紅外吸收光譜法

利用被測物質的分子對不同波長的紅外輻射吸收程度不同而對物質進行分析的方法。

紅外吸收光譜法是利用物質對紅外線的特徵吸收建立起來的分析方法，特點是適用範圍廣、特徵性強，除光學異構體及長鏈烷烴同系物外，幾乎沒有兩個化合物具有相同的紅外光譜 ^[2]  。紅外吸收光譜是由分子不停的作振動和轉動運動而產生的，它能提供大量的分子結構信息，是有機物的指紋峯，是進行基團診斷和結構鑑定的重要工具。測試紅外吸收光譜的儀器為紅外分光光度計或傅立葉變換紅外光譜儀。在環境有機標準物質研製中，此法是確定純度的必不可少的方法。

紅外光譜法，又稱“紅外分光光度分析法”，是分子吸收光譜的一種。根據不同物質會有選擇性的吸收紅外光區的電磁輻射來進行結構分析；對各種吸收紅外光的化合物的定量和定性分析的一種方法。物質是由不斷振動的狀態的原子構成，這些原子振動頻率與紅外光的振動頻率相當。用紅外光照射有機物時，分子吸收紅外光會發生振動能級躍遷，不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，每個有機物分子只吸收與其分子振動、轉動頻率相一致的紅外光譜，所得到的吸收光譜通常稱為紅外吸收光譜，簡稱紅外光譜“IR”，對紅外光譜進行分析，可對物質進行定性分析。各個物質的含量也將反映在紅外吸收光譜上，可根據峯位置、吸收強度進行定量分析 ^[1]  。

色散型紅外吸收光譜儀，又稱經典紅外吸收光譜儀，其構造基本上和紫外-可見分光光度計類似。1800年，英國天文學家赫謝爾用温度計測量太陽光可見光區內、外温度時，發現紅外光以外“黑暗”部分的温度比可見光部分的高，從而意識到在紅色光之外還存在有一種肉眼看不見的“光”，因此把它稱之為紅外光，而對應的這段光區便稱之為紅外光區。

紅外光譜 ^[3]  是由分子的振動—轉動能級躍遷引起的，範圍在4000—625cm-1區域。是分子能選擇性吸收某些波長的紅外線，而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷，檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜，又稱分子振動光譜或振轉光譜。

利用紅外光譜對物質分子進行的分析和鑑定。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，據此可以對分子進行結構分析和鑑定。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（例如伸縮振動和變角振動）。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而振動而產生紅外吸收光譜。分子的振動和轉動的能量不是連續而是量子化的。但由於在分子的振動躍遷過程中也常常伴隨轉動躍遷，使振動光譜呈帶狀。所以分子的紅外光譜屬帶狀光譜。分子越大，紅外譜帶也越多 ^[1]  。