红外光谱的原理

对红外光谱进行正确的分析就要对其基本原理有一定的了解。

红外光谱可用于研究分子的结构和化学键，其主要是基于化学键对红外光的吸收频率不同来获取化学键的信息，并通过红外数据，结合谱图库能进行定性定量分析。产生红外吸收峰的原理如下：由于化合物分子产生振动时会吸收特定的波长，当振动状态产生的频率与红外光的振动频率一致时，就会产生红外吸收峰，不同的化学键或官能团振动产生的吸收频率不同，对应于红外光谱的不同位置。红外光谱中主要存在伸缩振动和弯曲振动两种基本振动形式。

图1：红外光谱中存在的基本振动形式

通常红外吸收光谱对有机化合物的定性分析分为两个方面：首先是官能团定性分析，其主要依据红外吸收光谱的特征频率与谱图库进行对照来鉴别含有哪些官能团，以推测未知化合物的大致类别；其次是是结构分析，通过红外吸收光谱提供的信息，与未知物的其它性质以及紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱结构分析等测试的结果相互结合，来确定未知物的化学结构式。

红外吸收光谱对有机化合物的定量分析是依据朗伯-比尔定律（即A=lg(1/T)=Kbc，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比，而与透光度T成反相关）进行的，通过借助于对比吸收峰强度，只需要存在一个能有一个明显特征的，不受其他组分干扰的吸收峰存在即可。液体、固体和气体样品都可应用红外光谱仪作定量分析。

由于红外可进行多种状态下样品的测试，那么选择正确的测试方法是首先需要考虑的，下一期着重讲解测试方法的选择。

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