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【原创】紫外,可见,红外光谱比较

  • 金水楼台先得月
    2011/06/23
  • 私聊

紫外可见分光光度计(UV)

  • 只接触可见,红外光谱仪器:那么紫外相对可见,红外光谱比较,有哪些共同点和
    不同点。我应用领域为地质行业。
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  • 老化验工

    第1楼2011/06/24

    (1)紫外和可见对比:从属性上为完全相同的一大类:分子光谱/吸收光谱/电子光谱。这类光谱的产生是电子在不同能级(指能量不同的分子轨道)之间发生跃迁而产生的:处于低能态的电子吸收了能量与能级差相等(匹配)的特定波长的光子后,跃迁到高能级而产生的吸收光谱,所以称作电子光谱。
    所不同的仅仅是:能吸收可见光的分子或离子(无机离子大多生成有色络合物),其结构一般具有较大的共轭体系(包括π-π*跃迁和含杂原子的n-π*共轭的跃迁),能量较低,如偶氮染料类的大π键,因此,吸收波长落到了可见光区,便产生了可见光分光光度法。而一般的有机共轭体系(包括一些无机酸根离子,如NO3-、NO2-),跃迁能量相对大一些,吸收光谱落在紫外区。
    它们共同的本质是:属于电子光谱
    (2)紫外与红外光谱对比;相同点是都属于分子光谱/吸收光谱,显著的不同点是,前者(包括可见光光谱分析)属于电子光谱,后者属于分子的振动,转动光谱,红外光谱讨论以振动光谱居多(绝大多数IR谱图显示的都是伸缩振动和变形振动)。红外光谱的产生,并不涉及到外层电子从低能态的分子轨道跃迁到高能态的分子轨道,因为红外光的能量低,不足以激发这种跃迁。红外光的能量只能引起分子中的基团发生振动或转动,所以称为振动光谱、转动光谱。
    虽然所有的书上都讲,IR光谱是分子的振动、转动光谱,但你仔细观察,其实IR光谱讨论的是分子中的基团(说白了,主要是化学键上的原子)发生振动时的谱图变化特征。
    电子光谱、分子振动光谱、转动光谱,三者是什么关系呢?它们是大范围、中范围和小范围的关系:两个电子光谱能级之间包括若干个振动光谱能级,而两个振动光谱能级之间又包含若干个转动光谱能级(与部队的连、排、班关系相当)。因此,可以说,产生红外光谱时,分子中并未发生电子能级的跃迁。但由于分子振动和转动可以“演绎”出许多种情况来,尤其是有机分子结构复杂时更是如此。故IR的谱图比较复杂,解析难度也大,但同时它蕴藏着丰富的结构信息,也为我们通过IR,结合紫外、质谱、核磁图谱来推测复杂的有机结构提供了丰富多彩的信息库,剩下的问题就是解析者的水平了(我是没有红外解析水平的,所以我在IR版从不发言)。
    红外在无机分析中的应用,一是对无机含氧酸根的推测,例如,磷酸根、硫酸根等含共价键的分子或离子,一般都会产红外光谱,地矿分析中也会有应用;二是无机离子与有机物的结合物分析,主要在机理研究、动力学研究方面,我以前做人工骨合成机制研究时,就曾用液氮冻结反应状态,冷冻干燥制得不同反应时间的固体样品,再作红外光谱分析,得到了一些前人没发现的过程信息,做了几篇SCI的文章。红外主要用于结构分析,但要做动力学研究还需一些巧妙的设计才行。

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  • mengzhaocheng

    第3楼2011/07/02

    应助达人

    一些特征的基团会在紫外区域有吸收

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  • zwyu

    第4楼2011/07/02

    欢迎zlhuang0132常去红外版啊!谁说不会解谱就不能在红外版发言了?我也不懂解谱,还不是一直混在红外版?zlhuang0132看问题一向很深刻,希望能多和你交流。

    zlhuang0132(zlhuang0132) 发表:(1)紫外和可见对比:从属性上为完全相同的一大类:分子光谱/吸收光谱/电子光谱。这类光谱的产生是电子在不同能级(指能量不同的分子轨道)之间发生跃迁而产生的:处于低能态的电子吸收了能量与能级差相等(匹配)的特定波长的光子后,跃迁到高能级而产生的吸收光谱,所以称作电子光谱。
    所不同的仅仅是:能吸收可见光的分子或离子(无机离子大多生成有色络合物),其结构一般具有较大的共轭体系(包括π-π*跃迁和含杂原子的n-π*共轭的跃迁),能量较低,如偶氮染料类的大π键,因此,吸收波长落到了可见光区,便产生了可见光分光光度法。而一般的有机共轭体系(包括一些无机酸根离子,如NO3-、NO2-),跃迁能量相对大一些,吸收光谱落在紫外区。
    它们共同的本质是:属于电子光谱
    (2)紫外与红外光谱对比;相同点是都属于分子光谱/吸收光谱,显著的不同点是,前者(包括可见光光谱分析)属于电子光谱,后者属于分子的振动,转动光谱,红外光谱讨论以振动光谱居多(绝大多数IR谱图显示的都是伸缩振动和变形振动)。红外光谱的产生,并不涉及到外层电子从低能态的分子轨道跃迁到高能态的分子轨道,因为红外光的能量低,不足以激发这种跃迁。红外光的能量只能引起分子中的基团发生振动或转动,所以称为振动光谱、转动光谱。
    虽然所有的书上都讲,IR光谱是分子的振动、转动光谱,但你仔细观察,其实IR光谱讨论的是分子中的基团(说白了,主要是化学键上的原子)发生振动时的谱图变化特征。
    电子光谱、分子振动光谱、转动光谱,三者是什么关系呢?它们是大范围、中范围和小范围的关系:两个电子光谱能级之间包括若干个振动光谱能级,而两个振动光谱能级之间又包含若干个转动光谱能级(与部队的连、排、班关系相当)。因此,可以说,产生红外光谱时,分子中并未发生电子能级的跃迁。但由于分子振动和转动可以“演绎”出许多种情况来,尤其是有机分子结构复杂时更是如此。故IR的谱图比较复杂,解析难度也大,但同时它蕴藏着丰富的结构信息,也为我们通过IR,结合紫外、质谱、核磁图谱来推测复杂的有机结构提供了丰富多彩的信息库,剩下的问题就是解析者的水平了(我是没有红外解析水平的,所以我在IR版从不发言)。
    红外在无机分析中的应用,一是对无机含氧酸根的推测,例如,磷酸根、硫酸根等含共价键的分子或离子,一般都会产红外光谱,地矿分析中也会有应用;二是无机离子与有机物的结合物分析,主要在机理研究、动力学研究方面,我以前做人工骨合成机制研究时,就曾用液氮冻结反应状态,冷冻干燥制得不同反应时间的固体样品,再作红外光谱分析,得到了一些前人没发现的过程信息,做了几篇SCI的文章。红外主要用于结构分析,但要做动力学研究还需一些巧妙的设计才行。

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