环境工程仪器分析五红外光谱分析(韩)

红外吸收光谱法InfraredSpectroscopy(IR)教学基本要求了解红外光谱的基本原理，理解红外光谱的产生。了解红外光谱定量分析的基本依据和定量分析方法。掌握分子的基本振动形式及影响基本振动频率的因素。掌握官能团的特征频率及影响频率的因素，了解利用红外谱进行有机结构分析的方法。主要内容红外光谱的基本原理红外光谱与分子结构红外图谱解析红外光谱仪样品制备方法红外光谱法在环境分析中的应用红外吸收光谱法（IR）

根据样品对不同波长红外光的吸收情况，来研究物质分子的组成和结构的方法。红外光谱

(IR)的研究开始于20世纪初期，自1940年商品红外光谱仪问世以来，红外光谱在有机化学研究中得到广泛的应用。近几十年来一些新技术(如发射光谱、光声光谱、色——红联用等)的出现，使红外光谱技术得到更加蓬勃的发展。一、红外光谱的产生及表示方法二、红外吸收光谱产生的条件三、分子中基团的基本振动形式四、红外吸收峰强度红外光谱基本原理一红外吸收光谱的产生及表示方法当被连续红外光照射时，物质的分子吸收红外辐射，引起分子的振动和转动能级间的跃迁，所产生的分子吸收光谱，称为红外吸收光谱（infraredabsorptionspectrometry,IR）或振--转光谱。名称波长/um波数/cm-1近红外（NIR）区0.78--0.2512800～4000cm-1中红外（MIR）区2.5--254000～200cm–1远红外（FIR）区25—1000200～10cm–1波数与波长之间的关系为：

波数（cm-1）：波长的倒数，表示每厘米长度上波的数目。波数（cm-1）=104/波长(um)红外光谱区域划分(0.78～1000μm)纵坐标为吸收强度，透过率（T%）或吸光度（A）横坐标为吸收峰的位置。用波长λ（

m）或波数1/λ

单位：cm-1可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。应用：有机化合物的结构解析。定性：基团的特征吸收频率；定量：特征峰的强度；红外光谱的表示方法红外光谱图：红外吸收光谱定性分析的依据

根据化合物红外谱图中特征吸收峰的位置、数目、相对强度、形状等参数来推断样品中存在哪些基团，从而确定其分子结构。红外光谱图红外吸收光谱的特点优点：

特征性强,可靠性高、样品测定范围广、用量少、测定速度快、操作简便、重现性好。局限性：有些物质不能产生红外吸收；有些物质不能用红外鉴别；有些吸收峰，尤其是指纹峰不能全部指认；定量分析的灵敏度较低。吸收峰由何引起？每个基团或化学键能产生几个吸收峰？都出现在什么位置？不同吸收峰为什么有强有弱？二、红外吸收光谱产生的条件

满足两个条件：

1.分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等即红外辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。

△E=E激

-E基

=△V×h×v，

△V=±1

2.辐射与分子之间有耦合作用，即分子振动引起瞬间偶极距的变化。振动过程中必须是能引起分子偶极矩变化的分子才能产生红外吸收光谱。

值得注意的是：

不是所有的振动都能引起红外吸收，只有发生偶极矩(μ)变化的振动才能产生可观测的红外吸收光谱，这种振动称具有红外活性。反之称之为非红外活性。完全对称的双原子分子，如H2、O2、N2

电荷分布均匀，其振动没有偶极矩变化，振动不能引起红外吸收，无红外活性。

H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三键）振动也不能引起红外吸收。非对称分子有偶极矩，辐射能引起共振，属红外活性，如HCl、H2O等。

分子振动方程式双原子分子的振动简谐振动及其频率，化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧三、分子中基团的基本振动形式分子中的原子以平衡点为中心，以非常小的振幅（与原子核之间的距离相比）作周期性的振动，可近似的看作简谐振动。表某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）键类型—CC—>—C=C—>—C—C—力常数15

179.5

9.94.5

5.6峰位4.5

m6.0

m7.0

m

化学键键强越强（即键的力常数K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。

例题:由表中查知C=C键的K=9.5

9.9,令其为9.6,计算波数值。正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652cm-1多原子分子由于原子数目增多，组成分子的键或基团和空间结构不同，其振动光谱比双原子分子要复杂。但是可以把它们的振动分解成许多简单的基本振动，即简正振动。1.简正振动简正振动的振动状态是分子质心保持不变，整体不转动，每个原子都在其平衡位置附近做简谐振动，其振动频率和相位都相同，即每个原子都在同一瞬间通过其平衡位置，而且同时达到其最大位移值。分子中任何一个复杂振动都可以看成这些简正振动的线性组合。多原子分子的振动伸缩振动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。

对同一基团，不对称伸缩振动的频率要稍高于对称伸缩振动。2.简正振动的基本形式对称伸缩振动（s）不对称伸缩振动（

as）伸缩振动亚甲基：伸缩振动甲基：对称不对称υs(CH3)υas(CH3)2870㎝-12960㎝-1

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。

（2）变形振动（又称弯曲振动或变角振动）面外变形振动面内变形振动变形振动剪式（以表示）平面摇摆振动（以表示）非平面摇摆（以表示）扭曲振动（以表示）变形振动亚甲基变形振动甲基对称δs(CH3)1380㎝-1

不对称δas(CH3)1460㎝-1右图表示亚甲基的各种振动形式。26亚甲基的各种振动模式

3.

基本振动的理论数（分子振动自由度）分子振动自由度：多原子分子的基本振动数目，也就是基频吸收峰的数目。基频吸收峰：分子吸收一定频率的红外光后，其振动能级由基态跃迁到第一激发态时所产生的吸收峰。简正振动的数目称为振动自由度，每个振动自由度相当于红外光谱图上一个基频吸收带。基本振动的理论数非线型分子振动自由度=3N–6(如H2O)线型分子振动自由度=3N–5(如CO2)（N

是分子中原子的个数）设分子由n个原子组成，每个原子在空间都有3个自由度，原子在空间的位置可以用直角坐标中的3个坐标x、y、z表示，因此，n个原子组成的分子总共应有3n个自由度，即3n种运动状态。但在这3n种运动状态中，包括3个整个分子的质心沿x、y、z方向平移运动和3个整个分子绕x、y、z轴的转动运动。这6种运动都不是分子振动，因此，振动形式应有（3n-6）种。但对于直线型分子，若贯穿所有原子的轴是在x方向，则整个分子只能绕y、z轴转动，因此，直线性分子的振动形式为（3n-5）种

例如，水分子是非线型分子，其基本振动数为3×3－6＝3，故水分子有三种振动形式，如图所示。

水分子的三种简正振动方式CO2分子是线型分子，基本振动数为3×3－5＝4，故有四种基本振动形式，如下图所示。

CO2分子的四种简正振动方式每种简正振动都有其特定的振动频率，似乎都应有相应的红外吸收带。实际上，绝大多数化合物在红外光谱图上出现的峰数远小于理论上计算的振动数，这是由如下原因引起的：（1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收；（2）相同频率的振动吸收重叠，即简并；（3）仪器不能区别那些频率十分接近的振动，或吸收带很弱，仪器检测不出；（4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。例如，线型分子二氧化碳在理论上计算其基本振动数为4，共有4个振动形式，在红外图谱上应有4个吸收峰。但在实际红外图谱中，只出现667cm-1和2349cm-1两个基频吸收峰。这是因为对称伸缩振动偶极矩变化为零，不产生吸收，而面内变形和面外变形振动的吸收频率完全一样，发生简并。例2CO2分子（有一种振动无红外活性）四．峰位、峰数与峰强1、峰位

化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。2、峰数

峰数与分子自由度有关。无瞬间偶极矩变化时，无红外吸收。3、峰强

瞬间偶基距变化大，吸收峰强红外吸收谱带的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，而偶极矩与分子结构的对称性有关。振动的对称性越高，振动中分子偶极矩变化越小，谱带强度也就越弱。一般地，极性较强的基团（如C=0，C-X等）振动，吸收强度较大；极性较弱的基团（如C=C、C-C、N=N等）振动，吸收较弱。键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；思考题问题：C=O强；C=C弱；为什么？吸收峰强度

跃迁几率

偶极矩变化吸收峰强度

偶极矩变化的平方偶极矩变化——结构对称性；对称性差

偶极矩变化大

吸收峰强度大习题一、简答题1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?2．以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.3.分别以H2O和CO2为例说明分子自由度的计算4.在分子的红外光谱实验中，实际吸收带常常比预期的要少得多，其原因是什么。二、正误判断1．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（

）2．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。

（

）3．对称结构分子，如H2O分子，没有红外活性。（）

4．当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（

）三、选择题1．并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为()A分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂

B

分子中有些振动能量是简并的C因为分子中有C、H、O以外的原子存在D分子某些振动能量相互抵消了2.苯分子的振动自由度为()A18B12C30D313.以下四种气体不吸收红外光的是()AH2OBCO2CHClDN2

4.Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为()

A0B1C2D3常见术语红外光谱的基团频率影响基团频率位移的因素影响红外光谱吸收强度的因素各种有机化合物的红外光谱红外光谱与分子结构官能=O环骨架振动)

指纹区

1350~650cm-1（单键区）

C-C

C-O

C-N

C-X常见术语基频峰分子吸收红外辐射后，由基态振动能级（

=0）跃迁至第一振动激发态（

=1）时，所产生的吸收峰称为基频峰，一般特征峰都是基频峰。

倍频峰振动能级由基态（

=0）跃迁至第二激发态（

=2）、第三激发态（

=3），所产生的吸收峰称为倍频峰（又称泛频峰）。出现在基频峰波数n倍处。为弱吸收。在倍频峰中，二倍频峰还比较强。三倍频峰以上，因跃迁几率很小，一般都很弱，常常不能测到。

由于分子非谐振性质，各倍频峰并非正好是基频峰的整数倍，而是略小一些。

合频峰（

1+

2，2

1+

2，

）在两个以上基频峰波数之和处出现的吸收峰。为弱峰。差频峰（

1-

2，2

1-

2，

）在两个以上基频峰波数之差处出现的吸收峰。为弱峰。

热峰来源于跃迁时低能级不是基态的一些吸收峰。倍频峰、合频峰和差频峰统称为泛频峰。这些峰多数很弱，一般不容易辨认。分子振动频率（基团频率）

基团频率：不同分子中同一类型的基团振动频率非常相近，都在一较窄的频率区间出现吸收谱带，不随分子结构的变化而出现较大的改变。这种频率称为特征振动基团频率，简称基团频率。利用基团频率可以鉴别基团的存在。

σ=1303√k/µ

σ：波数K：键力常数

µ：两个原子折合质量µ=M1M2/（M1+M2）

1.

官能团具有特征频率分子振动频率

谱图解析就是根据实验所得的红外光谱图吸收峰的位置、强度和形状；利用基团振动频率与分子结构的关系；确定吸收峰的归属，确认分子中所含的基团或化学键，进而推断分子的结构。2.基团频率区和指纹区—谱图解析基本概念基团频率区：

4000cm-1~1300cm-1

称为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。共同特点：每一吸收峰都和一定的官能团相对应

在基团频率区，原则上每个吸收峰都可以找到归属基本概念

指纹区：

1300cm-1~400cm-1称为指纹区，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。指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。

指纹区的吸收峰数目虽多，但往往大部分都找不到归属。可以用来鉴别烯烃的取代程度、提供化合物的顺反构型信息、确定苯环的取代基类型。基本概念

相关峰：

同一种分子的基团或化学键振动，往往会在基团频率区和指纹区同时产生若干个吸收峰。这些相互依存和可以相互佐证的吸收峰称为相关峰。基团频率区指纹区主要基团的红外特征吸收峰

（4000～400cm-1）

1.4000～

2500cm-1X-H伸缩振动区：C、N、O、S羟基O-H（醇或酚羟基）3200~3650cm-1

3610~3640cm-1

，游离羟基。

3300~2500cm-1

，形成缔合羟基。常见有机化合物的基团频率出现在4000~670，依据基团的振动形式，分为四个峰区。游离羟基与缔合羟基的比较主要基团的红外特征吸收峰

胺基N-H：

胺基的红外吸收与羟基类似，

游离胺基的吸收峰在3300～

3500cm-1，缔合胺基的吸收峰位约降低100cm–1。主要基团的红外特征吸收峰

烃基C-H：

>3000cm-1，不饱和碳的碳氢伸缩振动（双键、三键及苯环）。

<3000cm–1，饱和碳的碳氢伸缩振动。烷烃烯烃炔烃主要基团的红外特征吸收峰

2.2500～1900cm-1：是叁键和累积双键的伸缩振动区。

C≡C-、-C≡N、>C=C=C<等。除CO2的吸收之外，此区间的任何小的吸收都应引起注意，它们都能提供某些结构信息。炔烃C≡C烯烃主要基团的红外特征吸收峰

3.1900～1200cm-1：双键伸缩振动区

羰基（C=O）：1650～1900cm–1。在羰基化合物中，此吸收一般为最强峰。

C=C双键：1600～1670cm–1。苯环骨架振动：1450、1500、1580、1600cm–1C=C主要基团的红外特征吸收峰

3.1900～1200cm-1：

该区还提供了C-H弯曲振动的信息。

CH3在1375、1460cm–1同时有吸收，当1375

处有分叉时，表示有偕二甲基存在；CH2

只在1470处有吸收。主要基团的红外特征吸收峰

4.1400~900cm-1：所有单键的伸缩振动频率，分子骨架振动频率都在这个区域，另外还有烯的C-H弯曲振动。5.900~400cm–1：该区主要是因苯环取代而产生的吸收（约在900~650cm–1

）。红外谱图解析要点红外谱图解析三要素：位置、强度、峰形。红外谱图解析顺序：先看官能团区，再看指纹区。基团频率主要是由基团中原子的质量和原子间的化学键力常数决定。分子内部结构和外部环境的改变对它都有影响，因而同样的基团在不同的分子和不同的外界环境中，基团频率可能会有一个较大的范围。因此了解影响基团频率的因素，对解析红外光谱和推断分子结构都十分有用。影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素。二、影响基团频率位移的因素

内部因素：（1）诱导效应诱导效应：电负性不同的取代基，通过静电诱导引起分子中电子分布的变化，从而改变键力常数，使基团特征频率发生位移。

例如，电负性大的基团或原子吸电能力强，使C=O上的电子云由O原子转向双键的中间，增加了双键的力常数，使其振动频率升高，吸收峰波数向高波移动。取代基的电负性越大或取代基数目越多，诱导效应越强。

例如，一般电负性大的基团或原子吸电子能力较强，与羰基上的碳原子数相连时，由于诱导效应就会发生电子云由氧原子转向双键的中间，增加了C=O键的力常数，使C=O的振动频率升高，吸收峰向高波数移动。（2）共轭效应(C效应)

共轭效应使共轭体系中的电子云密度平均化，结果使原来的双键略有伸长(即电子云密度降低)、力常数减小，使其吸收频率向低波数方向移动。例如酮的c=o，因与苯环共扼而使c=o的力常数减小，振动频率降低。吸收峰向低波数移动。cm-1cm-1cm-1cm-1当含有孤对电子的原子（O、S、N等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，称为中介效应。例如：酰胺中的C=O因氮原子的共轭作用，使C=O上的电子云更移向氧原子，C=O双键的电子云密度平均化，造成C=O键的力常数下降，使吸收频率向低波数位移。

对同一基团，若诱导效应和中介效应同时存在，则振动频率最后位移的方向和程度，取决于这两种效应的结果。当诱导效应大于中介效应时，振动频率向高波数移动，反之，振动频率向低波数移动。

（3）中介效应（M效应）3、空间效应（1）环张力（2）空间位阻（3）跨环共轭效应

氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。

例如：羧酸中的羰基和羟基之间容易形成氢键，使羰基的频率降低。

4.氢键游离羧酸的C=O键频率出现在1760cm-1左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体，C=O键频率出现在1700cm-1。

分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。5.振动耦合6.Fermi共振外部因素：（1）物态效应同一种物质因为状态不同，分子间相互作用力不同，测得的光谱也不同。一般在气态下测得的谱带波数最高。（2）溶剂效应通过影响物质形成氢键的情况，极性越大，溶质越易形成氢键。（3）温度效应低温下，吸收带尖锐，随温度升高，带宽增加，强度减小。所谓谱图的解析就是根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，确定吸收带的归属，确认分子中所含的基团或键，进而推定分子的结构。简单地说，就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构“翻译”出来。往往还需结合其他实验资料，如相对分子质量、物理常数、紫外光谱、核磁共振波谱及质谱等数据才能正确判断其结构。红外图谱解析不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和度

的经验公式为：

=1+n4+(n3-n1)/2

式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目。二价原子如S、O等不参加计算。

确定未知物的不饱和度

当计算得：

=0时，表示分子是饱和的，应在链状烃及其不含双键的衍生物。当

=1时，可能有一个双键或脂环；当

=2时，可能有

两个双键和脂环，也可能有一个叁键；当

=4时，可能有一个苯环等。红外光谱仪a色散型:棱镜分光型红外光谱仪光栅分光型红外光谱仪（光栅的分辨率比棱镜高很多）b干涉型：傅立叶变换红外光谱仪色散型红外光谱仪色散型红外光谱仪的结构同紫外-可见分光光度计相似，但使用的材料与部件的排列顺序不同。主要包括光源、样品池、单色器、检测器、放大及记录系统。傅立叶变换红外光谱仪FourierTransformInfraredSpectroscopy(FT-IR)FT-IRFT-IR光谱仪的基本结构和工作原理光源样品检测器光谱图干涉图计算机干涉仪干涉光FT-IR光谱仪主要部件

光源：要求能发出稳定、高强度、连续波长的红外辐射，常用硅碳棒或Nernst灯。

干涉仪：是FT-IR光谱仪测量部分的的核心部件，作用是将复色光变为干涉光。FT-IR光谱仪的优点扫描速度极快辐射通量大灵敏度高杂散光低测量光谱范围宽分辨率高试样的处理和制备红外光谱法对试样的要求（1）单一组分纯物质，纯度>98%；（2）样品中不含游离水；（3）要选择合适的浓度和测试厚度。试样的处理和制备制样方法1.气体样品的制备直接充入已抽成真空的样品池2.液体和溶液样品的制备（1）液体池法

沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液层厚度一般为0.01~1mm。（2）液膜法沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。试样的处理和制备2.液体和溶液样品的制备（1）液体池法（2）液膜法应正确选择溶剂：对溶剂的要求：对样品有很好的溶解性；溶剂的红外吸收不干扰测定。常用的溶剂CCl4和CS2。若样品不溶于，可以采用CHCl3和CH2Cl2等。水分子自身有红外吸收，所以一般不做溶剂使用。试样的处理和制备3.

固体样品制备（1）压片法：最常用的固体样品制样方法，常用KBr作为固体分散介质。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。压片法制样

取样研磨压片（2）石蜡糊法：

将干燥处理后的试样研细，与液体石蜡或全氟代烃混合，调成糊状，夹在盐片中测定。

减少试样光散射的影响，但重复性较差；（3）薄膜法：

主要用于高分子化合物的测定。可将它们直接加热熔融后涂制或压制成膜。也可将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜测定。

无溶剂和分散介质的影响。红外光谱法的应用一、定性分析已知物的鉴定--谱图比对未知物结构的确定

收集试样的有关数据和资料

确定未知物的不饱和度不饱和度有如下规律：链状饱和脂肪族化合物不饱和度为0；一个双键或一个环状结构的不饱和度为1；一个三键或两个双键及脂环的不饱和度为2；一个苯环的不饱和度为4。

红外光谱法的应用未知物结构的确定

1.收集试样的有关数据和资料

2.确定未知物的不饱和度

3.谱图解析标准谱图集—Sadtler谱图库

红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。其理论依据是朗伯-比耳定律。

由于红外光谱的谱带较多，选择的余地大，所以能方便地对单一组份和多组份进行定量分析。此外，该法不受样品状态的限制，能定量测定气体、液体和固体样品。因此，红外光谱定量分析应用广泛。但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组份的测定。二、定量分析红外光谱技术进展1.近红外光谱2.远红外光谱3.衰减全反射技术课后习题1.何谓基团频率?它有什么重要用途?2．红外光谱定性分析的基本依据是什么？3．影响基团频率的因素有哪些?4．何谓指纹区？它有什么特点和用途？1.何谓基团频率?它有什么重要用途?解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团．4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。5.影响基团频率的因素有哪些?解:有内因和外因两个方面.内因:(1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）氢键；（3）振动耦合；（4）费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。6.何谓指纹区？它有什么特点和用途？解：在IR光谱中，频率位于1350-650cm-1的低频区称为指纹区．指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的选择题1.在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为()AKBr晶体在4000～400cm-1

范围内不会散射红外光BKBr在4000～400cm-1

范围内有良好的红外光吸收特性

CKBr在4000～400cm-1

范围内无红外光吸收D在4000～400cm-1

范围内，KBr对红外无反射2.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是()A单质

B

纯物质C混合物D任何试样填空题1．在分子振动过程中，化学键或基团的

偶极矩

不发生变化，

就不吸收红外光。2．氢键效应使OH伸缩振动谱带向

低

波数方向移动。3．一般多原子分子的振动类型分为

伸缩

振动和

变形振动。4．红外光区位于可见光区和微波光区之间，习惯上又可将其细分为

近红外

、

中红外

、和

远红外

三个光区。5．在红外光谱中，通常把4000一1500cm-1

的区域称为基频

区，把1500－400cm-1的区域称为

指纹

区。6．根据Frank一Condon原理，分子受到红外光激发时发生分子中

振动

能级的跃迁；同时必然伴随分子中

转到

能级的变化。7．红外光谱仪可分为

色散

型和

傅立叶变换

型两种类型。8．共扼效应使C=O伸缩振动频率向

低

波数位移；诱导效应使其向

高

波数位移。第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原