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技術(shù)文章

近紅外光譜的化學(xué)特征

更新時(shí)間:2019-02-20   點(diǎn)擊次數(shù):3095次
  近紅外光譜化學(xué)表征
  1 分子振動(dòng)模式
  亞甲基的六種振動(dòng)模式
  為了計(jì)算多原子分子多種可能的振動(dòng)模式,有必要引入自由度的概念來(lái)確定分子系統(tǒng)的振動(dòng)模式數(shù)量。定義空間中的一個(gè)點(diǎn)需要三個(gè)自由度,n 個(gè)點(diǎn)則需要 3n 個(gè)自由度,其中確定整個(gè)分子的平面運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別需要 3 個(gè)自由度,這樣描述分子內(nèi)部的原子振動(dòng)則需要 3n-6 個(gè)自由度。在分子內(nèi)沿著兩原子之間化學(xué)鍵的移動(dòng)為伸縮振動(dòng),可以分為對(duì)稱(chēng)振動(dòng)和非對(duì)稱(chēng)振動(dòng),而原子間以相對(duì)于化學(xué)鍵有一定的角度的運(yùn)動(dòng)則稱(chēng)為彎曲振動(dòng),可以分為剪切運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、對(duì)稱(chēng)扭曲以及非對(duì)稱(chēng)扭曲運(yùn)動(dòng),每一個(gè)振動(dòng)模式在近紅外光譜區(qū)都會(huì)產(chǎn)生倍頻或合頻吸收,吸收強(qiáng)度則取決于振動(dòng)的非簡(jiǎn)諧性程度。含有小原子核質(zhì)量的氫原子的化學(xué)鍵在振動(dòng)時(shí)的振幅大,所以化學(xué)鍵所有的振動(dòng)模式與線(xiàn)性諧振子振動(dòng)模型的振動(dòng)模式偏離較大,在近紅外區(qū)所觀察到的很多吸收帶都是氫原子伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的倍頻以及伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)相互作用所產(chǎn)生的合頻吸收。
  2 光譜吸收帶解析
  自從 1954 年臺(tái)商用近紅外光譜分析儀問(wèn)世以來(lái),科研工作者積極地在各個(gè)領(lǐng)域中將該光譜技術(shù)進(jìn)行推廣使用,在這期間做了大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)解析各種物質(zhì)的成份在近紅外區(qū)的吸收帶,同時(shí)結(jié)合中紅外物質(zhì)成份特征吸收光譜分析工作的成果將實(shí)驗(yàn)觀察得到的結(jié)果與理論計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以較為準(zhǔn)確地解析許多物質(zhì)的近紅外倍頻和合頻吸收光譜。

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