紅外光譜區的範圍是多少

紅外光譜區的範圍是多少的答案是:0.75μm~300μm

紅外光譜區的範圍是多少

1、紅外光譜的分區

通常將紅外光譜分為三個區域:近紅外區(0.75~2.5μm)、中紅外區(2.5~25μm)和遠紅外區(25~1000μm)。一般説來,近紅外光譜是由分子的倍頻、合頻產生的;中紅外光譜屬於分子的基頻振動光譜;遠紅外光譜則屬於分子的轉動光譜和某些基團的振動光譜。

由於絕大多數有機物和無機物的基頻吸收帶都出現在中紅外區,因此中紅外區是研究和應用最多的區域,積累的資料也最多,儀器技術最為成熟。通常所説的紅外光譜即指中紅外光譜。

2. 紅外譜圖的分區

按吸收峯的來源,可以將2.5~25μm的紅外光譜圖大體上分為特徵頻率區(2.5~7.7μm)以及指紋區(7.7~16.7μm)兩個區域。

其中特徵頻率區中的吸收峯基本是由基團的伸縮振動產生,數目不是很多,但具有很強的特徵性,因此在基團鑑定工作上很有價值,主要用於鑑定官能團。如羰基,不論是在酮、酸、酯或酰胺等類化合物中,其伸縮振動總是在5.9μm左右出現一個強吸收峯,如譜圖1中5.9μm左右有一個強吸收峯,則大致可以斷定分子中有羰基。

指紋區的情況不同,該區峯多而複雜,沒有強的特徵性,主要是由一些單鍵C-O、C-N和C-X(鹵素原子)等的伸縮振動及C-H、O-H等含氫基團的彎曲振動以及C-C骨架振動產生。當分子結構稍有不同時,該區的吸收就有細微的差異。這種情況就像每個人都有不同的指紋一樣,因而稱為指紋區。指紋區對於區別結構類似的化合物很有幫助。

紅外光譜可分為發射光譜和吸收光譜兩類。

物體的紅外發射光譜主要決定於物體的温度和化學組成,由於測試比較困難,紅外發射光譜只是一種正在發展的新的實驗技術,如激光誘導熒光。將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上,某些特定波長的紅外射線被吸收,形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜,它是一種分子光譜。

例如水分子有較寬的吸收峯,所以分子的紅外吸收光譜屬於帶狀光譜。原子也有紅外發射和吸收光譜,但都是線狀光譜。

紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉動運動而產生的,分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動,多原子分子可組成多種振動圖形。當分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時,這種振動方式稱簡正振動。

含n個原子的分子應有3n-6個簡正振動方式;如果是線性分子,只有3n-5個簡正振動方式。以非線性三原子分子為例,它的簡正振動方式只有三種。在v1和v3振動中,只是化學鍵的伸長和縮短,稱為伸縮振動,而v2的振動方式改變了分子中化學鍵間的夾角稱為變角振動,它們是分子振動的主要方式。分子振動的能量與紅外射線的光量子能量正好對應,因此,當分子的振動狀態改變時,就可以發射紅外光譜,也可以因紅外輻射激發分子的振動,而產生紅外吸收光譜。