“ 人們印象中紅外光譜靈敏度低、解譜難,定量誤差大。但是相比色譜,使用紅外光譜具有不用預(yù)處理樣品、直接檢測(cè)各形態(tài)樣品、可適用于在線分析等優(yōu)勢(shì),這也是紅外光譜近年來(lái)得以廣泛應(yīng)用的原因。此外,靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、譜帶的專屬性強(qiáng)等特點(diǎn),也適合于中藥材的無(wú)損快速鑒別和定量分析, 它正在成為中藥質(zhì)量控制方面的一種有效手段。今天小編搜集了一些紅外光譜的內(nèi)容,說(shuō)起來(lái),紅外光譜可不是簡(jiǎn)單幾千字能夠講清楚的,但今天不講別的,只講有用的,只摘精華的,看不完、記不住,收藏了沒事兒拿出來(lái)瞧瞧,時(shí)間長(zhǎng)了,估計(jì)你也就成了專家了,不信?試試唄!
【紅外光譜】
又稱分子振動(dòng)光譜,屬于分子吸收光譜。用紅外光照射有機(jī)物分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生振動(dòng)吸收,不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜上將處于不同位置,從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
通常將紅外光譜分為三個(gè)區(qū)域:近紅外區(qū)(0.75~2.5μm)、中紅外區(qū)(2.5~25μm)和遠(yuǎn)紅外區(qū)(25~300μm)。一般說(shuō)來(lái),近紅外光譜是由分子的倍頻、合頻產(chǎn)生的;中紅外光譜屬于分子的基頻振動(dòng)光譜;遠(yuǎn)紅外光譜則屬于分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜和某些基團(tuán)的振動(dòng)光譜。
紅外光譜即中紅外光譜
由于絕大多數(shù)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的基頻吸收帶都出現(xiàn)在中紅外區(qū),因此中紅外區(qū)是研究和應(yīng)用多的區(qū)域,積累的資料也多,儀器技術(shù)成熟。通常所說(shuō)的紅外光譜即指中紅外光譜。紅外光譜可分為發(fā)射光譜和吸收光譜兩類。
化合物“指紋”之稱
紅外光譜對(duì)樣品的適用性相當(dāng)廣泛,固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)樣品都能應(yīng)用,無(wú)機(jī)、有機(jī)、高分子化合物都可檢測(cè)。此外,紅外光譜還具有測(cè)試迅速,操作方便,重復(fù)性好,靈敏度高,試樣用量少,儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),因此,紅外光譜有化合物“指紋”之稱,是鑒定有機(jī)化合物和結(jié)構(gòu)分析的重要工具。
因具有高度的特征性,所以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對(duì)比的方法來(lái)做分析鑒定已很普遍,并已有幾種標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜匯集成冊(cè)出版,如《薩特勒標(biāo)準(zhǔn)紅外光柵光譜集》收集了十萬(wàn)多個(gè)化合物的紅外光譜圖。近年來(lái)又將些這圖譜貯存在計(jì)算機(jī)中,用來(lái)對(duì)比和檢索。
紅外光譜應(yīng)用
紅外光譜可用于已知物的鑒定、未知化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定。一般使用iCAN 9傅立葉變換紅外光譜儀對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行紅外光譜分析比較多。
紅外光區(qū)劃分
紅外光譜特點(diǎn)
紅外光譜各基團(tuán)出峰位置和特征
紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件
紅外光譜表示方法
定性分析
紅外光譜是物質(zhì)定性的重要的方法之一。它的解析能夠提供許多關(guān)于官能團(tuán)的信息,可以幫助確定部分乃至全部分子類型及結(jié)構(gòu)。其定性分析有特征性高、分析時(shí)間短、需要的試樣量少、不破壞試樣、測(cè)定方便等優(yōu)點(diǎn)。
定量分析
紅外光譜法在分析和另一應(yīng)用是對(duì)混合物中各組分進(jìn)行定量分析。紅外光譜定量分析是借助于對(duì)比吸收峰強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行的,只要混合物中的各組分能有一個(gè)持征的,不受其他組分干擾的吸收峰存在即可。原則上液體、固體和氣體樣品都對(duì)應(yīng)用紅外光譜法作定量分析。
在定量分析中須注意下面兩點(diǎn):
1)吸光度和透過(guò)率是不同的兩個(gè)概念、透過(guò)率和樣品濃度沒有正比關(guān)系,但吸光度與濃度成正比。
2)吸光度的另一可貴性使它具有加和性。若二元和多元混合物的各組分在某波數(shù)處都有吸收,則在該波數(shù)處的總吸光度等于各級(jí)分吸光度的算術(shù)和:但是樣品在該波數(shù)處的總透過(guò)率并不等于各組分透過(guò)率的和.
大多數(shù)化合物的紅外譜圖是復(fù)雜的,即便是有經(jīng)驗(yàn)的專家,也不能保證從一張孤立的紅外譜圖上得到全部分子結(jié)構(gòu)信息,如果需要確定分子結(jié)構(gòu)信息,就要借助其他的分析測(cè)試手段,如核磁、質(zhì)譜、紫外光譜等。盡管如此,紅外譜圖仍是提供官能團(tuán)信息方便快捷的方法。
小結(jié)
由于近紅外光譜法的快速、非破壞性、無(wú)試劑分析、安全性高、 低成本及能同時(shí)測(cè)定多種成分等特點(diǎn)。必將成為無(wú)損檢測(cè)經(jīng)濟(jì),有效且具有發(fā)展前景的技術(shù)之一。隨著近紅外光譜儀硬件設(shè)備成本不斷降低,進(jìn)一步完善軟件的算法,提高從復(fù)雜的近紅外光譜中提取有效信息的效率,增加光譜的信噪比。紅外光譜法的應(yīng)用前景將更廣闊。
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