FT-IR红外课件.ppt

FT-IR工作原理图 傅里叶变换红外光谱图 FT-IR工作原理图 动画 傅里叶变换红外光谱仪 红外光源发 出的光束 在干涉仪出口，两束有光程差的光发生干涉然后到样品 迈克逊干涉仪的工作原理图 傅里叶变换红外光谱仪 动画 迈克逊干涉仪的工作原理图 傅里叶变换红外光谱仪 干涉仪（单色光) 动镜移动距离为n/2 入， 则光程差为n入时 分辨率 Application 4.1 谱图分析 4.2 谱图提供的主要信息 4.3 实例分析 4.4 仪器保养与应用软件 谱图分析 * * FT-IR （ Fourier Translation Infrared Spectroscopy） 傅里叶变换红外光谱分析 郭梦方 参考书籍： 傅里叶变换红外光谱分析，翁诗甫编著，第二版 高分子分析手册，董炎明编著 Contents 4 Principles 2 Preparation 4 Application 4 Introduction 4 4 3 1 2 Introduction 1.1 红外光波长的发现与波长划分 1.2 红外光谱仪 1.3 红外光谱 1.4 优点与不足 1800年人们发现把温度计放在光谱带的红光外面，温度会升高，就此发现了肉眼看不见但具有热效应的红外光谱。红外光与可见光一样，有反射，衍射，偏振等性质，传播速度和可见光相同，但波长不同。红外光是电磁波的一部分，波长在0.7-1000um左右。 红外光的发现与波长划分 远红外区:分子的转动及晶体的晶格振动 中红外区（基频）：分子基频振动 近红外区：O-H、N-H、C-H键振动的倍频及合频吸收。 红外波长的发现与波长划分 Nicolet 公司的AVATAR 360 FT-IR 红外光谱仪 每台红外光谱仪都是有由一个光源，一个色散器器，一个检测器，一台计算机构成。 光源 色散器 检测器 计算机 红外光谱仪 红外光谱 当一束连续变化的各种波长的红外光照射样品时，一部分被吸收，吸收的这部分光能转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分光透过，透过的光用单色器进行色散，就可以得到一谱带。若以波长或者波数为横坐标，以百分吸光率或透光度为纵坐标，把这谱带记录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图，也称红外振-转光谱图。 优点与不足 主要优点： （1）特征性好； （2）可用来分析同分异构体，立体异构体，因 而主要用于定性鉴别； （3）样品范围广。 局限性： （1）灵敏度较欠缺，痕量分析有困难； （2）定量没有紫外光谱好； （3）谱图解释主要靠经验； （4）不宜分析含水样品 Principles 2.1 红外光谱的产生 2.2 红外光谱产生的必要条件 红外光谱的产生 红外光谱是由分子振动形成的 分子做不停息的无规则运动，运动服从量子力学规律，能量由平动能，转动能，振动能和电子能四部分组成。 　　　　 E平：分子在空间自由移动需要的能量 E转：沿重心轴转动的能量 E振：二个以上原子连接在一起，它们之间的 键如同弹簧一样振动所需能量 E电：分子中的电子从各种成键轨跃道入反键 轨所需能量 红外光谱的产生 E=E平+E转+E振+E电 分子在未受到红外光照射之前，以上能量均处于最低态，称之为基态。 当分子受到红外光照射时， Incident beam fluorescence transmmited scaterred reflectted sample absorbed 红外光谱的产生 被分子吸收了光能后，运动状态从基态跃迁至激发态。被分子吸收的光子，其能量必须等于两个分子动能的能级之差，否则不能被吸收。 E = E2-E1 = hv h =6.624x10-34J·S v：光子的能量 红外光谱的产生 分子吸收光子后，依据光子能量的大小可以引起振动，转动和电子能级的跃迁等。红外光谱由于分子的振动和转动引起的。 红外光谱的产生 分子吸收能量引起的基本振动方式有六种（以亚甲基为例）： 伸缩振动： 变形振动： 红外光谱的产生 振动光谱分为红外光谱和拉曼光谱； 若振动时引起永久偶极距的变化，则该振动是红外活性的；若振动时引起诱导偶极