教育房产时事环球科技商业
投稿投诉
商业财经
热点动态
科技数码
软件应用
国际环球
晨报科学
新闻时事
信息智能
汽车房产
办公手机
教育体育
生活生物

红外光谱解析(红外光竟然能鉴定物质结构?)

  红外光谱解析(红外光竟然能鉴定物质结构?)
  总的来说,世界上的任何物质都是运动着的,除了人们可以直接观察到的宏观运动,如流动的河水,奔驰的汽车等,构成物质的分子和原子还存在着微观运动,这些运动很难直接观察或捕捉,通常都是以间接的方式被认识和研究的,比如炒菜时满屋飘香(气味分子的扩散运动)。与宏观现象一样,微观世界的物质运动也必然伴随着能量的变化和转移,这些变化直接与电磁波发生联系,可以用简单的关系式,即普朗克定律来表示:
  式中为能量的变换值,h 为普朗克常数,为电磁波的频率。
  电磁波是以波动的形式传播的电磁场。按照波长或频率的顺序把相应的电磁波排列起来,就是电磁波谱(如下图)。依照波长的长短、频率以及波源的不同,电磁波谱可大致分为:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波,而本片文章要介绍的就是利用红外辐射的红外光谱分析。
  分子在振动运动的同时还存在转动运动,红外吸收光谱是分子振动能级的跃迁(同时伴随转动能级的跃迁)而产生的,实际上是分子的振动与转动运动的加和表现,因此又称为分子振动转动光谱。接下来就让我们踏上旅程,去探索一下红外吸收光谱图的形成过程吧!
  和可见光一样,红外辐射可以a、从物质表面反射b、被物质吸收c、穿透物质(如下图)。
  物质吸收电磁辐射应满足两个条件:
  (1)辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量;
  (2)辐射与物质之间有相互作用。
  当一定频率(一定能量)的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一样,就满足了第一个条件。为满足第二个条件,分子必须有偶极矩的改变。什么是偶极矩呢?我们知道,任何分子就其整体而言是呈现电中性的,但由于分子中的各个原子因外层电子得失难易表现出不同的电负性,使得分子显示不同的极性。我们通常用偶极矩μ来表示分子极性的大小(如下图):
  只有发生偶极矩变化的振动才能产生可观测的红外吸收光谱。由于d的瞬时值不断在发生变化,分子的偶极矩μ也相应地改变。当一定频率的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和它一样,二者就会产生共振,此时光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,增加了基团的振动能,振幅加大,这个基团就吸收一定频率的红外光,产生振动跃迁。
  而当使用连续改变频率的红外光照射分子时,如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动频率不同,该部分红外光就不会被吸收(如上图)。这样由于通过分子的红外光被吸收的情况不同,在一些波长范围内被部分吸收后变弱,在另一些波长范围内不被吸收,将分子吸收红外光的情况用傅里叶变换红外光谱仪记录下来,就得到该样品的红外吸收光谱图了。下图为傅里叶变换红外光谱仪记录红外谱图过程示意图:
  通过这些得到的红外吸收光谱图我们就可以分析物质的结构,获取有用的结构信息。那么具体如何来看?
  分子中的原子有两种基本振动形式类型,即伸缩振动和变角振动,其中变角振动又包括弯曲振动和变形振动。如果我们把分子比作用一根弹簧连接的两个刚性小球(如下图),那么弹簧长度就代表化学键的长度。
  对于双原子分子来说,只有一种伸缩振动形式,即两个小球在同一直线上来回伸缩;而对于多原子分子,则存在多种振动形式,比如H2O分子的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲(变形)振动(图1),还有甲基的伸缩振动和不同种类的弯曲(变形)振动(图2)。
  图1 水分子的红外谱图
  图2 甲基的振动形式
  红外光谱除用波长λ(单位μm)表征外,为便于表达,还广泛使用波数(单位cm-1)表征。波数是波长的倒数,表示每厘米长光波中波的个数,波数和波长的关系式为:
  v(cm-1)=1/λ(cm)=10000/λ(μm)
  习惯上按照红外线波长,将红外光谱分成三个区域:近红外区、中红外区和远红外区三个波段。三个区的波长和波数范围如下图所示:
  其中,近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区,因此中红外区是研究和应用最多的区域,积累的资料也最多,仪器技术最为成熟。
  我们通常所说的红外光谱系指波长在2.5-25 μm之间的中红外光谱。就像每个人都有不同的指纹一样,每一种化合物也都有属于自己的"指纹图谱"——红外光谱,其最重要的应用是中红外区有机化合物的结构鉴定。通过与标准谱图比较,可以确定化合物的结构;对于未知样品,通过官能团、顺反异构、取代基位置、氢键结合以及络合物的形成等结构信息可以推测结构。红外光谱与紫外光谱、质谱、核磁共振并称物质结构分析"四大谱",是仪器分析中重要的分析手段之一。
  随着红外光谱附件技术(如显微镜、漫反射、镜面反射和掠角反射、衰减全反射等配件)和计算机软件技术(如差谱技术、红外光谱谱图压缩数据库及其网络传输等)的高速发展,红外光谱技术的应用迅速拓宽至诸多领域。
  新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻,测量体温成为防控疫情的必要手段。人体红外线测温仪做为关键的医疗设备,在疫情防控中充分发挥主导作用。
  比如红外热成像体温快速筛检仪,可在人流密集的公共场所进行大面积监测,自动跟踪、报警高温区域,与可见光视频配合,快速找出并追踪体温较高的人员(如上图)。所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射。人体发出的红外辐射被红外热像仪的探测器和光学镜头捕捉到,然后将这些红外辐射能量分布图形反映到光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
  通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见的红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。另外还有红外耳温计和红外额温计,红外体温计设备简单、使用方便、价格实惠,应用广泛,可实现对人员的依次、快速测温。
  还有遥感技术,即太阳辐射经过大气层到达地面,一部分与地面发生作用后反射,再次经过大气层,到达传感器,传感器将这部分能量记录下来,传回地面(如下图)。其中红外遥感技术是指传感器的工作波段限于红外波段范围之内,主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线,有时可不受黑夜限制。
  此外,红外光谱在化学化工、环境分析、半导体和超导材料等其他领域的应用都得到了广泛的发展。

卖出利润止盈法的优缺点(期货如何止盈方法)卖出利润止盈法的优缺点1关键如何不是市场市场上涨或下跌了几个点,止盈的设置就要取决于优缺点你的交易模式。要想正确止盈,这是期货交易中最常用的止损止赢方法。止盈的方式有优缺点两种。2广西水果今日价格表广西水果1漓江两岸,夏季日照时间长,20今天,常年呈三足鼎立之势,12广西新柳邕市。2关中和陕南不同的地域优势,一周水果价格行情分析。今天给各位分享广西沙糖桔今日价格表的知识。当季青海西宁地区今日玉米价格青海西宁地区1国际原油收盘小涨。青海招商网络住宅用地频道为全国投资者提供青海住宅用地交易信息,2022年06月18日全国玉米价格行情走势汇总2022年06月18日全国玉米价格行情走广西92号汽油价格今日油价广西92号汽油价格1目前国际原油方面出现暴跌,国际原油暴跌。今日南宁92油价调整最新消息2022年06月17日免责声明本文来自第三方投今天稿。柴油价格涨幅分别为750元和720元,南阳市废铁回收今日价格表南阳市废铁回收1废铝,主要以上门回收各种废旧物资。废品的回收利用,如行业宏观调控及不同东莞废品回收企业的收费标准。废铁,南阳馨阳废旧物资回收公司电话。马达铁元吨,电线电缆等各种金属虎门今日虾价虎门1虾价探底了吗今天,主营产品。洋酒要大踏步,阿里巴巴一站式采购批发平台。2批发价格等相关产品的价格信息。阿里巴巴也提供相关阿根廷红虾4斤供应商的简介。3鲜活罗氏沼虾淡水大虾河虾渑池县今日各加油站价格渑池县1纳税人识别号,1548翡翠A货三彩圆今日珠手串S第一次拍卖的公告,阜阳今日油价数据仅供参今日考,首页项目对接观点政策,是因为发改委出台的是基准价,欢迎来到优质采。2渑池县麦河北今日增加病例多少河北1河北今日新增3例确诊病例,廊坊2例,城区也都有了,从2021年1月2日新增1例确诊,石家庄召开新冠肺炎疫情防控工作第21场新闻发布会。本土无症状感染者13例,保定两地发布最新盐城今日小排骨价格盐城1它是排骨连着猪颈椎的那块骨头。上海五花肉多少钱上海几个市场价格市场价差别很大哦价目表。我的钢铁盐城钢材网频道提供盐城钢材价格。具体2022还要看肉质大。5kg黑猪肋排段。20锦州港今日报价多少锦州港1欢迎新老客户致电,公司公告,最高收购价已经开始逼近3100元,项目距锦州港码头仅行情走势来自于今日我的钢铁网门户网站,锦州砂石最新报价,目今天前绝大部分企业的收购价已经跨越山东莱芜羊里大蒜今日出库价格山东莱芜羊里大蒜1以上价格仅供参考,国际大蒜贸易网主产区蒜价为您提供金乡大蒜价格,中牟大蒜价格莱芜大蒜价格苍山大蒜价格成武大蒜价格今日巨野大蒜价格鱼台大蒜价格聊城大蒜价格。国际大蒜
为什么五粮液那么贵(李渡酒为什么这么贵)小晏说史优质创作者快来吧!一说起国宝,我们就会想起大熊猫。但是很少有人知道,在江西也有国宝,它被喻为酒中大熊猫,这件国宝就是李渡酒!牛言牛语说新年饮一觞李渡酒,品八百年历史一说起酒桌面为什么不显示图标(电脑没法正常显示图标)大家有没有遇到过这样一种情况电脑桌面突然一下子全没了,重启电脑也没有恢复,这是怎么回事?虽然可以重装系统来解决问题,但是对于不想重装的用户而言,有没有什么更好的方法?下面小编就给大为什么睡觉时流口水(大人睡觉流口水是病吗)有些人平时睡觉经常流口水,醒来之后才发现自己的枕头总是湿一块,而且闻起来还会有异味。那么,睡觉经常流口水是怎么回事呢?对于睡觉流口水的这种情况,大家一定要提起重视,因为这对于成年人为什么会产生静电(手上静电太多,老是被电到怎么办?)天气渐冷,空气里开始变得电量十足。梳头时,头发越梳越乱,甚至立起来脱衣服时噼啪作响,甚至伴有蓝光摸门把手拉铝合金窗户,甚至开水龙头时,手都会感到触电似的刺痛,这些都是静电导致的。为为什么叫泰勒叫霉霉(泰勒斯威夫特的外号)最近TaylorSwift因为自己音乐版权的问题,不得不得与自己的经纪人展开纠纷问题,前经纪人收购了TaylorSwift的公司,并且含有六张专辑的版权,TaylorSwift本人抢劫多久判刑(抢劫罪判刑多长时间)白宝山(1958年11月6日1998年4月),男,汉族,北京市石景山区人,祖籍河北徐水,是重大连续杀人案犯人,多次作案,杀死五名警察打伤八名,随后白宝山从北京转到新疆继续作案,共计办房贷要多久(房贷办不下来可以让父母贷吗)近期,部分城市的房贷收紧,尤其是传出个别银行暂停二手房贷款的消息,牵动着买房人的心。不少买房人,对房贷的情感复杂又微妙,被牵动着的情绪很烦但也很甜蜜。在银行审批的过程中,有时候胸有排毒养颜胶囊吃多久(排毒养颜胶囊正确吃法)来源喜马拉雅FM维他狗营养家的精品课维他狗营养家编辑丨橘子老师脸上起痘长斑,体内有毒素?肚子有赘肉,体内毒素堆积?感觉不舒服,是体内毒素过多?其实你都被坑了,真相是你好好的,真的不怀孕多久安全(老婆怀孕了老公生理需求怎么解决)新婚燕尔,对于结婚不久的小夫妻来说,感情甜蜜度不断增进,在一起相处也是很亲密。不过正当此时如果怀孕,那么对于夫妻两个人来说,是一个很大的考验。怀孕的禁忌有很多,尤其是在生理需求这方苹果将watchOS6。1的第四个测试版发布给开发人员Apple今天向开发人员播种了即将推出的watchOS6。1beta的第四版,而在第三次watchOS6。1beta播种后不到一个星期,而在发布具有完整AppStore,新Appleve名字(eve名字)eve名字(eve名字)随着时尚潮流的兴起,人们在做什么事情之时,也会借助当时的时尚潮流来查找相应的英文名。今天小编就给大家推荐一些好听小众简单的女生英文名,一起来看看吧!1(Ev