第13章红外吸收光谱法

1、厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林

2、竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。红外光谱也称

3、分子的振、转动光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。13.1 红外光谱法基本原理红外光谱法基本原理分子振动吸收光谱分子振动吸收光谱分子振动吸收光谱分子振动吸收光谱分子振动吸收光谱分子振动吸收光谱分子转动吸收光谱分子转动吸收光谱分子转动吸收光谱分子转动吸收光谱分子转动吸收光谱分子转动吸收光谱)()(转动振动转动振动转动振动分子/hchEEE 25250 0.05ev,0.0051.2525 1ev,0.05 转动转动振动振动EE作用：作用：作用：作用：作用：作用：有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红有机化合物的结构解析的

4、重要工具，根据有机化合物红有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特征峰的强度变化进行定量分析。征峰的强度变化进行定量分析。征峰的强度变化进行定量分析。征峰的强度

5、变化进行定量分析。征峰的强度变化进行定量分析。征峰的强度变化进行定量分析。 厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：波谱区波谱区近红外光近红外光中红外光中红外光远红外光远红外光波长波长/ m0.752.52.550501000波数波数/ c

6、m-1 133334000400020020010跃迁类型跃迁类型分子振动分子振动分子转动分子转动近红外光谱区：近红外光谱区：近红外光谱区：近红外光谱区：近红外光谱区：近红外光谱区：vvv低能电子能级跃迁低能电子能级跃迁低能电子能级跃迁低能电子能级跃迁低能电子能级跃迁低能电子能级跃迁vvv含氢原子团：含氢原子团：含氢原子团：含氢原子团：含氢原子团：含氢原子团：-OH-OH-OH、 -NH-NH-NH、-CH-CH-CH伸缩振动的伸缩振动的伸缩振动的伸缩振动的伸缩振动的伸缩振动的倍频吸收峰倍频吸收峰倍频吸收峰倍频吸收峰倍频吸收峰倍频吸收峰vvv稀土及过渡金属离子稀土及过渡金属离子稀土及过渡金属离

7、子稀土及过渡金属离子稀土及过渡金属离子稀土及过渡金属离子配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象vvv适用于水、醇、高分适用于水、醇、高分适用于水、醇、高分适用于水、醇、高分适用于水、醇、高分适用于水、醇、高分子化合物、含氢原子子化合物、含氢原子子化合物、含氢原子子化合物、含氢原子子化合物、含氢原子子化合物、含氢原子团化合物的定量分析团化合物的定量分析团化合物的定量分析团化合物的定量分析团化合物的定量分析团化合物的定量分析 红外吸收光谱法：红外吸收光谱法：红外吸收光谱法：红外吸收光谱法：红外吸收光谱法：红外吸收光谱法：分子的振

8、动、转动分子的振动、转动分子的振动、转动分子的振动、转动分子的振动、转动分子的振动、转动基频吸收光谱区基频吸收光谱区基频吸收光谱区基频吸收光谱区基频吸收光谱区基频吸收光谱区 应用最为广泛的应用最为广泛的应用最为广泛的应用最为广泛的应用最为广泛的应用最为广泛的红外光谱区红外光谱区红外光谱区红外光谱区红外光谱区红外光谱区远红外光谱区：远红外光谱区：远红外光谱区：远红外光谱区：远红外光谱区：远红外光谱区：vvv 气体分子的转动能级跃迁气体分子的转动能级跃迁气体分子的转动能级跃迁气体分子的转动能级跃迁气体分子的转动能级跃迁气体分子的转动能级跃迁vvv 液体与固体中重原子的伸液体与固体中重原子的伸液体与

9、固体中重原子的伸液体与固体中重原子的伸液体与固体中重原子的伸液体与固体中重原子的伸缩振动缩振动缩振动缩振动缩振动缩振动vvv 晶体的晶格振动晶体的晶格振动晶体的晶格振动晶体的晶格振动晶体的晶格振动晶体的晶格振动vvv 某些变角振动、骨架振动某些变角振动、骨架振动某些变角振动、骨架振动某些变角振动、骨架振动某些变角振动、骨架振动某些变角振动、骨架振动- - -异构体的研究异构体的研究异构体的研究异构体的研究异构体的研究异构体的研究vvv 金属有机化合物、氢键、金属有机化合物、氢键、金属有机化合物、氢键、金属有机化合物、氢键、金属有机化合物、氢键、金属有机化合物、氢键、吸附现象研究吸附现象研究吸附

10、现象研究吸附现象研究吸附现象研究吸附现象研究该光区能量弱该光区能量弱该光区能量弱该光区能量弱该光区能量弱该光区能量弱, , ,较少用于分析较少用于分析较少用于分析较少用于分析较少用于分析较少用于分析 2. 2. 2. 红外光谱的区的划分（红外光谱的区的划分（红外光谱的区的划分（红外光谱的区的划分（红外光谱的区的划分（红外光谱的区的划分（0.7510000.7510000.751000 mmm）厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计

11、与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：二、红外光谱产生的条件二、红外光谱产生的条件)( / )(转动振动转动振动转动振动分子hchEEE 厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2

12、184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：三、双原子分子振动方程式三、双原子分子振动方程式 1 1 1双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率双原子分子的简谐振动及其频率分子的振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：分子的振动能级（量子化）：E E E振动振动振动振动振动振动= = =（V V V+1/2+1/2+1/2）hhh ：化学键的振动频率；：化学键的

13、振动频率；：化学键的振动频率；：化学键的振动频率；：化学键的振动频率；：化学键的振动频率； V V V： 振动量子数（振动量子数（振动量子数（振动量子数（振动量子数（振动量子数（V V V=0=0=0、1 1 1、2.2.2.）, , ,当当当当当当V V V=0=0=0时，时，时，时，时，时，E E E000，称为，称为，称为，称为，称为，称为零点能零点能零点能零点能零点能零点能。根据经典力学的虎克定律：根据经典力学的虎克定律：根据经典力学的虎克定律：根据经典力学的虎克定律：根据经典力学的虎克定律：根据经典力学的虎克定律： 2hE 振动振动 kCv21)(cm-1 k k k-化学键的力常数

14、化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数( ( (达因达因达因达因达因达因) ) ) ，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关； -双双双双双双原子的折合质量原子的折合质量原子的折合质量原子的折合质量原子的折合质量原子的折合质量: : : = = =mmm1 1 1mmm2 2 2/( /( /(mmm1 1 1+ + +mmm2 2 2) ) )k k k k k k-化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数化学键的力常数(N/cm)(N/cm)(N/cm

15、) ，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；，与键能和键长有关；-双原子的双原子的双原子的双原子的双原子的双原子的折合原子量折合原子量折合原子量折合原子量折合原子量折合原子量: : : = = = = = =MMMMMM1 1 1 1 1 1MMMMMM2 2 2 2 2 2/ / / / / /（MMM1 1 1 1 1 1+ + + + + +MMMMMM2 2 2 2 2 2 ）。）。）。）。）。）。kkCv1307 211)(cm1- 厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含

16、实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：增大增大增大增大增大增大 v v v v v v 减少减少减少减少减少减少 k k k k k k 增大增大增大增大增大增大 v v v v v v 增大增大增大增大增大增大 (N/cm)(N/cm)(N/cm)1653.22129.613071370)(cm1- kv(N/cm)(N/cm

17、)(N/cm)0.9835.451.00835.451.008 2892.60.984.813071370)(cm1- kvk k k k k k相近相近相近相近相近相近: : : : : : 任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：任意两个相邻的能级间的能量差为：2hVVhvE 当当当当当当V V V =1 =1 =1时，时，时，时，时，时，0 10 10 1振动能级的跃迁，称为振动能级的跃迁，称为振动能级的跃迁，称为振动能级的跃迁，称为振动能级的跃迁，称为振动能级的跃迁，

18、称为基本振动频率基本振动频率基本振动频率基本振动频率基本振动频率基本振动频率或或或或或或基频吸收带基频吸收带基频吸收带基频吸收带基频吸收带基频吸收带。厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折

19、合质量发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键力常数，即取决于分子的结构特征。和键力常数，即取决于分子的结构特征。和键力常数，即取决于分子的结构特征。和键力常数，即取决于分子的结构特征。和键力常数，即取决于分子的结构特征。和键力常数，即取决于分子的结构特征。 某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数

20、（毫达因某些键的伸缩力常数（毫达因某些键的伸缩力常数（毫达因/ / / / / /埃）埃）埃）埃）埃）埃）键键分子分子kH-FHF9.7H-ClHCl4.8H-BrHBr4.1H-IHI3.2H-OH2O7.8H-SH2S4.3H-NNH36.5H-CCH3X4.75.0 化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数化学键键强越强（即键的力常数k k k k k k越大）原子折合质量越小，化学越大）原子折合质量越小，化学越大）原子折合质量越小，化学越大）原子折合质量越小，化学越大）原子折合质量越小，

21、化学越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。键键分子分子kH=CCH2=CH25.1H CCH CH5.9C-ClCH3Cl3.4C-C4.55.6C=C9.59.9CC 1517C-O1213C=O1618厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林

22、竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：X X X四、多原子分子振动四、多原子分子振动厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：21

23、84660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：R1COOR2O厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验

24、含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email： 6. 6. 6. 红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目红外吸收峰的数目例如：例如：例如：例如：例如：例如：苯的简谐振动的自由度苯的简谐振动的自由度苯的简谐振动的自由度苯的简谐振动的自由度苯的简谐振动的自由度苯的简谐振动的自由度=3=3=3* *

25、 *12-6=3012-6=3012-6=30；再考虑到倍频、组；再考虑到倍频、组；再考虑到倍频、组；再考虑到倍频、组；再考虑到倍频、组；再考虑到倍频、组频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收频、差频、振动的耦合与费米共振等，产生的红外吸收峰应该非常多。峰应该非常多。峰应该非常多。峰应该非常多。峰应该非常多。峰应该非常多。 实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于实际上大多数红外吸收光谱图上

26、的吸收峰数目小于实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于理论数目。理论数目。理论数目。理论数目。理论数目。理论数目。为什么？为什么？为什么？为什么？为什么？为什么？(1)(1)(1) 存在没有偶极矩变化的振动模式存在没有偶极矩变化的振动模式存在没有偶极矩变化的振动模式存在没有偶极矩变化的振动模式存在没有偶极矩变化的振动模式存在没有偶极矩变化的振动模式(2)(2)(2) 存在能量简并态的振动模式存在能量简并态的振动模式存在能量简并态的振动模式存在能量简并态的振动

27、模式存在能量简并态的振动模式存在能量简并态的振动模式(3)(3)(3) 仪器的分辨率分辨不出的振动模式仪器的分辨率分辨不出的振动模式仪器的分辨率分辨不出的振动模式仪器的分辨率分辨不出的振动模式仪器的分辨率分辨不出的振动模式仪器的分辨率分辨不出的振动模式(4)(4)(4) 振动吸收的强度小，检测不到振动吸收的强度小，检测不到振动吸收的强度小，检测不到振动吸收的强度小，检测不到振动吸收的强度小，检测不到振动吸收的强度小，检测不到(5)(5)(5) 某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。某些振动模式所吸收的能量不

28、在中红外光谱区。某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区。五、影响红外吸收峰强度的因素五、影响红外吸收峰强度的因素 1 1 1红外吸收峰强度的分类红外吸收峰强度的分类红外吸收峰强度的分类红外吸收峰强度的分类红外吸收峰强度的分类红外吸收峰强度的分类 100 100 100 非常强吸收峰非常强吸收峰非常强吸收峰非常强吸收峰非常强吸收峰非常强吸收峰 vsvsvs201002010020100 强吸收峰强吸收峰强吸收峰强吸收峰强吸收峰强吸收峰 s s s10 2010 2010 20 中强吸收峰中强吸收峰中强吸收峰中强吸收峰中强吸收峰中强吸收峰 mmm 110

29、 110 1 对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动对称伸缩振动 变形振动变形振动变形振动变形振动变形振动变形振动 v v vC C C C C C=O=O=O=O=O=O v v vC C C C C C=C=C=C=C=C=C厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660

30、(O) Email2184660(O) Email：CORRCORClCORFCOFFCORHCOHH3CCOClBrH2CCOClCl2HCCOClCl3CCOClFCOFF厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：OCRNH2OCRROC

31、RSROCRNH2CORHCORORCORR厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：COCH2CH2COCHCHCHCHCOCHCHCH2COCH3CH3COCH3CO厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分

32、析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email： 形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，

33、形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。如如如如如如: : : 羧酸羧酸羧酸羧酸羧酸羧酸 RCOOHRCOOHRCOOH C=OC=OC=O=1760cm=1760cm=1760cm-1 -1 -1 , , , O-HO-HO-H=3550cm=3550cm=3550cm-1-1-1; ; ; (RCOOH)(RCOOH

34、)(RCOOH)2 2 2 C=OC=OC=O=1700cm=1700cm=1700cm-1-1-1 , , , O-HO-HO-H=3250-2500cm=3250-2500cm=3250-2500cm-1-1-1如如如如如如: : : 乙醇乙醇乙醇乙醇乙醇乙醇 CHCHCH3 3 3CHCHCH2 2 2OH OH OH O=HO=HO=H=3640cm=3640cm=3640cm-1 -1 -1 (CH (CH (CH3 3 3CHCHCH2 2 2OH)OH)OH)2 2 2 O=HO=HO=H=3515cm=3515cm=3515cm-1 -1 -1 (CH (CH (CH3 3 3

35、CHCHCH2 2 2OH)OH)OH)n n n O=HO=HO=H=3350cm=3350cm=3350cm-1 -1 -1 R1COOR2O厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：COCl1773cm1773cm1773cm-1-1-

36、11736cm1736cm1736cm-1-1-1C C CCHCHCH3 3 3OO OO O OCHCHCH3 3 3C C CCHCHCH3 3 3 C=OC=OC=O=1663cm=1663cm=1663cm-1-1-1 C=OC=OC=O=1686cm=1686cm=1686cm-1-1-1 空间效应的另一种情况是张力效应：四元环空间效应的另一种情况是张力效应：四元环空间效应的另一种情况是张力效应：四元环空间效应的另一种情况是张力效应：四元环空间效应的另一种情况是张力效应：四元环空间效应的另一种情况是张力效应：四元环 五元环五元环五元环五元环五元环五元环 六元六元六元六元六元六元环。

37、随环张力增加，红外峰向高波数移动。环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。 C=CC=CC=C=1576 cm=1576 cm=1576 cm-1-1-1 C=CC=CC=C=1611 cm=1611 cm=1611 cm-1-1-1 C=CC=CC=C=1644 cm=1644 cm=1644 cm-1-1-1 C=CC=CC=C=1657 cm=1657 cm=1657 cm-1-1-1厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分

38、析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：1 1 1）物质状态及制样方法）物质状态及制样方法）物质状态及制样方法）物质状态及制样方法）物质状态及制样方法）物质状态及制样方法 通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加

39、。通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。 如如如如如如: : : 丙酮丙酮丙酮丙酮丙酮丙酮 液态时：液态时：液态时：液态时：液态时：液态时： C=OC=OC=O=1718cm=1718cm=1718cm-1-1-1; ; ; 气态时：气态时：气态时：气态时：气态时：气态时： C=OC=OC=O=1742cm=1742cm=1742cm-1-1-1， 因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法因此在查阅

40、标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法。2 2 2）溶剂效应）溶剂效应）溶剂效应）溶剂效应）溶剂效应）溶剂效应 极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。 如：如：如：如：如：如： 羧酸中的羧酸中的羧酸中的羧酸中的羧酸中的羧酸中的C=OC=OC=O：

41、气气气气气气 态：态：态：态：态：态： C=OC=OC=O=1780cm=1780cm=1780cm-1-1-1 非极性溶剂：非极性溶剂：非极性溶剂：非极性溶剂：非极性溶剂：非极性溶剂： C=OC=OC=O=1760cm=1760cm=1760cm-1-1-1 乙乙乙乙乙乙 醚醚醚醚醚醚 溶溶溶溶溶溶 剂：剂：剂：剂：剂：剂： C=OC=OC=O=1735cm=1735cm=1735cm-1-1-1 乙乙乙乙乙乙 醇醇醇醇醇醇 溶溶溶溶溶溶 剂：剂：剂：剂：剂：剂： C=OC=OC=O=1720cm=1720cm=1720cm-1-1-1 因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。因此红外光谱通常

42、需在非极性溶剂中测量。因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email： 厦门大学精品课程厦门大学

43、精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设

44、计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email： 3.64.63.64.63.64.6 厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O

45、) Email：3 3 3 3 3 3单色器单色器单色器单色器单色器单色器 m, 4000400 cmm, 4000400 cmm, 4000400 cm-1-1-1第一代第一代色散型色散型棱镜（棱镜（NaCl晶体）晶体）1947年年4 4 4 4 4 4样品池样品池样品池样品池样品池样品池材料材料名称名称化学化学组成组成氯化钠氯化钠NaCl溴化钾溴化钾KBr碘化铯碘化铯CsIKRS-5 TlBr+TlI氯化银氯化银AgCl氟化钙氟化钙CaF2氟化钡氟化钡BaF2第二代第二代色散型色散型衍射光栅衍射光栅196070年年第三代第三代色散型色散型衍射光栅衍射光栅+计算机计算机非色散型非色散型干涉型

46、干涉型+傅立叶变换傅立叶变换70年代以后年代以后第四代第四代激光红外光谱仪激光红外光谱仪透光范围透光范围cm-1m5000625216500040022550001652615000250240500043522350001110295000830212水中溶解度水中溶解度(g/100ml)35.7(0 0C)53.5 (0 0C)44.0 (0 0C)0.02 (20 0C) 不溶不溶0.0016 (20 0C)0.17(20 0C)折射率折射率1.541.561.792.372.01.431.46厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实

47、验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫窗片窗片窗片窗片窗片窗片前后框架前后框架前后框架前后框架前后框架前后框架汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片样样样样样样品品品品品品进、进、进、进、进、进、出出出出出出口口口口口口前后框架前后框架前后框架前后框

48、架前后框架前后框架窗片窗片窗片窗片窗片窗片橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫橡胶垫汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片汞剂化铅间隔片窗片窗片窗片窗片窗片窗片厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：5 5 5 5

49、 5 5检测器检测器检测器检测器检测器检测器 (1) (1) (1) 高真空热电偶高真空热电偶高真空热电偶高真空热电偶高真空热电偶高真空热电偶 用两种不同温差电动势的金属制成热容用两种不同温差电动势的金属制成热容用两种不同温差电动势的金属制成热容用两种不同温差电动势的金属制成热容用两种不同温差电动势的金属制成热容用两种不同温差电动势的金属制成热容量很小的结点，装在涂黑的接收面上量很小的结点，装在涂黑的接收面上量很小的结点，装在涂黑的接收面上量很小的结点，装在涂黑的接收面上量很小的结点，装在涂黑的接收面上量很小的结点，装在涂黑的接收面上(0.20.4(0.20.4(0.20.42mm) 2mm)

50、 2mm) ；接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动升，温差电动势同温度的上升成正比，对电动势的测量就相当于对辐射强度的测量；势的测量就相当于对辐射强度的测量；势的测量就相当于对辐射强度的测量；势的测量就相当于对辐射强度的

51、测量；势的测量就相当于对辐射强度的测量；势的测量就相当于对辐射强度的测量；为了提高灵敏度，热电偶密封在酚为了提高灵敏度，热电偶密封在酚为了提高灵敏度，热电偶密封在酚为了提高灵敏度，热电偶密封在酚为了提高灵敏度，热电偶密封在酚为了提高灵敏度，热电偶密封在酚101010- - -5 5 5mm Hgmm Hgmm Hg的真空容器内；的真空容器内；的真空容器内；的真空容器内；的真空容器内；的真空容器内；热电偶的时间常数大，热电偶的时间常数大，热电偶的时间常数大，热电偶的时间常数大，热电偶的时间常数大，热电偶的时间常数大，0.05sec0.05sec0.05sec，不适合于快速扫描的过程。，不适合于快

52、速扫描的过程。，不适合于快速扫描的过程。，不适合于快速扫描的过程。，不适合于快速扫描的过程。，不适合于快速扫描的过程。+ + +- - -热辐射热辐射热辐射热辐射热辐射热辐射厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：电极电极电极电极电极电极前

53、前前前前前置置置置置置放放放放放放大大大大大大器器器器器器反面镀金反面镀金反面镀金反面镀金反面镀金反面镀金正面镀铬正面镀铬正面镀铬正面镀铬正面镀铬正面镀铬半透明半透明半透明半透明半透明半透明中间中间中间中间中间中间单晶单晶单晶单晶单晶单晶厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Ema

54、il2184660(O) Email：二、傅里叶变换红外吸收光谱仪简介二、傅里叶变换红外吸收光谱仪简介厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：三、非色散型红外吸收光谱仪三、非色散型红外吸收光谱仪厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课

55、程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光

56、TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片窗片厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email

57、：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹

58、光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email：厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephoneTelephone：2184660(O) Email2184660(O) Email2184660(O) Email

59、：一、红外吸收光谱图一、红外吸收光谱图x x x-H-H-H伸缩振动区伸缩振动区伸缩振动区伸缩振动区伸缩振动区伸缩振动区 40002500cm40002500cm40002500cm-1-1-1三键和积累双键区三键和积累双键区三键和积累双键区三键和积累双键区三键和积累双键区三键和积累双键区 25002000cm25002000cm25002000cm-1-1-1双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区双键伸缩振动区 20001300cm 20001300cm 20001300cm -1 -1 -1 1300900cm1300900cm1300900cm-1-1-1

60、900600(400)cm900600(400)cm900600(400)cm-1-1-13400cm3400cm3400cm-1-1-11640cm1640cm1640cm-1-1-1650cm650cm650cm-1-1-12350cm2350cm2350cm-1-1-1667cm667cm667cm-1-1-1厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程 仪器分析仪器分析仪器分析( ( (含实验含实验含实验) ) )设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 TelephoneTelephone