紅外分光光度計

基本原理

紅外分光光度計（Infrared Spectrophotometer）

氣體工業名詞術語。是一種用棱鏡或光栅進行分光的紅外光譜儀。由光源發出的紅外線分成完全對稱的兩束光：參考光束與樣品光束。它們經半圓型調制鏡調制，交替地進入單色儀的狹縫，通過棱鏡或光栅分光後由熱電偶檢測兩束光的強度差。當樣品光束的光路中沒有樣品吸收時，熱電偶不輸出信号。一旦放入測試樣品，樣品吸收紅外光，兩束光有強度差産生，熱電偶便有約10Hz的信号輸出，經過放大後輸至電機，調節參考光束光路上的光楔，使兩束光的強度重新達到平衡，由筆的記錄位置直接指出了某一波長的樣品透射率，波數的連續變化就自動記錄了樣品的紅外吸收光譜或透射光譜。

紅外分光光度計是國内第一台采用計算機直接比例記錄原理的高性能紅外分光光度計産品、填補國内外空白，在國内居于領先水平，占據國内紅外儀器的主要市場。該儀器實現了人機對話，操作簡單、功能完善、可廣泛地應用在石油、化工、醫藥、環保、教學、材料科學、公安、國防中個領域，是科研、生産、教學不可缺少的分析測試儀器。

發展曆程

分光器為棱鏡的色散型紅外分光光度計

分光器為光栅的色散型紅外分光光度計

基本工作原理

用一定頻率的紅外線聚焦照射被分析的試樣，如果分子中某個基團的振動頻率與照射紅外線相同就會産生共振，這個基團就吸收一定頻率的紅外線，把分子吸收的紅外線的情況用儀器記錄下來，便能得到全面反映試樣成份特征的光譜，從而推測化合物的類型和結構。IR光譜主要是定性技術，但是随着比例記錄電子裝置的出現，也能迅速而準确地進行定量分析。

主要特點

·在國内首次采用計算機直接比例紀錄原理

·采用一塊高能量雙閃耀光栅複蓋整個工作波段

·采用高性能計算機進行儀器控制和數據處理

·WINDOWS中文操作軟件

·采用進口熱電偶做紅外接收器件，保證了儀器的高性能和可靠性

·采用USB接口，方便連接儀器主要數據處理功能：光譜背景基線記憶光譜背景基線校正光譜數據累加運算％T與ABS轉換光譜數據平滑運算光譜基線傾斜校正光譜文件管理光譜峰值檢出光譜數據微分運算光譜數據四則運算光譜刻度擴展光譜吸收擴展

主流産品推薦

天津港東生産的WGH-30型、WGH-30A型、WGH-30A型紅外分光光度計；

天津拓普生産的TJ270-30A型紅外分光光度計

天津市新天光分析儀器技術有限公司（原天津市光學儀器廠)專業生産紅外分光光度計

有機分析方面的應用

1、化合物中各原子團組合排列情況，是同紅外光譜中出現的特征官能團來确定的。

(1) 溴化四氯化對位甲酚的結構，過去實驗認為它有三種可能的結構，但未能鑒别确定，現經過紅外光譜證實隻有一種結構。

(2) 二分子醛縮合醇酮，應為（I)式。若（I)式R換成吡啶基，則化學性質和（I)卻不相同了，它具有烯二醇式的反應如（II)式。可是在極烯的溶液中，也看不到自由羟基的3700cm(-1)-譜帶，卻在2750cm(-1)有締全氫鍵出現。可知它已形成了分子内氫鍵。（I)羟酮式（II)烯二醇式

2、異構體的測定——可鑒定立體異構體和同分異構體

(1) 順反異體的測定——順反異構體原子團排列順序因無對稱中心，故C=C雙鍵在1630cm(-1)，724cm(-1)，而反式的C=C在較高頻率。

(2) 同分異構體的鑒定——紅外光譜900～660cm(-1)區内可看到苯環取代位置不同的同分體。

如二甲苯三個異構體的吸收譜帶很不相同。鄰位在742cm(-1)，間位在770cm(-1),對位在800cm(-1),且因對二甲苯對稱性強，它的C=C雙鍵（苯骨架）在1500cm(-1)變小，并且600cm(-1)譜帶消失。

又如正丙基、異丙基、叔丁基由紅外光譜中的甲基彎曲振動可以看出。在1375cm(-1)隻出現一個吸收帶，則表示為正丙基；若在1375cm(-1)出現相等強度的雙峰，則為異丙基；若在`1390cm(-1)及1365cm(-1)出現一強一弱譜帶，則為叔丁基。

乙醇和甲醚的分子式完全相同C2H6O,乙醇有羟基吸收帶在3500cm(-1),C-0伸縮振動在1050～1250cm(-1),羟基彎曲振動在950cm(-1)。甲醚在3500cm(-1)無羟基吸收。它的第一強1150～1250cm(-1),這兩個同分異構體很容易區别。

3、化學反應的檢查——一個化學反應是否已進行完全，可用紅外光譜檢查，這是因原料和預期的産品都有其特征吸收帶。例如氧化仲醇為酮時，原料仲醇的羟基吸收應消失，酮的羰基171cm(-1)應在産物中出現才反應進行完全。

4、未知物剖析——可先将未知物分離提純，作元素分析，寫出分子式，計算不飽和度。從紅外光譜可得到此未知物主要官能團的信息，确定它是屬于哪種化合物。結合紫外、核磁等可鑒定此化合物的結構。