红外分光光度计

基本原理

红外分光光度计（Infrared Spectrophotometer）

气体工业名词术语。是一种用棱镜或光栅进行分光的红外光谱仪。由光源发出的红外线分成完全对称的两束光：参考光束与样品光束。它们经半圆型调制镜调制，交替地进入单色仪的狭缝，通过棱镜或光栅分光后由热电偶检测两束光的强度差。当样品光束的光路中没有样品吸收时，热电偶不输出信号。一旦放入测试样品，样品吸收红外光，两束光有强度差产生，热电偶便有约10Hz的信号输出，经过放大后输至电机，调节参考光束光路上的光楔，使两束光的强度重新达到平衡，由笔的记录位置直接指出了某一波长的样品透射率，波数的连续变化就自动记录了样品的红外吸收光谱或透射光谱。

红外分光光度计是国内第一台采用计算机直接比例记录原理的高性能红外分光光度计产品、填补国内外空白，在国内居于领先水平，占据国内红外仪器的主要市场。该仪器实现了人机对话，操作简单、功能完善、可广泛地应用在石油、化工、医药、环保、教学、材料科学、公安、国防中个领域，是科研、生产、教学不可缺少的分析测试仪器。

发展历程

分光器为棱镜的色散型红外分光光度计

分光器为光栅的色散型红外分光光度计

基本工作原理

用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，从而推测化合物的类型和结构。IR光谱主要是定性技术，但是随着比例记录电子装置的出现，也能迅速而准确地进行定量分析。

主要特点

·在国内首次采用计算机直接比例纪录原理

·采用一块高能量双闪耀光栅复盖整个工作波段

·采用高性能计算机进行仪器控制和数据处理

·WINDOWS中文操作软件

·采用进口热电偶做红外接收器件，保证了仪器的高性能和可靠性

·采用USB接口，方便连接仪器主要数据处理功能：光谱背景基线记忆光谱背景基线校正光谱数据累加运算％T与ABS转换光谱数据平滑运算光谱基线倾斜校正光谱文件管理光谱峰值检出光谱数据微分运算光谱数据四则运算光谱刻度扩展光谱吸收扩展

主流产品推荐

天津港东生产的WGH-30型、WGH-30A型、WGH-30A型红外分光光度计；

天津拓普生产的TJ270-30A型红外分光光度计

天津市新天光分析仪器技术有限公司（原天津市光学仪器厂)专业生产红外分光光度计

有机分析方面的应用

1、化合物中各原子团组合排列情况，是同红外光谱中出现的特征官能团来确定的。

(1) 溴化四氯化对位甲酚的结构，过去实验认为它有三种可能的结构，但未能鉴别确定，现经过红外光谱证实只有一种结构。

(2) 二分子醛缩合醇酮，应为（I)式。若（I)式R换成吡啶基，则化学性质和（I)却不相同了，它具有烯二醇式的反应如（II)式。可是在极烯的溶液中，也看不到自由羟基的3700cm(-1)-谱带，却在2750cm(-1)有缔全氢键出现。可知它已形成了分子内氢键。（I)羟酮式（II)烯二醇式

2、异构体的测定——可鉴定立体异构体和同分异构体

(1) 顺反异体的测定——顺反异构体原子团排列顺序因无对称中心，故C=C双键在1630cm(-1)，724cm(-1)，而反式的C=C在较高频率。

(2) 同分异构体的鉴定——红外光谱900～660cm(-1)区内可看到苯环取代位置不同的同分体。

如二甲苯三个异构体的吸收谱带很不相同。邻位在742cm(-1)，间位在770cm(-1),对位在800cm(-1),且因对二甲苯对称性强，它的C=C双键（苯骨架）在1500cm(-1)变小，并且600cm(-1)谱带消失。

又如正丙基、异丙基、叔丁基由红外光谱中的甲基弯曲振动可以看出。在1375cm(-1)只出现一个吸收带，则表示为正丙基；若在1375cm(-1)出现相等强度的双峰，则为异丙基；若在`1390cm(-1)及1365cm(-1)出现一强一弱谱带，则为叔丁基。

乙醇和甲醚的分子式完全相同C2H6O,乙醇有羟基吸收带在3500cm(-1),C-0伸缩振动在1050～1250cm(-1),羟基弯曲振动在950cm(-1)。甲醚在3500cm(-1)无羟基吸收。它的第一强1150～1250cm(-1),这两个同分异构体很容易区别。

3、化学反应的检查——一个化学反应是否已进行完全，可用红外光谱检查，这是因原料和预期的产品都有其特征吸收带。例如氧化仲醇为酮时，原料仲醇的羟基吸收应消失，酮的羰基171cm(-1)应在产物中出现才反应进行完全。

4、未知物剖析——可先将未知物分离提纯，作元素分析，写出分子式，计算不饱和度。从红外光谱可得到此未知物主要官能团的信息，确定它是属于哪种化合物。结合紫外、核磁等可鉴定此化合物的结构。