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红外分光光度计作用及用途

2018-01-01 13:09:26来源: 互联网 关键字:红外分光光度计

红外分光光度计:由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号。


红外分光光度计特点


在国内首次采用计算机直接比例纪录原理

采用一块高能量双闪耀光栅复盖整个工作波段

采用高性能计算机进行仪器控制和数据处理

WINDOWS中文操作软件

采用进口热电偶做红外接收器件,保证了仪器的高性能和可靠性

采用USB接口,方便连接仪器主要数据处理功能:光谱背景基线记忆光谱背景基线校正光谱数据累加运算%T与ABS转换光谱数据平滑运算光谱基线倾斜校正光谱文件管理光谱峰值检出光谱数据微分运算光谱数据四则运算光谱刻度扩展光谱吸收扩展

红外分光光度计的基本结构


红外分光光度计基本原理


由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号,然后两束光和为一束,并交替通过入射狭缝进入单色器中,经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上,色散并通过出射狭缝之后,被滤光片滤除高级次光谱,再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号,经放大器进行电压放大后,转入A/D转换单位,计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。

红外分光光度计性能指标


波数范围:4000-400cm-1


波数精度:≤±4cm-1(4000-2000cm-1);≤±2cm-1(2000-400cm-1)


分辨能力:1.5cm-1(1000cm-1附近)


透过率精度:±0.2%T(不含噪声电平)


Io线平直度:≤±2%T


杂散光:≤0.5%T(4000-650cm-1);≤1%T(650-400cm-1)


测试模式:3种(透过率、吸光度、单光束)


扫描速度:5档(很快、快、正常、慢、很慢)


狭缝程序:5档(很宽、宽、正常、窄、很窄)


响应:4档(很快、快、正常、慢)


工作方式:3种(连续扫描,重复扫描,定波长扫描)


红外分光光度计应用领域


可广泛地应用在石油、化工、医药、环保、教学、材料科学、公安、国防等领域。


红外光谱光度计的应用


红外光谱法是利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一种方法。目前主要的定量分析方法有峰高法,峰面积法,谱带比值法,内标法,因子分析法,漫反射光谱法,导数光谱法,最小二乘法,偏最小二乘法,人工神经网络等。红外光谱法因分析速度快,效率高,成本低,重现性好,无需样品制备,无污染等特点在很多领域得到广泛应用。红外光谱法除了在药物领域应用之外,在食品,农药,化学化工,石油等各方面也有广泛的应用。红外光谱的产生源于物质分子的振动,不同的物质分子具有不同的振动频率可形成不同的红外光谱图,故红外光谱又被称为物质分子的指纹图谱。根据被测样品红外光谱的特征峰进行对比分析,可以作为物质识别和比较的重要依据。


红外分光光度计在有机分析方面的应用


1、化合物中各原子团组合排列情况,是同红外光谱中出现的特征官能团来确定的。


1) 溴化四氯化对位甲酚的结构,过去实验认为它有三种可能的结构,但未能鉴别确定,现经过红外光谱证实只有一种结构。


2) 二分子醛缩合醇酮,应为(I)式。若(I)式R换成吡啶基,则化学性质和(I)却不相同了,它具有烯二醇式的反应如(II)式。可是在极烯的溶液中,也看不到自由羟基的3700cm(-1)-谱带,却在2750cm(-1)有缔全氢键出现。可知它已形成了分子内氢键。(I)羟酮式(II)烯二醇式


2、异构体的测定——可鉴定立体异构体和同分异构体


1) 顺反异体的测定——顺反异构体原子团排列顺序因无对称中心,故C=C双键在1630cm(-1),724cm(-1),而反式的C=C在较高频率。


2) 同分异构体的鉴定——红外光谱900~660cm(-1)区内可看到苯环取代位置不同的同分体。


如二甲苯三个异构体的吸收谱带很不相同。邻位在742cm(-1),间位在770cm(-1),对位在800cm(-1),且因对二甲苯对称性强,它的C=C双键(苯骨架)在1500cm(-1)变小,并且600cm(-1)谱带消失。


又如正丙基、异丙基、叔丁基由红外光谱中的甲基弯曲振动可以看出。在1375cm(-1)只出现一个吸收带,则表示为正丙基;若在1375cm(-1)出现相等强度的双峰,则为异丙基;若在`1390cm(-1)及1365cm(-1)出现一强一弱谱带,则为叔丁基。


乙醇和甲醚的分子式完全相同C2H6O,乙醇有羟基吸收带在3500cm(-1),C-0伸缩振动在1050~1250cm(-1),羟基弯曲振动在950cm(-1)。甲醚在3500cm(-1)无羟基吸收。它的第一强1150~1250cm(-1),这两个同分异构体很容易区别。


3、化学反应的检查——一个化学反应是否已进行完全,可用红外光谱检查,这是因原料和预期的产品都有其特征吸收带。例如氧化仲醇为酮时,原料仲醇的羟基吸收应消失,酮的羰基171cm(-1)应在产物中出现才反应进行完全。


4、未知物剖析——可先将未知物分离提纯,作元素分析,写出分子式,计算不饱和度。从红外光谱可得到此未知物主要官能团的信息,确定它是属于哪种化合物。结合紫外、核磁等可鉴定此化合物的结构。

关键字:红外分光光度计

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2018010119815.html
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