红外光谱仪构造
红外光谱
羰基的吸收谱带在1900~1650cm 羰基的吸收谱带在1900~1650cm-1 ，吸收峰峰形 尖锐或稍宽，吸收强度大，多为最强峰或次强 峰，是判断有无羰基化合物的主要依据。 醛和酮的羰基伸缩振动对应的吸收峰为 1740~1720cm 1740~1720cm-1 。 碳碳双键伸缩振动出现在1680~1620cm 碳碳双键伸缩振动出现在1680~1620cm-1 一般 情况下强度较弱。
红外光谱的作用
1．官能团定性分析-----特征频率 官能团定性分析-----特征频率 2．推测分子结构-----红外光谱和其它信息 推测分子结构-----红外光谱和其它信息 4．定量分析 -----朗伯比尔定律 -----朗伯比尔定律 红外吸收光谱现已在有机合成、 石油化工、 红外吸收光谱现已在有机合成 、 石油化工 、 医 药、农药、染料、助剂、添加剂、表面活性剂和高聚 农药、染料、助剂、添加剂、 物等产品的定性鉴定和结构测定中发挥了重要作用， 物等产品的定性鉴定和结构测定中发挥了重要作用， 在工业生产和科学研究中获得广泛的应用。 在工业生产和科学研究中获得广泛的应用。它与紫外 吸收光谱法、核磁共振波谱法和质谱法相互配合使用， 吸收光谱法、核磁共振波谱法和质谱法相互配合使用， 已成为进行有机结构剖析的有效手段。 已成为进行有机结构剖析的有效手段。
红外吸收过程
UV——分子外层价电子能级的跃迁（电子光谱） 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 IR——分子振动和转动能级的跃迁 （振转光谱） 振转光谱）
红外光谱的表示方法
T~λ曲线 T~λ曲线 →前密后疏
104 σ (cm−1 ) = λ(µm)
T ~σ曲线 →前疏后密 ~σ曲线
红外吸收光谱术语： ：
红外光谱培训(课件)
• 固体样品制样
• 固体样品制样由压模进行，压模的构造如 图所示：
• 压模由压杆和压舌组成。夺舌的直径为13mm， 两个压舌的表面光洁度很高，以保证压出的薄 片表面光滑。因此，使用时要注意样品的粒度、 湿度和硬度，以免损伤压舌表面的光洁度。 • 组装压模时，将其中一个压舌光洁面朝上放在 底座上，并装上压片套圈，加入研磨后的样品， 再将另一压舌光洁面朝下压在样品下，轻轻转 动以保证样品面平整，最后顺序放在压片套筒、 弹簧和压杆，通过液压器加压力至10t，保持 3min。
液体池构造如下图所示：
• 液体池是由后框架、垫片、后窗片、间隔片、 前窗片和前框架 7 个部分组成。一般后框架和 前框架由金属材料制成；前窗片和后窗片为氯 化钠、溴化钾等晶体薄片；间隔片常由铝箔和 聚四氟乙烯等材料制成，起着固定液体样品的 作用，厚度为 0.01～2mm。 • 液体池的装样操作将吸收池倾斜 30°，用注 射器（不带针头）吸取待测的样品，由下孔注 入直到上孔看到样品溢出为止，用聚四氟乙烯 塞子塞住上、下注射孔，用高质量的纸巾擦去 溢出的液体后，便可进行测试。
• 压片法：
• 粉末状样品常采用压片法。将研细的粉末 分散在固体介质中，并用压片器压成透明 的薄片后测定。固体分散介质一般是KBr， 使用时将其充分研细，颗粒直径最好小于 2μm（因为中红外区的波长是从2.5μm开始 的）。本底最好采用相应的分散介质 （KBr）。
傅立叶变换红外光谱仪是20世纪70年代发展起来 的新一代红外光谱仪，它具有以下特点： 一. 扫描速度快，可以在1s内测得多张红外谱图； 二. 光通量大，可以检测透射较低的样品，可以检测气 体、固体、液体、薄膜和金属镀层等不样品； 三. 分辨率高，便于观察气态分子的精细结构；四是测 定光谱范围宽，只要改变光源、分束器和检测器的配 置，就可以得到整个红外区的光谱。 因此红外光谱被广泛应用于有机化学、高分子化 学、无机化学、化工、催化、石油、材料、生物、医 药、环境等领域。
傅里叶红外光谱主要组成部件
傅里叶红外光谱主要组成部件1. 光源傅里叶红外光谱仪的光源通常是红外光源，由于红外光无法直接看到，因此常用的光源有黑体辐射源和波长可调的激光器。
黑体辐射源是一种产生各种波长红外辐射的设备，采用的是热辐射原理，常见的是热电偶测量发射出的光强度，从而确定辐射出的光谱。
激光器的波长可控，因此可选择特定波长进行测量。
2. 采样系统傅里叶红外光谱仪的采样系统通常分为液态、气态和固态采样系统。
对于液态系统，将样品溶解在透明的溶剂中，然后将其放入透明的样品室中。
气态系统将气体样品引入到光学路径中，通过光学窗口让光束穿过气体，得到反射光谱或透射光谱。
固态系统将样品压成透明的薄片，放到样品室中进行测量。
3. 光路系统傅里叶红外光谱仪的光路系统由光学器件构成，主要包括光学窗口、光学透镜、分光镜、平面反射镜等。
样品与光学窗口之间隔着一个空气间隙，为了消除空气对光学窗口的吸收，通常在空气间隙中加入大气气体，并保持压力。
光线在空气间隙随机运动，因此会出现相位的问题。
分光镜将入射光束分为两个光束，一部分穿过样品进行透射，另一部分反射，然后两者汇合，通过干涉计进行检测，实现数据采集。
4. 干涉计傅里叶红外光谱仪的干涉计系统由固定反射镜和移动反射镜组成。
移动反射镜可以沿固定反射镜的方向移动，通过改变反射位置的距离，调整输入光束的光程差，从而产生不同干涉条纹。
经过计算，可以得到样品的光谱信息。
傅里叶红外光谱仪主要由光源、采样系统、光路系统和干涉计四个部分组成，不同的部分相互作用，完成了样品的红外光谱测量。
在实际应用中，傅里叶红外光谱仪已成为一种非常常用的分析技术。
它不仅能够确定物质的组分及其结构，还可以对样品的纯度、添加物等进行分析，并且还具有操作简便、快速测量的优点。
1. 材料科学傅里叶红外光谱技术在材料科学领域中广泛应用，主要是用于材料结构的表征及其表面的化学成分分析等方面。
在材料合成及工艺上的研究中，可以实时记录材料中重要基团的变化，从而帮助材料工程师调整合成工艺和优化材料性质。
红外光谱仪的基本工作原理
红外光谱仪的基本工作原理光源：光源的作用是产生连续宽频谱的光线，通常采用辐射宽频谱的黑体辐射器，如钨丝灯或硅碳棒等。
这些光源能够辐射出整个红外波段的光线片，包括红外近红外、中红外和远红外三个区域。
光源所产生的光线会通过准直等光学元件，使其成为一束平行光线，然后进入样品室。
样品室：样品室是一个封闭的空间，用于容纳待测样品。
在样品室中，待测样品与红外光发生相互作用，样品会吸收特定频率的红外光，形成特定的红外吸收光谱。
为了保持样品的稳定性，样品室通常会有恒温装置。
光学系统：光学系统由多个光学元件组成，主要负责对红外光进行衍射、分散、聚焦等操作，以便传输和处理光信号。
光学系统通常由光路分析仪、棱镜、光栅和光学滤波器等组成。
光路分析仪用于选择波长范围内的光线，而棱镜和光栅则用于光线的衍射和分散操作，最终通过光学滤波器来选择所需的红外光波段。
检测器：检测器是红外光谱仪中的核心部件，其作用是测量样品吸收的红外光信号，并将其转化为电信号。
最常用的红外检测器有热电偶检测器（Thermocouple detector）、半导体检测器（Semiconductor detector）和累计式热发射检测器（Thermionic emission detector）。
热电偶检测器使用两种不同金属的热电偶，其静电响应频率非常高，能适应高速的红外光信号变化。
半导体检测器则能够对红外光信号产生较高的响应速度和较低的噪声。
累计式热发射检测器是一种非平衡测温方法，通过热电效应，将吸收的光量转换为电信号。
信号处理系统：信号处理系统将检测器测量到的电信号转化为可视化的红外光谱图像。
它包括放大器、滤波器、运算放大器及记录仪等。
放大器负责放大信号以提高信噪比，滤波器则用于去除杂散信号。
运算放大器主要用于信号的放大和调节，以便控制检测器中的响应速度和信噪比，最后将信号经记录仪记录下来，形成红外光谱图像。
总结来说，红外光谱仪利用宽频谱的光源照射样品，样品吸收特定频率的红外光，然后通过光学系统对红外光进行处理和传输，最后通过检测器测量红外光信号，并经过信号处理系统转化为红外光谱图像。
傅里叶变换红外光谱仪详细清单及参数
傅里叶变换红外光谱仪详细清单及参数一、光学系统光学系统是傅里叶变换红外光谱仪的关键部分之一，它主要包括光源、样品室、干涉仪和探测器等组成。
1.光源：傅里叶变换红外光谱仪一般采用电热源作为光源，通过加热使其产生红外辐射。
常见的电热源包括红外灯、细丝灯等。
2.样品室：样品室是用来放置样品的空间，一般采用密封的、光学透明的材料制成，保证样品在被测量期间不受外界环境污染。
同时，样品室还应具备恒温控制功能，以消除温度对测量结果的影响。
3.干涉仪：干涉仪是红外光谱仪的关键组成部分，它通过将样品产生的红外辐射与参比光通过干涉来获取样品的红外光谱信息。
常见的干涉仪有菲涅尔型、迈克尔逊型等。
4.探测器：探测器是用来接收和转换样品产生的红外辐射信号的元件，常见的探测器有半导体探测器、热电偶探测器等。
探测器的选择应根据测量的要求来确定。
二、主要参数1. 波数范围：红外光谱仪的波数范围指的是仪器可以测量的红外辐射的波数范围，常见的波数范围有4000-400 cm⁻¹，但具体的范围会因不同的仪器而有所不同。
2.分辨率：分辨率是红外光谱仪区分两个波数之间距离的能力，一般用单位波数间隔表示。
分辨率与干涉仪的镜面反射率、光学路径的差异、光源波数稳定性等因素有关。
3.信噪比：信噪比是指仪器输出信号的噪声与仪器输出信号的幅度之比，它反映了仪器探测信号的稳定性和准确性。
信噪比越高，说明仪器的信号检测能力越强。
4.采样速度：采样速度是指样品在红外光谱仪中被扫描所需的时间，它决定了仪器的工作效率。
采样速度越快，样品的扫描时间越短，从而提高了仪器的工作效率。
5.数据处理软件：红外光谱仪通常配备专用的数据处理软件，用于实现对采集到的数据的处理、分析和解释。
数据处理软件的功能和性能直接影响到用户对样品光谱信息的获取和分析。
以上是傅里叶变换红外光谱仪的详细清单及参数。
傅里叶变换红外光谱仪在化学、生物、医药等领域具有广泛的应用价值，通过对样品的红外光谱信息的测定和分析，可以帮助科研人员了解样品的结构和成分，从而为实验研究提供有效支持。
傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)简介
FT-IR简介
四、实例与图谱分 析-正己烷
谱图的解析一般从高波数开始,因为高波数 谱峰频率与基团一一对应，而且最容易解释 。在3000cm-1以上没有吸收峰，表明没有 不饱和的C－H伸缩振动。在3000cm-1以下
的四个峰是饱和C-H伸缩振动峰。
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FT-IR简介
四、实例与图谱分 析-正己烷
在2962cm-1处的峰是CH3基团的 反对称伸缩振动。这种反对称 伸缩振动范围2962±10cm-1,事 实上，存在两个简并的反对称 伸缩振动（显示其中一个）。
120213131傅里叶变换红外傅里叶变换红外光谱仪光谱仪ftirftir简介简介20213132ftir简介简介1仪器构造和原理仪器构造和原理2红外样品常用制备方法红外样品常用制备方法3红外光谱的应用红外光谱的应用4实例与图谱分析实例与图谱分析目目录录20213133ftir简介简介一仪器的构造和原理一仪器的构造和原理11
压片法所用的稀释剂除了KBr外，还有 NaCl、Csl和聚乙烯粉末。
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FT-IR简介
2.糊状法
由研细的固体样品粉末（10mg）和少量氟化煤油 （在4000-1300/cm区域无红外吸收）或液体石蜡（在 1300-400/cm区域无红外吸收）研磨成糊状物、再涂在 盐片或水不溶性窗片上进行分析。
糊状法可消除水峰（3400/cm、1630/cm）干扰:或 在样品中加几滴重水也可消除水峰对样品信号的干扰。
在2853cm-1处的吸收峰,是CH2 的对称伸缩振动峰，一般这种 振动峰的吸收位置在 :2853±10cm-1。
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FT-IR简介
四、实例与图谱分 析-正己烷
这是C-H弯曲振动区域,把该区 域放大CH2和CH3的弯曲振动 峰叠加在一起，关于这一点， 我们可以比较环己烷和2,3-二 甲基丁烷在该区间的吸收峰。
色散型红外光谱仪色散元件
色散型红外光谱仪色散元件
色散型红外光谱仪色散元件是红外光谱仪中的一个重要组成部分。
它通常由光栅、棱镜或衍射片等光学元件构成。
这些色散元件的作用是将红外光按照波长进行分散，使不同波长的光在光谱仪中形成不同的位置。
通过分析和记录这些位置的变化，我们可以得到样品的红外光谱信息。
光栅是色散型红外光谱仪中常用的色散元件之一。
具体来说，它可以将入射的红外光波通过光栅表面上的微小光栅缝分散成不同波长的光束。
不同波长的光束在不同的角度上发生衍射，并在特定的位置形成光谱。
通过移动或旋转光栅，我们可以改变所得到的光谱范围和分辨率，从而满足不同实验需求。
棱镜是另一种常见的色散元件。
它是通过折射和反射来分散光线的。
当入射光通过棱镜时，不同波长的光线会因其折射率差异而发生不同程度的偏折。
通过安置适当的光学元件，我们可以将这些偏折的光线重新汇聚，形成红外光谱。
棱镜的优点在于简单且容易调节，但其分辨率相对较低。
此外，色散型红外光谱仪还可以使用衍射片作为色散元件。
衍射片是一种能够根据入射光波的波长进行衍射的光学元件。
当入射光通过衍射片时，不同波长的光线会发生不同的衍射现象，形成离散的光谱图案。
通过解析这些衍射光的位置和强度，我们可以获得样品的红外光谱信息。
总而言之，色散型红外光谱仪的色散元件起到了关键的作用，它们能够将入射的红外光分散成不同波长的光束，并形成可观测和分析的光谱图案。
不同的色散元件适用于不同的实验需求，因此在选择和使用时要根据具体情况进行合理的搭配和调节。
傅里叶红外变换光谱仪原理
傅里叶红外变换光谱仪原理
傅里叶红外变换光谱仪是一种常用的分析仪器，其原理主要包括以下几个方面：
1. 原理概述
傅里叶红外变换光谱仪是通过光谱学原理，利用物质与红外辐射相互作用产生光谱信号，再对光谱信号进行傅里叶变换，得到样品的光谱信息。
光谱信息反映了样品分子振动、转动等信息，通过对光谱信息进行解析，可以得到样品的化学组成和结构信息。
2. 仪器构成
傅里叶红外变换光谱仪主要由光源、样品室、光谱仪和数据处理系统四部分组成。
光源一般采用的是红外线灯，可以产生连续光谱；样品室用于放置样品，一般为气体室或光学窗室；光谱仪则由分束器、光栅、检测器等光学元件组成，用于分析产生的光谱信号；数据处理系统则主要用于傅里叶变换和数据分析。
3. 傅里叶变换的原理
傅里叶变换是一种数学方法，可以将时域信号转换为频域信号。
在傅里叶红外光谱分析中，物质吸收光谱信号是一个时域信号，通过傅里叶变换，可以将时域信号转换为频域信号，得到光谱信息。
4. 样品的光谱特性
样品的光谱特性是傅里叶红外光谱分析的关键。
样品的光谱特性与其化学组成和结构密切相关，不同样品的光谱特性也不同。
在样品与红外辐射相互作用时，样品中的化学键会发生振动和转动，产生一系列特征峰。
这些特征峰的位置、形状和强度可以反映样品的化学组成和结构信息。
5. 应用领域
傅里叶红外变换光谱仪广泛应用于化学、制药、食品、农业、环保、材料科学等领域。
它可以用来检测和分析无机物、有机物和生物物质等，还可以用来研究样品的结构和反应机理，为相关领域的研究和应用提供了有力的工具。
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红外光谱仪的构造
红外光谱仪的构造主要由三部分组成：光源、干涉仪和检测器。
其中光源能发射出稳定、高强度、连续波长的红外光，通常使用能斯特(Nernst)灯、碳化硅或涂有稀土化合物的镍铬旋状灯丝。
干涉仪的作用则是将复色光变为干涉光。
中红外干涉仪中的分束器主要是由溴化钾材料制成的；近红外分束器一般以石英和CaF2为材料；远红外分束器一般由Mylar膜和网格固体材料制成。
检测器一般分为热检测器和光检测器两大类，常见的热检测器有氘代硫酸三甘肽(DTGS)、钽酸锂(LiTaO3)等类型，常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲等类型。
红外光谱仪工作原理就是用一定频率的红外光聚焦照射被分析的样品时，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线频率相同便会产生共振，从而吸收一定频率的红外线，把分子吸收红外线的这种情况用仪器记录下来，便能得到全面反映样品成分特征的光谱，进而推测化合物的类型和结构。