红外光谱技术是如何分类的?

红外光谱技术是如何分类的?,第1张

红外光谱原理是红外光谱是一种分子吸收光谱,利用红外光谱法对有机物进行定性和定量的检测,通过红外线光谱仪发出红外线光线,再将光线照射到待检测物体的表面,有机物因其吸收特性会吸收红外光,从而产生红外光谱图。技术人员可根据红外光谱图找到与吸收峰相对应的化学基团数据库,对待测物质的构成和所属状态进行定性分析。

红外光谱的分类

红外光谱可分为近红外光谱技术、远红外光谱技术和傅立叶变换红外光谱技术。

近红外光谱技术的分子中存在4种不同形式的能量,分别是平动能,转运能,振动能和电子能。在近红外光谱技术中,近红外区域产生的倍频和合频的吸收往往比中红外弱,背景十分复杂,谱峰重叠的现象十分严重,有时必须借助化学计量方法才能提供有效的信息。

远红外光谱技术是利用物体在远红外区的吸收光谱,这个区域的光源能量十分弱小,吸收谱带主要是气体分子中的纯转动跃迁和液体中重原子的伸缩振动,因此一般不在远红外光谱区进行定量分析。

傅立叶变换红外光谱技术是一种快速,无损食品分析的检测技术,主要通过与化学计量学的方法相结合,实现定性定量分析。

在国际上比较有代表性的光谱数据库,比如美国喷气推进实验室(JPL)、地质调查所(USGS)和国际地质对比计划(IGCP~264)光谱数据库和中国的“光谱特性数据库”等,收集了近200种同矿物光谱数据(童庆禧等,1990;http://speclib.jpl.nasa.gov;http://speclab.cr.usgs.gov;http://asterweb.jpl.nasa.gov)。主要类别为砷酸盐、硼酸盐、碳酸盐、硅酸盐(环硅酸盐、链硅酸盐、岛硅酸盐、页硅酸盐和网硅酸盐等)、氧化物、氢氧化物、磷酸盐、硫酸盐、硫化物、卤化物和钨酸盐。光谱数据范围是从0.40~2.50μm,光谱分辨率分别不低于4φ(可见光与近红外VIS/NIR)和10φ(短波红外SWIR),同时还有100余种矿物具有125~500μm、45~125μm和小于45μm的矿物粒径的光谱数据,这些矿物类型能满足本研究的需要(遥感专辑,1980;万余庆,2003;张宗贵等,2000;张玉君等,2003)。

主要岩石光谱数据收集与采集区主要以我国金、铜多金属及稀土金属矿床和重点成区带为主,采集对象侧重我国典型岩矿、典型矿种和矿石与典型地层。野外岩矿光谱的测试以试验区地质矿产图为基准和区内的岩矿分布特点,测试试验区出露岩石的光谱。采集岩石样品,进行室内样品光谱测试。岩石光谱采用室内CRAY5、PERKIN LAMDA900、GER的IRIS-3型和ASD(Analystic Spectral Devices)FR Pro型号的光谱仪进行光谱采集,并相应记录了采集对象、方法、地点、所用仪器和相关测试参数等。为了保证测试数据的可靠性和代表性,进行整个试验区光谱测试前对仪器进行了标定,测试时按照地物光谱测试技术规范进行。

1,根据分子式计算不饱和度公式: 不饱和度 Ω=n4+1+(n3-n1)/2 其中: n4:化合价为4价的原子个数, n3:化合价为3价的原子个数, n1:化合价为1价的原子个数。

2,分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收以3000 cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收

3,若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中炔: 2200~2100 cm-1, 烯:1680~1640 cm-1 芳环:1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺、反,邻、间、对)

4,碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收,判定化合物的官能团

5,解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。

扩展资料:

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。

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,因此中近红外光谱仪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。

参考资料:百度百科-红外光谱


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