无机非金属材料测试方法.ppt

指纹区:单键的伸缩振动和变形振动产生的谱带，与整个分子的结构有关。吸收带数量密集而复杂（1）1400cm-1-900cm-1区域C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、P-O、Si-O等单键的伸缩振动C=S、S=O、P=O等双键的伸缩振动吸收。其中?1375cm-1的谱带为甲基的?C-H对称弯曲振动，对识别甲基十分有用，C-O的伸缩振动在1300~1000cm-1，是该区域最强的峰，也较易识别。（2）900-650cm-1：确认化合物的顺反构型（3）无机化合物的红外吸收基频基本上都处于1500cm-1以下。第30页,共40页，星期六，2024年，5月43.利用红外光谱分析鉴定物质结构的依据是什么？优先考虑什么？答：依据：（1）根据特征频率判断基团是否存在，要同时涉及到峰的强度和峰的形状，即考虑谱峰三要素。（2）同一基团的几种振动吸收是同时存在的，只有当基团频率和指纹频率同时存在时，才能判断基团存在。（3）分析时先看高频的基团频率，再看低频区的指纹频率。（4）若前面有，后面无，可考虑是否由于峰小出不来；若前面无，后面有，则一定不能判定该基团存在。应优先考虑特征频率第31页,共40页，星期六，2024年，5月44.何谓拉曼光谱？说明拉曼光谱产生的机理与条件？

答：拉曼光谱是用单色光束照射在样品上，产生拉曼效应（散射光中散射强度中约有1%的光频率与入射光束的频率不同。除在入射光频率处有一强的瑞利散射线外，在它的较高和较低频率处还有比它弱得多的谱线），观察到弱的谱线。拉曼光谱产生条件：分子中某个基团的振动频率与单色光频率一致且同时分子的极化率改变。第32页,共40页，星期六，2024年，5月45.拉曼位移是什么？拉曼谱图的表示法？

答：拉曼位移即为拉曼散射光与入射光频率之差。它只与能级差有关，与入射光波长无关。分子由态到激发态产生负拉曼位移，分子由激发态到基态产生正拉曼位移拉曼谱图的横坐标为拉曼位移，纵坐标为强度。?第33页,共40页，星期六，2024年，5月46.红外与拉曼活性判断规律？指出下列分子的振动方式哪些具有红外活性、哪些具有拉曼活性。为什么？

（1）O2H2（2）H2O的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲振动。

答：活性判断规律：偶极矩变有红外活性，反之没有。极化率变有拉曼活性，反之没有，有对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼之一有活性，则另一非话性，无对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼都是有活性的。（1）O2H2分子的振动具有拉曼活性，因为其振动中并没有偶极矩的变化，有极化率的变化。（2）H2O的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲振动对红外和拉曼都具有活性，因为水分子为无对称中心的分子，其振动同时使偶极矩和极化率产生变化。第34页,共40页，星期六，2024年，5月47.红外与拉曼光谱分析相比较，拉曼光谱在结构分析中的特点是什么？

答：拉曼光谱是分子对激光的散射，强度由分子极化率决定，其适用于研究同原子的非极性键振动，与红外光谱分析相比，拉曼光谱的特点：1）光谱范围较红外光谱宽，为40-4000cm-1；2）水可以作溶剂；3）样品可盛于玻璃瓶，毛细管等容器中直接测定；4）固体样品可直接测定；5）激光方向性强，光束发散小（1-2μ）可测定一定深度的微区样品；如测包裹体中的物质；6)合频、倍频谐波少甚至无；图谱简单。?第35页,共40页，星期六，2024年，5月48．什么叫光电效应？

答：当具有一定能量hν的入射光子与样品中的原子相互作用时，单个光子把全部能量交换给原子某壳层上一个受束缚的电子，这个电子就获得了这个能量。如果该能量大于该电子的结合能Eb，该电子就将脱离原来受束缚的能级；若还有多余的能量可以使电子克服功函数W，则电子就成为自由电子、并获得一定的动能Ek，并且hν=Eb+Ek+W。该过程就称为光电效应。第36页,共40页，星期六，2024年，5月49．X射线光电子能谱法的基本原理？

答：利用X射线光子激发原子的内层电子，产生光电子：不同元素的内层能级的电子结合能具有特定的值；通过测定这些特定的值可定性鉴定除H和He之外的全部元素；对峰的强度采用灵敏度因子法进行定量分析。第37页,共40页，星期六，2024年，5月50．什么是化学位移？

答：由于原子所处的化学环境不同而引起的原子内壳层电子结合能的变化，在谱图上表现为谱线的位移，这种现象称为化学位移。第38页,共40页，星期六，2024年，5月51．化学位移的影响因素有哪些？

1）氧化作用使内层电子的结合能升高，氧化中失电子数增加，上升幅度增大；2