第七章红外光谱法 红外光谱的发展 。1892年首次有人利用岩盐棱镜和测热辐射计（电阻温度计） 测定了20多种有机化合物的红外光谱。 ÷1905年科伯伦茨发表了128种有机和无机化合物的红外光 谱，红外光谱与分子结构间的特定联系被确认。 ·1947年第一台实用的双光束自动记录的红外光谱仪问世。 这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外光谱仪。 60年代，光栅代替棱镜作分光器，第二代红外光谱仪 70年代后期，干涉型博里叶变换红外光谱仪，第三代红外 光谱仪。 ÷近来，可调激光器作光源代替单色器，即第四代红外光谱 仪-激光红外光谱仪
❖ 红外光谱的发展 ❖ 1892年首次 有人利用岩盐棱镜和测热辐射计(电阻温度计) 测定了20多种有机化合物的红外光谱。 ❖ 1905年科伯伦茨发表了128种有机和无机化合物的红外光 谱，红外光谱与分子结构间的特定联系被确认。 ❖ 1947年第一台实用的双光束自动记录的红外光谱仪问世。 这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外光谱仪。 ❖ 60 年代，光栅代替棱镜作分光器，第二代红外光谱仪 ❖ 70年代后期，干涉型博里叶变换红外光谱仪，第三代红外 光谱仪。 ❖ 近来，可调激光器作光源代替单色器，即第四代红外光谱 仪-激光红外光谱仪 第七章 红 外 光 谱 法
一、基本概念 (一)红外光谱的性能 红外光谱(Infrared spectroscopy,简称R)属于分子吸 收光谱，红外光谱是由分子振动能级的跃迁，并伴随着分 子中转动能级的跃迁而产生的，所以红外光谱又称为分子 振动一转动光谱。 红外光谱法在农药分析中的应用主要是了解农药的分 子结构及其化学组成。根据红外光谱中吸收峰的位置和形 状对农药已知物作定性鉴定。对未知物作化学结构的初步 判断和分析。按照红外光谱特征吸收峰的强度测定农药主 成分的含量。红外光谱法用于农药分析主要是定性分析， 必要时才用于定量分析
一、基 本 概 念 （一）红外光谱的性能 红外光谱(Infrared spectroscopy，简称IR)属于分子吸 收光谱，红外光谱是由分子振动能级的跃迁，并伴随着分 子中转动能级的跃迁而产生的，所以红外光谱又称为分子 振动—转动光谱。 红外光谱法在农药分析中的应用主要是了解农药的分 子结构及其化学组成。根据红外光谱中吸收峰的位置和形 状对农药已知物作定性鉴定。对未知物作化学结构的初步 判断和分析。按照红外光谱特征吸收峰的强度测定农药主 成分的含量。红外光谱法用于农药分析主要是定性分析， 必要时才用于定量分析
红外光谱分析又有以下一些特点： 1.特征性强农药分子中每一类骨架或官能团都具有一 定的特征吸收峰，特别是指纹区(1350一650cm-)更为精 细。 2.快速测定一个样品一般只需几分钟。 3.测试样品最少常量分析一般只需1-5mg,1 微量分析 只需10一20μg液体或固体样品。 4.可分析各种物态的样品气体、液体、固体、溶液均 可分析测定。 5.不破坏试样，不改变样品的组成。 6.测试方便既可进行定性分析，又可进行定量分析
红外光谱分析又有以下一些特点： 1．特征性强 农药分子中每一类骨架或官能团都具有一 定的特征吸收峰，特别是指纹区(1350－650cm－1 )更为精 细。 2．快速 测定一个样品一般只需几分钟。 3．测试样品最少 常量分析一般只需1－5 mg，微量分析 只需10－20μg液体或固体样品。 4．可分析各种物态的样品 气体、液体、固体、溶液均 可分析测定。 5．不破坏试样，不改变样品的组成。 6．测试方便 既可进行定性分析，又可进行定量分析
二)红外区域的划分 红外光区位于可见光区和微波区之间，即在0.78u一 300μ波长范围内。红外光区可按波长成波数不同的范 围分为近红外区，中红外区和远红外区。每个区的光谱测 定所用的仪器不同，所获得的信息也不相同。 红外区 近红外区 中红外区 远红外< 波长μm 0.78-2μm 2-25m 25-300um 波数cm- 12820-5000cm- 5000-400cm-t 400-330cm-' 能级跃迁类型 O一H、N-H 分了中原子的动 分子的转动 C一H键的倍须吸收 近红外区主要研究O一H、N一H及C一H键的倍频吸 收。远红外区主要研究分子的转动和晶格的振动。中红外 区主要用于研究分子振动能级的跃迁，是红外光谱研究的 主要内容
(二)红外区域的划分 红外光区位于可见光区和微波区之间，即在0.78μm－ 300 μm波长范围内。红外光区可按波长成波数不同的范 围分为近红外区，中红外区和远红外区。每个区的光谱测 定所用的仪器不同，所获得的信息也不相同。 近红外区主要研究O—H、N—H及C－H键的倍频吸 收。远红外区主要研究分子的转动和晶格的振动。中红外 区主要用于研究分子振动能级的跃迁，是红外光谱研究的 主要内容
(三)分子的能量和分子振动类型 分子的能量是由分子的内能、平动能、转动能、振动 能和电子能组成的。 E分子=E。十E平十E转十E振十E电 E是分子的内在能，不随分子运动而改变即所谓零点 能。E平为分子的平动能，它只是温度的函数。平动能不 能使分子发生偶极矩的变化，所以不能产生光谱。与光谱 有关的能量是分子的转动能(E转)、振动能(E振)和电子能(E 电) 转动能级间距离最小，只需长波长的远红外光或微波 照射就可使转动能级发生跃迁，即分子转动光谱。振动能 级的间距较大，需吸收较短波长的光才能使振动能级跃迁。 振动光谱出现在中红外区。振动能级跃迁过程中，常伴随 着转动能级的跃迁。由此，中红外光谱亦称分子振动一转 动光谱或简称振一转光谱
(三)分子的能量和分子振动类型 分子的能量是由分子的内能、平动能、转动能、振动 能和电子能组成的。 E0是分子的内在能，不随分子运动而改变即所谓零点 能。E平为分子的平动能，它只是温度的函数。平动能不 能使分子发生偶极矩的变化，所以不能产生光谱。与光谱 有关的能量是分子的转动能(E转)、振动能(E振)和电子能(E 电)。 转动能级间距离最小，只需长波长的远红外光或微波 照射就可使转动能级发生跃迁，即分子转动光谱。振动能 级的间距较大，需吸收较短波长的光才能使振动能级跃迁。 振动光谱出现在中红外区。振动能级跃迁过程中，常伴随 着转动能级的跃迁。由此，中红外光谱亦称分子振动—转 动光谱或简称振—转光谱。 E E E E E E 分子 ＝ 0 ＋ 平 ＋ 转 ＋ 振 ＋ 电