源：红外光谱仪中使用红外辐射光源，如Nernst灯、热电导灯和Halogen灯等。
2. 互相作用的样品和光线：通过对样品处于放置于一个样品池中，在此把紫外线、红外线或可见光投射至此处的方式来激发样品，样品吹风机息怀发生转动和振动。
这些相位发生了变化之后便会与样品中的质子或化学基团之间相互作用进而发生吸收。
3. 接受器：红外光谱仪的接受器会检测样品中吸收的红外线光量。
红外光谱 atr
红外光谱ATR法测试是一种利用红外线光谱技术进行化学成分分析的方法。
它可以在不破坏样品的情况下快速获取样品的红外光谱信息，是一种非常常用的分析手段。
红外光谱ATR法测试的原理
红外光谱ATR法测试是利用ATR（全反射衰减）效应进行测试的。
在测试时，样品放置在红外ATR元件的表面，当红外线光束穿过ATR元件时，部分光线被反射，一部分光线被吸收。
被吸收的光线可以得到样品的红外光谱信息，从而进行化学成分分析。
红外光谱ATR法测试的应用领域
红外光谱ATR法测试广泛应用于化学、生物、食品、药品、材料等领域。
例如，可以用于药品中成分的鉴定、食品中添加物的检测、材料的表面分析等。
红外光谱ATR法测试的操作步骤
1.准备样品：将需要测试的样品放置在ATR元件的表面上。
2.启动测试仪器：打开红外ATR测试仪器，设置好测试参数。
3.开始测试：启动测试仪器，进行测试。
测试完成后，可以得到样品的红外光谱信息。
红外光谱ATR法测试的优点
红外ATR法测试具有非常多的优点。
首先，它不需要样品进行预处理，可以直接进行测试，非常方便。
其次，测试
速度快，可以在几秒钟内完成测试。
此外，测试精度高，可以对样品进行准确的化学成分分析。
总之，红外ATR法测试是一种非常常用的化学成分分析方法，具有广泛的应用领域和优点。
红外光谱测试步骤
红外光谱测试步骤
1.准备样品：样品应净化和干燥，以确保获得准确的结果。
样品的形
式可以是固体，液体或气体。
对于固体样品，可以使用粉碎仪将其研磨成
细粉末。
2.准备红外仪器：开启红外仪器并进行预热，以确保其稳定和准确。
校准仪器的零点和基线，以获得准确的光谱数据。
3.放置样品：将样品放置在红外仪器的样品室中，确保样品能够与红
外光线有效反应。
固体样品可以直接放置在样品室中，而液体样品需要使
用适当的样品池来容纳。
4.设置参数：根据样品的性质和分析要求，设置红外仪器的参数。
这
些参数可能包括光谱扫描范围，分辨率，扫描速度等，以获得最佳的结果。
5.开始测量：在样品放置好并设置好参数后，开始测量红外光谱。
仪
器将发送红外光线通过样品，然后测量样品吸收或发射的光谱。
测量时保
持仪器环境稳定，并避免外部干扰。
6.分析光谱：通过对测得的光谱数据进行分析，可以确定样品中的化
学键类型和组成。
首先，观察光谱的整体形状和特征峰的位置。
然后，通
过比对已知物质的标准光谱库或文献数据，确定特征峰与化学键的对应关系。
7.解释结果：根据对光谱的分析结果，解释样品中化学键的存在和组成。
根据需要可以绘制红外光谱图表，并标注峰对应的化学键。
8.维护仪器：在完成测试后，及时清洁和维护红外仪器，以确保其正
常工作和准确数据。
红外光谱测试原理
红外光谱测试原理红外光谱测试原理基于物质的分子振动。
物质中的原子和分子与红外辐射相互作用时，会发生分子振动，即原子相对位置和键长的周期性变化。
根据量子力学理论，这些分子振动的频率正好在红外光波段，因此物质对红外辐射具有吸收特性。
红外光谱测试中常用的是傅里叶红外光谱仪。
该仪器包括光源、样品室、分光装置和探测器等组件。
首先，光源发出连续的宽频谱红外辐射，经过分光装置后，红外辐射会被分成不同频率的光束，进一步通过样品室时，样品会对不同频率的红外辐射吸收不同程度的能量。
在红外光谱测试中，样品的红外光谱图通常以光密度（Transmission）或吸收强度（Absorbance）为纵坐标，波数或波长为横坐标。
红外光谱图中的各个峰表示样品在不同波数下吸收辐射的程度。
不同的化学成分和化学键类型在红外光谱图上表现出不同的吸收峰，通过对红外光谱图的分析，可以确定样品中存在的化学组分。
红外光谱测试具有许多应用。
在有机化学中，红外光谱测试可以用于鉴定有机物分子结构，识别官能团和确定化学键类型。
在药物研发中，红外光谱测试可以用于药物成分的分析和质量控制。
此外，红外光谱测试还被广泛应用于食品、环境监测、材料表征等领域。
红外光谱测试具有许多优点。
首先，它是一种无损检测方法，可以对样品进行非接触式测试，无需对样品进行处理或破坏。
其次，红外光谱测试具有高灵敏度和快速性，可以在短时间内获取大量信息。
此外，红外光谱测试还可以进行定量分析，通过对吸收峰的积分计算可以确定样品中的化学组分的含量。
然而，红外光谱测试也存在一些限制。
样品的表面特性和光学性质可能会对测试结果产生影响，因此需要对样品进行适当的样品制备和操作。
此外，红外光谱测试对样品的吸光性要求较高，不同波长下的吸收强度差异较大的样品可能需要进行稀释或加大样品的量。
总的来说，红外光谱测试是一种重要的分析技术，用于研究和确定样品中的化学组分。
它基于红外光的吸收特性，通过测量样品对红外辐射的吸收程度，获取样品的红外光谱图，并通过对光谱图的分析来确定样品中的化学组成。
红外光谱测试步骤
红外光谱测试步骤步骤一：准备样品首先，需要准备好要测试的样品。
样品通常以固态、液态或气态存在。
根据样品的形态和测试要求，可以采用不同的方法和设备。
步骤二：选择适当的红外光源红外光源通常采用加热的坚硬或软弹性固体物质，如钨丝、石英或硅。
这些红外光源可以产生连续谱线或选择性的谱线。
选择适当的红外光源取决于所测样品的特性和要求。
步骤三：选择适当的检测器常见的红外光谱检测器有热敏电阻器、半导体、热电偶和金卤化物探测器等。
选择适当的检测器取决于所测样品的性质和测试目的。
步骤四：进行样品预处理样品预处理是为了去除杂质、水分或其他可能干扰光谱测试结果的物质。
常见的预处理方法包括粉碎、溶解、稀释、过滤等。
步骤五：选择适当的红外光谱仪根据测试要求和所测样品的特性，选择适当的红外光谱仪。
常见的红外光谱仪有傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和色散式红外光谱仪等。
根据测试的需求选择合适的设备。
步骤六：准备和校准仪器在进行红外光谱测试之前，需要准备和校准仪器。
包括调节光路、检查光源的强度和稳定性、检查检测器的响应、校准波长等，以确保仪器的正常工作和准确性。
步骤七：测量样品光谱将样品放入样品室或配置适当的光学装置。
根据测试要求和仪器的操作方法，选择适当的测量模式和参数，如红外光谱范围、分辨率、积分时间等。
开始测量样品的红外光谱。
步骤八：处理和分析光谱数据测量完样品的红外光谱后，需要对数据进行处理和分析。
常见的处理方法包括基线校正、光谱平滑、光谱修正（如能量修正或强度修正）等。
对光谱数据进行解释和分析，以识别光谱中的谱带和功能基团。
步骤九：数据解读和结论根据光谱数据的解释和分析结果，可以得出结论。
通过与数据库或文献对比，确定样品的化合物结构、组分、纯度等信息。
步骤十：记录实验结果与清理仪器最后，将实验结果记录下来，并及时清理仪器，确保仪器的正常运行和延长使用寿命。
总结以上所述，红外光谱测试是一种基于物质与红外辐射相互作用的分析技术。
红外光谱的实验测量方法
红外光谱的实验测量方法姜志全理化科学实验中心2014年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，就得到红外光谱红外光谱红外吸收光谱产生的条件，除要求仪器红外光源所发出的红外光具有恰好能满足分子振动能级跃迁时所需要的能量之外，还要提供分子发生偶极矩的改变所消耗的能量红外吸收光谱是分子振动能级跃迁产生的。
因为分子振动能级差为0.05~1.0 eV ，比转动能级差（0.0001~0.05 eV ）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的跃迁，因而无法测得纯振动光谱►►红外光区的划分近红外光区中红外光区远红外光区0.75 ~ 2.5 μm 、13300 ~ 4000 cm -1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产生。
该区的光谱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吸收带是绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带。
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远红外光区吸收带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。
由于低频骨架振动能灵敏地反映出结构变化，所以对异构体的研究特别方便。
此外，还能用于金属有机化合物（包括络合物）、氢键、吸附现象的研究2.5 ~ 25 μm 、4000 ~ 400 cm -125 ~ 1000 μm 、400 ~ 10 cm-1红外光谱的常规测试方法中红外区的透光材料1.4923.8 (10°C)5000∼400KCl 氯化钾 3.4不溶5000∼660Si硅4.0不溶5000∼430Ge 锗 2.42不溶3400∼27001650∼600C 金刚石(II)2.4不溶5000∼500ZnSe 硒化锌 2.2不溶5000∼710ZnS 硫化锌 1.430.0016 (20°C)5000∼1110CaF2氟化钙 1.460.17 (20°C)5000∼830BaF2氟化钡 2.2不溶5000∼285AgBr 溴化银 2.0不溶5000∼435AgCl 氯化银 2.370.02 (20°C)5000∼250TlBr•TlI KRS-5 1.7944.0 (0°C)5000∼165CsI 碘化铯 1.5653.5 (0°C)5000∼400KBr 溴化钾 1.5435.7 (0°C)5000∼625NaCl 氯化钠折射率水中溶解度(g/100ml 水)透光范围(cm -1)化学组成材料名称金刚石透光材料40003500300025002000150010001020304020304050607080S i n g l e B e a mWavenumber (cm -1)T r a n s m i tt a n c e (%)红外透射光谱测定透过样品前后的红外光强度变化而得到的谱图称为红外透射光谱从样品分子在接受红外光照射时能态变化的角度分类，红外透射光谱属于吸收光谱红外吸收谱带的位置、强度和形状随测定时样品的物理状态及制样方法而变化各种不同的样品有不同的处理技术，一种样品往往有几种制样方法可供选择，因此需要根据具体情况（如样品状态、分析目的等）选择合适的样品制备方法同一种样品的气态红外谱图与液态、固态的不同同一种固态样品，颗粒大小不同会有不同谱形►►试样的制备试样的浓度和测试厚度应选择适当以使光谱图中大多数吸收峰的透过率处于15~70%范围内试样中不应含有游离水►浓度太小，厚度太薄，会使一些弱的吸收峰和光谱的细微部分不能显示出来过大，过厚，又会使强的吸收峰超越标尺刻度而无法确定它的真实位置和强度水分的存在不仅会侵蚀吸收池的盐窗，而且水分本身在红外区有吸收，将使测得的光谱图变形►►液态水的红外光谱红外光谱的测量方法气体样品：常规气体池长光程气体池液体和溶液试样：液体池液膜法固体样品：KBr压片法石蜡油研磨法特殊的测量模式：镜面反射法衰减全反射法(ATR)漫反射法(DRIFTS)光声光谱法仪器联用模式：气红联用液红联用热重－红外联用气体池气体样品的测定可使用窗板间隔为2.5~10 cm 的大容量气体池。
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1300 cm-1 ~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振 动产生的谱带。这种振动与整个分子的结构有关。当分子结构稍有不同时， 该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。这种情况就像人的指纹 一样，因此称为指纹区。（作为化合物存在某种基团的旁证）
红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效 手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和 定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。
四、红外光谱的表示方法
T~λ曲线 →前密后疏
(cm1) 104 (m)T ~σ曲源自 →前疏后密IR与UV的区别
IR
起源 分子振动能级伴 随转动能级跃迁
实验表明，组成分子的各种基团，如O-H、N-H、CH、C=C、C=OH和CC等，都有自己的特定的红外吸收 区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。
通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱 带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。
红外吸收峰
红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300 cm-1、 1300 cm-1 ~ 600 cm-1两个区域。
（2）变形振动（又称弯曲振动或变角振动） 基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动，用符号
表示。变形振动又分为面内变形和面外变形振动。面内变形振动又 分为剪式（以表示）和平面摇摆振动（以表示）。面外变形振动又 分为非平面摇摆（以表示）和扭曲振动（以表示）。
图示
C asH 3 ~296c0m1
原子核转变
内层电 子的跃
迁
外层电子的跃迁
分子振动
分子转动
电磁转动
Region
Interaction
Wavelength (m)
10-
10
10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1
1
101
三、红外光谱的作用
绝大多数有机化合物的基频吸收带出现在MIR光 区。基频振动是红外光谱中吸收最强的振动，最适于 进行红外光谱的定性和定量分析。中红外光谱仪最为 成熟、简单，因此它是应用极为广泛的光谱区。通常, 中红外光谱法又简称为红外光谱法。
as CH2
~292c5m1
C s H 3 ~287c0m1
C s H2 ~285c0m1
C C aH s2 H 3~ ~114456 c0m 251c0m 1
Cs H3 ~137c5m1 CH 2 ~72c0m1
红外吸收峰
物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸 收峰与分子中各基团的振动形式相对应。
红外光谱
红外光谱 （IR） infrared spectroscopy
当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些特 定频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的变化，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。
只有当红外辐射频率等于振动量子数的差值与分 子振动频率的乘积时，分子才能吸收红外辐射，产生 红外吸收光谱。
振动形式
一般将振动形式分成两类：伸缩振动和变形振动。 （1）伸缩振动
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，用符号表示。它又可以分为对称伸缩振动（ s）和不对称伸 缩伸振缩动振（动。 as ）。对同一基团，不对称伸缩振动的频率要稍高于对称
4000 cm-1 (2.5μm )
400 cm -1 (25μm )
108
Wavelength (cm-1)
107
-射线
X–射 线
106
紫外
105 104 103 102 101 1 10-1 10-2 10-3
近
红 中红外
可 见
外
红外
远红外
电子自旋振 动
核磁 振动
微波
Radio, TV 无线 电波
适用 所有红外吸收的 有机化合物
特征性
特征性强
用途
鉴定化合物 鉴定官能团 推测结构
UV
分子外层价电子能级跃迁
具n-π*跃迁有机化合物 具π-π*跃迁有机化合物
简单、特征性不强 定量
推测有机化合物共轭骨架
红外分光光度法基本原理
红外分光光度法 ——研究物质结构与红外光谱之间关系
红外光谱 ——由吸收峰位置和吸收峰强度共同描述
中红外区（MIR）:2.5~25μm （4000~ 400cm-1）振动、伴随转动光谱
远红外区（FIR）:25~500μm
纯转动光谱
紫外-可见（UV-VIS）:190 ~900nm 电子光谱
二、红外吸收过程
UV——分子外层价电子能级的跃迁（电子光谱） IR——分子振动和转动能级的跃迁 （分子光谱）
谱区范围
一、红外吸收光谱的产生 二、振动形式 三、吸收特征峰与相关峰 四、吸收峰位置与强度
红外吸收光谱的产生
红外光谱主要由分子的振动能级跃迁产生 分子的振动能级差0.05 1.0eV远大于转动能级差（0.0001
0.05eV） 分子发生振动能级跃迁必然同时伴随转动能级跃迁
双原子分子A-B→近似看作谐振子 两原子间的伸缩振动→近似看作简谐振动
利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构 分析、定性和定量的分析方法，称红外吸收光谱法
红外光谱法
1、概述 2、基本原理 3、红外光谱仪 4、试样的处理和制备
概述
一、红外光的区划
红外线：波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波
近红外区（NIR）:0.76~2.5μm（760~ 2500nm）-OH和-NH倍频吸收区
特征区（官能团区）分为三个区域：
（1）4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区 （X可以是O、H、C或S等原子）
O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1 范围内，它可以作为判断有无醇类、 酚类和有机酸类的重要依据。羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰 向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出现一个宽而强的吸收峰。胺和酰胺的NH伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1 ，因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰。