紅外光譜分析是研究分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)信息的分子光譜。當(dāng)一束連續(xù)變化的各種波長的紅外光照射樣品時(shí)，其中一部分被吸收，吸收的這部分光能就轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥恼駝?dòng)能量和轉(zhuǎn)動(dòng)能量；另一部分光透過，若將其透過的光用單色器進(jìn)行色散，就可以得到一帶暗條的譜帶。若以波長或者波數(shù)為橫坐標(biāo)，以百分吸收率為縱坐標(biāo)，將這譜帶記錄下來，就得到了該樣品的紅外吸收光譜圖。鑒于各種有機(jī)化合物具有各種不同特征的紅外光譜，因此利用紅外光譜可對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性鑒定。
用紅外光譜法測定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)的過程為:
1）試樣制備（固體：KBr壓片法）
2）紅外吸收光譜分析
根據(jù)化合物的紅外光譜特征基團(tuán)頻率鑒定物質(zhì)含有哪些基團(tuán)，譜圖解析一般來說可按照“先特征，后指紋；先最強(qiáng)峰，后次強(qiáng)峰；先粗查，后細(xì)找；先否定，后肯定”的程序解析。
2．在制備試樣時(shí)，用KBr壓片法：因?yàn)镵Br在中紅外區(qū)無特征吸收。KBr樣品純度應(yīng)>98%,防止光譜相互重疊，難于判斷；且KBr需充分干燥，因?yàn)樗谥屑t外有吸收，會(huì)對(duì)譜圖有干擾，故制片用的研缽、模具等均要用酒精擦拭、烘干。本實(shí)驗(yàn)還采用壓片機(jī)進(jìn)一步抽去水分。
3．區(qū)別飽和碳?xì)渑c不飽和碳?xì)涞闹饕獦?biāo)志是：不飽和碳?xì)涞腃-H伸縮振動(dòng)的波數(shù)高于飽和碳?xì)渖炜s振動(dòng)的波數(shù)。有機(jī)酸和苯環(huán)的光譜特征分別為：有機(jī)酸在1850-1600存在羰基的伸縮振動(dòng)，在1300-1000存在C—O振動(dòng)，在3000cm-1附近有—OH振動(dòng)寬峰組峰；苯環(huán)在3030 cm-1存在C—H伸縮振動(dòng)，出現(xiàn)1600，1580，1500，1450的芳環(huán)中C=C伸縮振動(dòng)峰。
4．紅外吸收輻射的條件：輻射應(yīng)具有剛好滿足振動(dòng)躍遷所需要的能量；只有能使偶極矩發(fā)生變化的振動(dòng)形式才能吸收紅外輻射
5．本實(shí)驗(yàn)為了消除背景干擾，以KBr為背景樣品，這樣大致減少空氣對(duì)樣品測試的干擾。但應(yīng)使樣品、背景所選的波數(shù)范圍一致。
6．樣品制備技術(shù)
（1）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光譜圖中大多數(shù)吸收峰的透射比處于10~80%范圍內(nèi)。濃度太小，厚度太薄，會(huì)使一些弱的吸收峰和光譜的細(xì)微部分不能顯示出來；過大，過厚，又會(huì)使強(qiáng)的吸收峰超越標(biāo)尺刻度而無法確定它的真實(shí)位置。有時(shí)為了得到完整的光譜圖，需要用幾種不同濃度或厚度的試樣進(jìn)行測繪。
（2）試樣中不應(yīng)含有游離水。水分的存在不僅會(huì)侵蝕吸收池的鹽窗，而且水分本身在紅外區(qū)有吸收，將使測得的光譜圖變形。
（3）試樣應(yīng)該是單一組分的純物質(zhì)。多組分試樣在測定前應(yīng)盡量預(yù)先進(jìn)行組分分離（如采用色譜法柱分離、蒸餾、重結(jié)晶、萃取法等），否則各組分光譜相互重疊，以致對(duì)譜圖無法進(jìn)行正確的解釋。
7．紅外光譜法的特點(diǎn)
（1）特征性高。就像人的指紋一樣，每一種化合物都有自己的特征紅外光譜，所以把紅外光譜分析形象的稱為物質(zhì)分子的“指紋”分析。
（2）應(yīng)用范圍廣。從氣體、液體到固體，從無機(jī)化合物到有機(jī)化合物，從高分子到低分子都可用紅外光譜法進(jìn)行分析。
（3）用樣量少，分析速度快，不破壞樣品。
8．在紅外光譜區(qū)均產(chǎn)生一個(gè)吸收峰，但是實(shí)際上峰數(shù)往往少于基本振動(dòng)數(shù)目。其原因：
i 當(dāng)振動(dòng)過程中分子不發(fā)生瞬間偶極矩變化時(shí)，不引起紅外吸收；
ii 頻率完全相同的振動(dòng)彼此發(fā)生簡并；
iii 強(qiáng)寬峰往往要覆蓋與它頻率相近的弱而窄的吸收峰；
iv 吸收峰有時(shí)落在中紅外區(qū)域（4 000~250cm-1）以外；
v 吸收強(qiáng)度太弱，以致無法測定。
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