材料现代分析测试方法.ppt

实验测试获得红外图谱后，进一步的工作是对红外光谱图的解析，也就是根据实际测试的红外光谱所出现的吸收带位置、强度和形状，利用振动频率与物质结构的关系，来确定吸收带的归属，确认样品中所含的基团和化学键类型，进而由其特征振动吸收谱带的位移、强度和形状的改变，来推断物质的结构。标准红外光谱及其检索标准红外光谱图集及有关著作萨德勒（Sadtler）红外光谱图集；考勃伦茨（Coblentz）学会图谱集；APl（AmericanPetroleumInstitute）光谱图集；DMS（lRandRaman）光谱图集；Wyandotto-ASTM穿孔卡片；IRD（InfraredDataCommittee）穿孔卡；阿德里奇图书馆（AldrichLibrary）红外光谱图集V.C.Farmer编著的“TheInfraredSpectraofMinerals”，《矿物的红外光谱》；J.A.Gadsden等人编的“InfraredSpectraofMineralsandRelatedlnorganicCompounds”《矿物及其相关无机化合物的红外光谱》；R.A.Nyquist等编的“InfraredSpectrumoflnorganicCompounds”《无机化合物的红外光谱》。123（2）无机化合物红外光谱分析参考书MolecularFormulaListofCompounds，NamesandReferencestoPublishedSpectra“（《已发表红外光谱的化合物分子式、名称和参考文献索引》）。该索引书为ASTM所编，列有92000种化合物的出处，根据分子式和英文名称的字母顺序两种方式编目；1“AnIndexofPubIishedInfraredSpectra”（《已发表红外光谱索引》），它收集了至1957年发表的10000篇文献中所讨论的红外光谱，主要是有机物；2“InfraredAbsoptionSpectraIndex”（《红外吸收光谱索引》），以化合物英文名称的字母顺序编目，注有光谱的出处。3（3）红外光谱索引书1红外光谱法也可以对混合物中各组分进行定量分析，其原理是对比吸收谱带的强度。2比尔-兰勃特（Beer-Lambert）定律是用红外光谱法进行定量分析的理论基础。3当红外光源通过样品时，由于样品的吸收，使入射光的强度减弱，可以用光吸收定律表示：（二）红外光谱定量分析23145K0——待测物质的吸光系数K——样品的吸收系数，与待测物质浓度c成正比K=K0c；I0、I——分别表示入射光和透射光的强度；T——透射比（率）I/I0；b——样品厚度；式中A——吸光度或摩尔吸收系数；定量分析的方法主要有标准法、吸光度比法和补偿法等。1．标准法首先测定样品中所有成分的标准物质的红外光谱，选择不重叠的特征吸收带作为定量分析谱带。在定量吸收带处，用己知浓度的标准样品和未知样品比较其吸光度进行测量。依据样品的吸收和测定情况又可分为下述两种主要测定方法：直接计算法由上式可知，未知样品的浓度：c=A/K0bA、K0、b都是可测的，因而可直接计算出未知样品的浓度。12利用一系列已知浓度的标准样品，测定各自分析谱带处的吸光度，以浓度为横坐标，以对应的吸光度为纵坐标作图就可获得组分浓度和吸光度之间的关系曲线，即工作曲线。01由工作曲线求出该组分的浓度。02该法是直接和标准样品对比测定，系统误差相同的，可给出最精确的结果。同时，该法不需求出某一定量分析谱带的吸光系数，而只要求出样品在该分析谱带处的吸光度。03（2）工作曲线法设有一个两组分的混合物，各组分有互不干扰的定量分析谱带，由于样品的厚度相同，则在同一状态下进行两个波长的吸光度测定时，根据比尔-兰勃特定律，其吸光度之比R为：式中c1、c2——分别为两物质的浓度；K——两物质吸光系数之比，K=K1/K2。0102032．吸光度比法只要知道二元组分在定量分析谱带处的吸光系数，就可以求出各组分的浓度。这种方法避免了精确测定样品厚度的困难，测试结果的重复性好，比标准法简便一些。可求得：定量分析时，往往由于吸收带重叠的干扰，即使根据吸收带的对称性和吸光度的加和性原则对重叠谱带加以分离处理，有时也难以得到满意的结果。补偿法，就是在参比光路中加入混合物样品的某些组分，以抵消混合物样品中某些组分的吸收，使混合物样品中的被测组分有相对孤立的定量分析谱带。3．补偿法实质是通过补偿法将多元混合物中的组分减少，以