红外光谱法

时间:2024-03-12 23:11:25编辑:奇闻君

红外吸收光谱法和紫外可见分子吸收光谱法的区别是什么?

红外吸收光谱法和紫外可见吸收光谱法都可以用于物质定性和定量的测定。只是所需要光谱不同。紫外:180~380,可见380~750,红外,750~2000 nm , 所在的波段不同。红外吸收光谱法简称红外光谱法。通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度,反映了分子结构上的特点,可以用来鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关,可用以进行定量分析和纯度鉴定。常用于中药化学成分的结构分析。红外光谱分析特征性强,气体、液体、固体样品都可测定,并具有用量少,分析速度快,不破坏样品的特点。因此,红外光谱法不仅与其它许多分析方法一样,能进行定性和定量分析,而且该法是鉴定化合物和测定分子结构的最有用方法之一。紫外-可见吸收光谱法是根据溶液中物质的分子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法。也称作紫外和可见吸收光度法,它包括比色分析和紫外-可见分光光度法。广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。紫外-可见吸收光谱法该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。

红外光谱的原理

红外光谱的原理当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。当外界电磁波照射分子时,如照射的电磁波的能量与分子的两能级差相等,该频率的电磁波就被该分子吸收,从而引起分子对应能级的跃迁,宏观表现为透射光强度变小。电磁波能量与分子两能级差相等为物质产生红外吸收光谱必须满足条件之一,这决定了吸收峰出现的位置。红外吸收光谱产生的第二个条件是红外光与分子之间有偶合作用,为了满足这个条件,分子振动时其偶极矩必须发生变化。这实际上保证了红外光的能量能传递给分子,这种能量的传递是通过分子振动偶极矩的变化来实现的。并非所有的振动都会产生红外吸收,只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收,这种振动称为红外活性振动;偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收,称为红外非活性振动。分子的振动形式可以分为两大类:伸缩振动和弯曲振动。前者是指原子沿键轴方向的往复运动,振动过程中键长发生变化。后者是指原子垂直于化学键方向的振动。通常用不同的符号表示不同的振动形式,例如,伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,分别用 Vs 和Vas 表示。弯曲振动可分为面内弯曲振动(δ)和面外弯曲振动(γ)。从理论上来说,每一个基本振动都能吸收与其频率相同的红外光,在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的;另外有一些振动的频率相同,发生简并;还有一些振动频率超出了仪器可以检测的范围,这些都使得实际红外谱图中的吸收峰数目大大低于理论值。组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰。不同化合物中,同一种官能团的吸收振动总是出现在一个窄的波数范围内,但它不是出现在一个固定波数上,具体出现在哪一波数,与基团在分子中所处的环境有关。引起基团频率位移的因素是多方面的,其中外部因素主要是分子所处的物理状态和化学环境,如温度效应和溶剂效应等。对于导致基团频率位移的内部因素,迄今已知的有分子中取代基的电性效应:如诱导效应、共轭效应、中介效应、偶极场效应等;机械效应:如质量效应、张力引起的键角效应、振动之间的耦合效应等。这些问题虽然已有不少研究报道,并有较为系统的论述,但是,若想按照某种效应的结果来定量地预测有关基团频率位移的方向和大小,却往往难以做到,因为这些效应大都不是单一出现的。这样,在进行不同分子间的比较时就很困难。另外氢键效应和配位效应也会导致基团频率位移,如果发生在分子间,则属于外部因素,若发生在分子内,则属于分子内部因素。红外谱带的强度是一个振动跃迁概率的量度,而跃迁概率与分子振动时偶极矩的变化大小有关,偶极矩变化愈大,谱带强度愈大。偶极矩的变化与基团本身固有的偶极矩有关,故基团极性越强,振动时偶极矩变化越大,吸收谱带越强;分子的对称性越高,振动时偶极矩变化越小,吸收谱带越弱。拓展资料红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱,又称分子振动光谱或振转光谱。红外光谱的分区通常将红外光谱分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm)、中红外区(2.5~25μm)和远红外区(25~300μm)。一般说来,近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区,因此中红外区是研究和应用最多的区域,积累的资料也最多,仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱。应用红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能应用,无机、有机、高分子化合物都可检测。此外,红外光谱还具有测试迅速,操作方便,重复性好,灵敏度高,试样用量少,仪器结构简单等特点,因此,它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。红外光谱在高聚物的构型、构象、力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点,可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关,可用于进行定量分析和纯度鉴定。另外,在化学反应的机理研究上,红外光谱也发挥了一定的作用。但其应用最广的还是未知化合物的结构鉴定。红外光谱不但可以用来研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性的判据,而且还可以作为表征和鉴别化学物种的方法。例如气态水分子是非线性的三原子分子,它的v1=3652厘米、v3=3756厘米、v2=1596厘米而在液态水分子的红外光谱中,由于水分子间的氢键作用,使v1和v3的伸缩振动谱带叠加在一起,在3402厘米处出现一条宽谱带,它的变角振动v2位于1647厘米。在重水中,由于氘的原子质量比氢大,使重水的v1和v3重叠谱带移至2502厘米处,v2为1210厘米。以上现象说明水和重水的结构虽然很相近,但红外光谱的差别是很大的。红外光谱具有高度的特征性,所以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定已很普遍,并已有几种标准红外光谱汇集成册出版,如《萨特勒标准红外光栅光谱集》收集了十万多个化合物的红外光谱图。近年来又将些这图谱贮存在计算机中,用来对比和检索。参考资料:百度百科:红外光谱

电子技术研发工程师是什么专业出身

电子技术这个称谓就其涵盖的内容是相当宽泛的,而电子技术研发工程师就其所从事的实际工作而言,常接触的到技术,相对的就窄小多了,但是需要具备的基础知识,显然是宽广的,因此,主要的,具有与电子、信息、通信、计算机控制等相关的专业,或专业知识的,都可以去从事电子技术研发工作,通过边工作边学习来补强其他专业方面的知识,在该工作岗位取得成绩了,才能成为工程师。


电子工程包括哪些专业

电子信息类包含哪些专业?  根据教育部本科专业目录电子信息类包含:电子信息类、电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、微电子科学与工程、光电信息科学与工程、信息工程、广播电视工程、水声工程、电子封装技术、集成电路设计与集成系统、医学信息工程、电磁场与无线技术、电波传播与天线、电子信息科学与技术、电信工程及管理、应用电子技术教育。  电子信息工程  电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。  电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业,影响着社会经济和人类生活的方方面面。我校电子信息工程专业以电路分析与设计、数字信号处理、自动化控制、无线通信为核心培养方向,在电子信息系统设计和智能机电控制等领域具备优势和特色。  培养目标:本专业培养掌握电子信息工程及相关专业领域的基本理论知识,具有较强的实践能力,能从事电子信息系统和设备的研发、运营和管理的应用型高级技术人才。  核心课程:电路分析、模拟电路、数字电路、通信电子线路、信号与系统、数字信号处理、通信原理、信号检测与处理、DSP原理及应用、计算机控制技术、嵌入式系统等。  就业方向:本专业兼容计算机、通信、机电控制、仪器仪表等领域,学生可到研究设计院所、企事业单位从事电子设备、信息系统和通信系统的研究、设计,产品及设备的生产、制造、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等工作。也可以继续攻读计算机或电子工程类专业研究生。  电子科学与技术  本专业培养具备光电子技术和光通信系统的基本知识,能利用现代电子技术研究各种光电信息的传输、检测、处理和控制,能从事光通信、光电子技术与器件、光电测控与传感、电子信息技术和计算机应用技术等相关领域的设计制造、科学研究、系统开发、技术应用、管理等工作,同时具有一定综合素质和较强实践能力、创新精神的高级应用型专门人才。可继续攻读硕士、博士学位。  主要课程:电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、电子测量、微机原理与接口技术、电磁场与电磁波、物理光学与应用光学、激光原理、光电子技术、数字信号处理、高频电子线路、光纤通信、通信原理


红外吸收光谱的原理和用途

工作原理
红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的,分子振动的能量与红外射线的光量子能量正好对应,因此当分子的振动状态改变时,就可以发射红外光谱,也可以因红外辐射激发分子而振动而产生红外吸收光谱。
用途
可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法,利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。此外,在高聚物的构型、构象、力学性质的研究,以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域,也有广泛应用。


红外光谱进行定量分析

红外光谱用于定量分析远远不如紫外-可见光谱法。其原因是:
1、红外谱图复杂,相邻峰重叠多,难以找到合适的检测峰。
2、红外谱图峰形窄,光源强度低,检测器灵敏度低,因而必须使用较宽的狭缝。这些因素导致对比尔定律的偏离。
3、红外测定时吸收池厚度不易确定,参比池难以消除吸收池、溶剂的影响。
定量分析依据是比尔定律:ecl=logI0/I或A=ecl。如果有标准样品,并且标准样品的吸收峰与其它成分的吸收峰重叠少时,可以采用作出标准曲线的方法进行分析,即配制一系列不同含量的标准样品,测定数据点,作出曲线。相关步骤可参考紫外-可见光谱的定量分析方法。

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怎么用红外光谱仪进行定量分析?

红外光谱用于定量分析远远不如紫外-可见光谱法。其原因是:
1、红外谱图复杂,相邻峰重叠多,难以找到合适的检测峰。
2、红外谱图峰形窄,光源强度低,检测器灵敏度低,因而必须使用较宽的狭缝。这些因素导致对比尔定律的偏离。
3、红外测定时吸收池厚度不易确定,参比池难以消除吸收池、溶剂的影响。
定量分析依据是比尔定律:ecl=logI0/I或A=ecl。如果有标准样品,并且标准样品的吸收峰与其它成分的吸收峰重叠少时,可以采用作出标准曲线的方法进行分析,即配制一系列不同含量的标准样品,测定数据点,作出曲线。相关步骤可参考紫外-可见光谱的定量分析方法。


红外光谱定性分析依据是什么

分子中特征基团吸收不同波段的电磁辐射后表现出特征振动,会在相应的红外波段上对应于的特征吸收峰。 以简单的双原子分子为例,根据量子力学原理,两个原子之间的振动能是量子化的,也就是说存在着能级。两个能级之间的差值对应于分子的振动能。 当分子吸收电磁辐射后,分子的能量会升高,这个过程叫做分子的激发。如果激发的能量对于与两个振动态的能级差,那么这个分子就正好吸收这个能级差的能量,对于与光谱上就出现一个吸收峰。而振动能的大小正位于红外区,所以,红外光谱对应于分子的振动。 分子中不同的特征基团的振动能级的能量差有区别,所以会吸收不同波段的电磁辐射,因而在光谱上表现出不同位置的吸收峰。而相同特征基团的能级的能量差是基本相同的,所以光谱上的吸收峰的位置会相对固定(当然,周围基团或者环境会对特征基团的能级有微小的影响,在光谱上会稍有偏移)。这就是红外光谱定性分析的依据。


用ir光谱表示的化合物c8h9o2n是下面哪一种

红外光谱(图10-28)表示分子式为C8H9O2N的一种化合物,其结构与下列结构式哪一个符合? 解:(A)结构含—OH,而图中无vOH峰,排除 (C)结构中含—CNH2,伯酰胺,而图中无1650、1640cm-1的肩峰,排除。 (D)与(E)结构中有-COOH,而图中无3000cm-1大坡峰,排除。 (B)图中3600cm-1,3300cm-1为vAr—N 1680cm-1,为vC=O 1600~1400cm-1为苯骨架振动 1300~1000cm-1表示有C-O-C 所以应为(B)。更清晰解答图如下:

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