- 本文目录导读:
- 1、什么是傅里叶变换?
- 2、什么是红外光谱图?
- 3、苯甲酸的傅里叶红外光谱图
- 4、如何解读傅里叶红外光谱图?
- 5、总结
什么是傅里叶变换?
在探讨如何看傅里叶红外光谱图之前,我们需要了解一下什么是傅里叶变换。傅里叶变换是将一段时域的连续信号(例如声音或震动)转化成能够分析它们各种频率组成的频域信号的方法。通过将时域函数拆解成不同频率、振幅和相位差异的正弦波所组成,并且可以逆向操作,把这些数据恢复回到时域。
什么是红外光谱图?
在化学实验中,人们常用来确定某个物质结构特征和其化学性质等信息的一个有力工具就是获取该物质产生出来的“指纹”式记录——即称作红外光谱图。一般上只要把待测样品虽放进FT-IR(四侧反射)或ATR(全反射式)装置内后经过激励使其发生振动, 尝试量温度区间所有可能**势情况并将所获得结果按波数(wavenumber)顺序列出,就可以获得红外光谱图。
苯甲酸的傅里叶红外光谱图
在进行实验时,同样也需要了解待测物质的化学结构来最大程度地利用傅里叶变换-红外技术。苯甲酸分子由一个苯环和羧基结合而成,具有如下式:
现在我们看一下它的FT-IR光谱图:
如何解读傅里叶红外光谱图?
首先我们需要知道在该区间内哪些振动带应该是属于苯甲酸所属类别中能造成影响. 从上面这张图片中来看, 具体可以发现产生振动信号影响,在3000至2700 wavenumbers范围内存在一个比较强烈的吸收带位于2737 cm(-1) ,并且还会观察到两个非常显著左右对称性的缩短倒立三角形型部分——这表明C-H 键伸展模式振动特征。(这种模式在苯环上的结构通常不会改变,所以与之相关的信号对应于典型的IR频率范围)。我们也可以观察到羧基C=O键吸收带位于1711 cm(-1) 左右,和从1400至1000 wavenumbers产生出来的一个更大而且相当复杂分支区间---它由多个狭窄振动峰组成。
总结
因此, 在进行FT-IR谱图解读时, 需要预先确定待测物质中哪些化学键、原子或功能基团可能导致红外激发波长(wavelength)被吸收并其能量级别受到改变。从下面这张图片讲述了傅里叶域检测法操作过程:
如果您是一名新手或者没接触过FT-IR实验技术, 这样操作起来需要付出一定精力(例如通过自行建立较全面的数据库等), 但只要您坚持做下去,并且将自己理论/实践中积累所得知识分享给其他同行;那么早日成功就离你不远啦!
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