第10章红外吸收光谱法
§101引言
一、红外光区的划分及主要应用红外光谱在可见光区和微波光区之间,其波数范围约为1280010cm1(0751000m)。根据仪器及应用不同,习惯上又将红外光区分为三个区:近红外光区;中红外光区;远红外光区。每一个光区的大致范围及主要应用如表101所示。表101
范围近红外波长范围λm07825波数范围σcm1128004000吸收吸收25504000200反射发射吸收50100020010定量分析
红外光谱区的划分及主要应用
测定类型漫反射分析类型定量分析试样类型蛋白质、水分、淀粉、油、类脂、农产品中的纤维素等气体混合物
中红外
定性分析纯气体,液体或固体物质定量分析复杂的气体,液体或固体混合物与色谱联用复杂的气体,液体或固体混合物定性分析纯固体或液体混合物大气试样定性分析纯无机或金属有机化合物
远红外
近红外光区
它处于可见光区到中红外光区之间。因为该光区的吸收带主要
是由低能电子跃迁、含氢原子团(如OH、NH、CH)伸缩振动的倍频及组合频吸收产生,摩尔吸收系数较低,检测限大约为01。近红外辐射最重要的用途是对某些物质进行例行的定量分析。基于OH伸缩振动的第一泛音吸收带出现在7100cm1(14m),可以测定各种试样中的水,如:甘油、肼、有机膜及发烟硝酸等,可以定量测定酚、醇、有机酸等。基于羰基伸缩振动的第一泛音吸收带出现在33003600cm1(2830m),可以测定酯、酮和羧酸。它的测量准确度及精密度与紫外、可见吸收光谱相当。另外,基于漫反射测定未处理的固体和液体试样,或者通过吸收测定气体试样。中红外光区绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在中红外
f光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动,所以该区最适于进行定性分析。在20世纪80年代以后,随着红外光谱仪由光栅色散转变成干涉分光以来,明显地改善了红外光谱仪的信噪比和检测限,使中红外光谱的测定由基于吸收对有机物及生物质的定性分析及结构分析,逐渐开始通过吸收和发射中红外光谱对复杂试样进行定量分析。随着傅里叶变换技术的出现,该光谱区的应用也开始用于表面的显微分析,通过衰减全发射、漫反射以及光声测定法等对固体试样进行分析。由于中红外吸收光谱(midi
fraredabsorptio
spectrum,IR),特别是在4000670cm1(2515m)范围内,最为成熟、简单,而且目前已积累了该区大量的数据资料,因此它是红外光区应用最为广泛的光谱方法,通常简称为红外吸收光谱法。它是r