红外光谱应用石油、工业等-蓝奔月课件

红外光谱技术的应用姓名：蓝奔月学号：6121203005实例与图谱分析-正己烷实例与图谱分析-正己烷实例与图谱分析-正己烷在2962cm-1处的峰是CH3基团的反对称伸缩振动。这种反对称伸缩振动范围2962±10cm-1，事实上，存在两个简并的反对称伸缩振动（显示其中一个）。实例与图谱分析-正己烷在2926cm-1处，是CH2的不对称伸缩振动峰，一般在2926±10cm-1范围内。实例与图谱分析-正己烷2872cm-1处是CH3的对称伸缩振动峰，一般波数范围为：2872±10cm-1。实例与图谱分析-正己烷这是C-H弯曲振动区域，把该区域放大CH2和CH3的弯曲振动峰叠加在一起，关于这一点，我们可以比较环己烷和2,3-二甲基丁烷在该区间的吸收峰。实例与图谱分析-正己烷在1460cm-1出现的宽峰实际上是两个峰叠加而成的。一般地，CH3基团的反对称弯曲振动峰的位置在1460±10cm-1,这是一个简并弯曲振动（仅显示一种）。实例与图谱分析-正己烷在1455±10cm-1处，是CH2的弯曲振动峰吸收值（也叫剪刀振动）。实例与图谱分析-正己烷这是指纹区，这一段区间的吸收有很多的因素，很难解释。不管多么复杂，利用参考谱图进行比对，即可对样品进行定性判断。实例与图谱分析-正己烷当四个或更多的CH2基团在一根链上，720±10cm-1是CH2基团的摇摆振动。一、红外光谱吸收方法红外光谱的最大特点是具有特征性，谱图上的每个吸收峰代表了分子中某个基团的特定振动形式。定性分析定量分析定量分析就是基于物质组成的分子对红外光的吸收作用。理论依据就是Lambert-Beer定律：定量时吸光度的测定常用基线法。如图所示,图中I与I0之比就是透射比。红外光谱的谱带较多，选择余地大，所以能方便地对单一组分或多组分进行定量分析，并且该方法不受试样状态的限制。但红外光谱法的灵敏度较低，尚不适于微量组分测定。基线的画法二、在矿物含量分析中的应用1、传统上，鉴定样品中矿物的组分及含量的方法是：薄片分析和X衍射。2、与XRD法相比，光谱法相当迅速，每次分析大概2min，且经济实惠。3、FTIR是利用红外光中间波长区域(2.5~40um)的矿物吸收光谱及其与矿物标准光谱的对比，可以计算出大多数矿物成分的绝对百分比含量。4、实例：刘志飞等运用FTIR光谱法确定了MD01-2393孔样品中的主要矿物包括高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石、石英、长石、方解石和少量生物硅质矿物，基本不含白云石和文石，定量分析计算了高岭石、石英和方解石占全岩的含量。三、红外光谱法检测、鉴定翡翠1、在红外光谱分析中，波长2.5~25um（波数4000~400cm-1)的中红外区域是宝石学应用和研究最广泛的光谱区域。中红外区又分为基团（官能团）频率区和指纹区。基团频率区：波数4000~1500cm-1,该区出现的特征红外吸收谱带只与特定基团振动有关，通常用于鉴别宝石中可能存在的基团。指纹区：波数1500~400cm-1,是由整个分子或分子的一部分振动产生的，与分子结构有关，结构不同的分子，显示不同的红外吸收谱带，可以通过特定的红外图谱来识别特定的分子结构，从而鉴定宝石品种。2、优质翡翠具备绿色纯正、浓艳色美，结构质地细腻、透明度高等特点。3、不添加或充填任何材料的翡翠，其红外吸收光谱，除水峰外，在基团频率区没有特征红外吸收谱带，在指纹区有一系列与分子的结构有关红外吸收谱带，可以根据这些吸收峰组合，来确定是不是翡翠。6、直接透射法：适用于4000~2000cm-1的波数范围，2000cm-1以下指纹区内红外吸收谱几乎完全吸收，样品中含有的有机高分子化合物可以采用直接透射法测得。7、漫反射法：使用漫反射附件，适用于4000~400cm-1的波数范围，在测试样品时，要分4000~2000cm-1、2000~400cm-1两个波段。漫反射法适用于几乎所有不透明或透明宝石、优化处理宝石。8、红外光谱检测鉴定宝石，测试结果一定程度上受非均质体结晶方位的影响，应取不同方位的光谱数据。漫反射法接受的红外信息比直接透射法少，灵敏度也比透射谱低。b.经过上蜡、注蜡优化处理的翡翠。在3000~2800cm-1处有红外吸收谱带，以2919cm-1、2850cm-1红外吸收谱带为特征。蜡存在于翡翠浅表，红外检测在2919cm-1、2850cm-1处没有或只有很弱的红外吸收峰。9、漫反射傅里叶变换红外光谱技术是一种对固体粉末样品进行直接测量的光谱方法。原理：当光束入射至粉末状的晶面层时，一部分呢光在表层各晶粒面产生镜面发射；另一部分光折射入表层晶粒的内部，经部分吸收后射至内部晶粒界面，再发生反射、折射吸收。最后由粉末表层朝各个方向反射出来，这种辐射称为漫反射光。由于反射峰很弱，它与吸收峰基本重合，仅仅使吸收峰稍有减弱而不至于引起明显的位移，对固体粉末样品的镜面反射光及漫反射光同时进行检测可得到其漫反射光谱。漫反射率和样品浓度的关系可用下式表示：特点：漫反射傅里叶变换红外光谱法不需要制样、不改变样品的形状、不需要样品有足够的透明度或表面光洁度，不会对样品造成破坏或污染，不会对样品外观及性能造成任何损坏，可直接将样品放在样品支架上进行测定，可以同时对多种组分进行测试，很适合对珠宝的真伪进行鉴定。10、红外光谱直接透射测试技术基本原理：朗伯特-比尔定律，公式如下：宝石矿物红外光谱显示一系列吸收谱带，各吸收谱带吸收强度不同，是由于每个吸收谱带具有不同的摩尔吸光系数引起的。在混合物中，哪种物质的质量分数大，则其红外吸收谱带的相对强度就大，根据混合物中不同物质产生的特定吸收谱带的相对强度就可估计混合物中不同物质的相对质量分数。根据比尔定