红外吸收光谱法 红外光谱的原理
\u7ea2\u5916\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u548c\u7d2b\u5916\u53ef\u89c1\u5206\u5b50\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u7684\u533a\u522b\u662f\u4ec0\u4e48\uff1f\u7ea2\u5916\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u548c\u7d2b\u5916\u53ef\u89c1\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u90fd\u53ef\u4ee5\u7528\u4e8e\u7269\u8d28\u5b9a\u6027\u548c\u5b9a\u91cf\u7684\u6d4b\u5b9a\u3002\u53ea\u662f\u6240\u9700\u8981\u5149\u8c31\u4e0d\u540c\u3002\u7d2b\u5916\uff1a180~380\uff0c\u53ef\u89c1380~750\uff0c\u7ea2\u5916\uff0c750~2000 nm \uff0c \u6240\u5728\u7684\u6ce2\u6bb5\u4e0d\u540c\u3002
\u7ea2\u5916\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u7b80\u79f0\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u6cd5\u3002\u901a\u5e38\u7ea2\u5916\u5438\u6536\u5e26\u7684\u6ce2\u957f\u4f4d\u7f6e\u4e0e\u5438\u6536\u8c31\u5e26\u7684\u5f3a\u5ea6\uff0c\u53cd\u6620\u4e86\u5206\u5b50\u7ed3\u6784\u4e0a\u7684\u7279\u70b9\uff0c\u53ef\u4ee5\u7528\u6765\u9274\u5b9a\u672a\u77e5\u7269\u7684\u7ed3\u6784\u7ec4\u6210\u6216\u786e\u5b9a\u5176\u5316\u5b66\u57fa\u56e2\uff1b\u800c\u5438\u6536\u8c31\u5e26\u7684\u5438\u6536\u5f3a\u5ea6\u4e0e\u5206\u5b50\u7ec4\u6210\u6216\u5316\u5b66\u57fa\u56e2\u7684\u542b\u91cf\u6709\u5173\uff0c\u53ef\u7528\u4ee5\u8fdb\u884c\u5b9a\u91cf\u5206\u6790\u548c\u7eaf\u5ea6\u9274\u5b9a\u3002\u5e38\u7528\u4e8e\u4e2d\u836f\u5316\u5b66\u6210\u5206\u7684\u7ed3\u6784\u5206\u6790\u3002
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u5206\u6790\u7279\u5f81\u6027\u5f3a\uff0c\u6c14\u4f53\u3001\u6db2\u4f53\u3001\u56fa\u4f53\u6837\u54c1\u90fd\u53ef\u6d4b\u5b9a\uff0c\u5e76\u5177\u6709\u7528\u91cf\u5c11\uff0c\u5206\u6790\u901f\u5ea6\u5feb\uff0c\u4e0d\u7834\u574f\u6837\u54c1\u7684\u7279\u70b9\u3002\u56e0\u6b64\uff0c\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u6cd5\u4e0d\u4ec5\u4e0e\u5176\u5b83\u8bb8\u591a\u5206\u6790\u65b9\u6cd5\u4e00\u6837\uff0c\u80fd\u8fdb\u884c\u5b9a\u6027\u548c\u5b9a\u91cf\u5206\u6790\uff0c\u800c\u4e14\u8be5\u6cd5\u662f\u9274\u5b9a\u5316\u5408\u7269\u548c\u6d4b\u5b9a\u5206\u5b50\u7ed3\u6784\u7684\u6700\u6709\u7528\u65b9\u6cd5\u4e4b\u4e00\u3002
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\u7d2b\u5916\uff0d\u53ef\u89c1\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5\u8be5\u65b9\u6cd5\u5177\u6709\u7075\u654f\u5ea6\u9ad8\u3001\u51c6\u786e\u5ea6\u597d\u3001\u9009\u62e9\u6027\u4f18\u64cd\u4f5c\u7b80\u4fbf\u3001\u5206\u6790\u901f\u5ea6\u597d\u7b49\u7279\u70b9\u3002
\u7ea2\u5916\u5149\u8c31\u7684\u539f\u7406
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红外吸收光谱法，常简称为红外光谱法（Infrared Spectrometry，缩写为IR），是利用物质分子对红外辐射的吸收，获得相应的谱图，进行物质鉴定以及研究分子结构的方法。
红外光谱仪经历了用棱镜或衍射光栅分光的色散型，于20世纪70年代已发展成为傅立叶变换（Fourier Transform，缩写为FT）的干涉型，其分析原理示意图如图5-10所示。
图5-10 色散型和干涉型红外光谱仪原理示意图
物质产生红外吸收，其分子振动模式必须满足两个条件：①分子振动伴有瞬时偶极矩变化；②分子振动频率和红外辐射频率相同，即分子振动能级跃迁前后的能级差应与相应频率的红外辐射的能量相同。引起分子瞬时偶极矩变化的振动主要有两种形式，即伸缩振动（stretching vibration）和弯曲振动（bending vibration）两类，分别用υ和δ表示。伸缩振动又分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动；弯曲振动也有面内弯曲和面外弯曲振动之分。由于被吸收的特征频率取决于组成分子的原子质量、键力以及分子中原子分布的几何特点，即取决于物质的化学成分和内部结构。不同物质具有不同的红外光谱图，包括谱带位置、谱带数目、带宽及强度等。
红外光谱所得的谱图通常以波数为横坐标，以透射率为纵坐标。波数是每厘米中波的数目，符号为
FTIR光谱仪可以测量较宽范围的光谱，一般选定的光源只能覆盖一定的红外区域，在测量不同的光谱区域时，需要更换不同的光源。表5-3为不同波段通常所使用的光源。
表5-3 FTIR不同波段测量对应的光源
红外光谱分析所用的样品通常为混合均匀的粉末，取0.5～2mg样品，再加入150～200mg的KBr充分研磨，压成小圆片即可上机进行测定。
目前，各种氧化物、硫化物、含氧盐等矿物的红外吸收光谱已经积累了大量的资料。未知样品的谱图测得后可以通过人工检索和计算机检索对样品进行鉴定。目前比较齐全的是美国费城Sadtler研究实验室编制的红外谱图集，于1947年开始出版，已收集了红外光谱图谱约10多万张。近年来生产的傅立叶变换红外光谱仪都备有较为完整的标准谱图库，可以用计算机进行自动检索。
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