红外吸收光谱法英文解释翻译、红外吸收光谱法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 infra-red absorption spectroscopy
分词翻译:
红的英语翻译:
red; bonus; ruddily; symbol of success
【医】 ereuth-; erythro-; red; Rhodnius prolixus; rubor; rubrum
外的英语翻译:
besides; in addition; not closely related; other; outer; outside; unofficial
【医】 ec-; ecto-; exo-; extra-; xeno-
吸收光谱法的英语翻译:
【机】 absorption spectroscopy
专业解析
红外吸收光谱法(Infrared Absorption Spectroscopy,简称 IR)是一种基于物质对红外辐射选择性吸收的分析技术。其核心原理是:当红外光照射样品时,分子吸收特定波长的红外光,引起分子振动或转动能级的跃迁,从而产生特征吸收光谱。通过分析这些吸收峰的位置、强度和形状,可以获得分子结构、化学组成、官能团等信息。
核心原理与过程
- 分子振动与转动:分子内部的原子并非静止,而是围绕其平衡位置不断振动和转动。这些运动具有特定的能量,对应于特定频率(或波数)的红外光。
- 能级跃迁:当入射红外光的频率与分子中某个振动或转动能级的跃迁频率相匹配时,分子会吸收该频率的光子,从低能级跃迁到高能级。
- 特征吸收光谱:不同分子或分子中的不同官能团(如 C=O, O-H, N-H, C-H 等)具有独特的振动频率,因此会在红外光谱的不同区域产生特征吸收峰。这些峰的位置(波数,单位 cm⁻¹)、强度(吸光度)和形状是化合物“指纹”识别的基础。
- 仪器构成:主要仪器为红外光谱仪,通常包含红外光源(如硅碳棒、能斯特灯)、样品室、单色器或干涉仪(傅里叶变换红外光谱仪 FTIR 的核心部件)、检测器(如 DTGS、MCT)和数据处理系统。
主要应用领域
- 化合物鉴定与结构分析:通过与已知化合物的标准谱图库比对,可以快速鉴定未知化合物或确认目标化合物的结构。特征官能团吸收峰是判断分子中存在何种基团的关键依据。
- 定量分析:在特定条件下,某些特征峰的强度与样品中相应组分的浓度成正比(遵循朗伯-比尔定律),可用于混合物中特定组分的含量测定。
- 化学反应研究:监测反应过程中官能团吸收峰的变化,可以跟踪反应进程、研究反应机理。
- 材料表征:广泛应用于高分子材料(塑料、橡胶、纤维)、无机材料、半导体材料等的组成、结构、结晶度、取向度等分析。
- 质量控制与检验:在制药、化工、食品、环保等行业用于原料、中间体和成品的质量监控与真伪鉴别。
- 表面与界面研究:结合衰减全反射(ATR)等技术,可对固体表面、薄膜、液体表面等进行无损分析。
特点与优势
- 特征性强:提供丰富的分子结构信息,是化合物“指纹”识别的主要手段之一。
- 适用范围广:适用于气体、液体、固体(包括粉末、薄膜、纤维)等多种形态的样品。
- 样品用量少:现代技术(如 ATR、显微红外)可实现微量甚至痕量分析。
- 非破坏性:大多数情况下,分析后样品可回收利用。
- 操作相对简便:现代 FTIR 仪器自动化程度高,操作便捷。
局限性与注意事项
- 水干扰:水在红外区有强吸收,含水样品(尤其是水溶液)的分析受到限制。
- 复杂谱图解析:对于结构复杂或混合物样品,谱图可能重叠严重,解析困难,常需结合其他技术(如质谱、核磁)。
- 灵敏度限制:对于痕量组分(尤其是弱吸收组分),灵敏度可能不如其他光谱技术。
- 定量精度:受样品制备、光程控制等因素影响较大,定量精度有时受限。
参考来源:
- 全国科学技术名词审定委员会发布的《化学名词》 (第二版) 中对光谱学术语的定义。
- 分析化学经典教材如《仪器分析》(方惠群等编著)中关于红外光谱法的原理与应用章节。
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 对光谱学术语的推荐定义。
- 国家标准 GB/T 6040《分子吸收光谱法 术语》中相关术语规范。
网络扩展解释
红外吸收光谱法(Infrared Absorption Spectroscopy,IR)是一种基于分子振动和转动能级跃迁的分析技术,广泛应用于化合物结构鉴定和定量分析。以下是其核心要点:
1.基本原理
当特定频率的红外光照射样品时,分子中的化学键或官能团会选择性吸收与其振动频率匹配的光能,导致偶极矩变化,从而发生振动或转动能级跃迁。吸收谱图以波数(cm⁻¹)或波长为横坐标,透射光能量为纵坐标,形成特征吸收峰。
2.光谱区域划分
红外光谱涵盖0.75~1000 μm波长范围,分为近红外(0.75~2.5 μm)、中红外(2.5~25 μm)和远红外(25~1000 μm)三个区域,其中中红外区最常用于有机物分析。
3.应用领域
- 结构鉴定:不同官能团(如C=O、O-H)具有特征吸收峰,通过峰位可推断分子结构。
- 定量分析:利用峰强度与物质浓度的关系进行定量测定。
- 多领域适用:广泛应用于食品、药品、环境监测及材料科学。
4.技术特点
- 非破坏性:样品无需化学处理即可分析。
- 高特异性:吸收峰与分子结构一一对应,提供“分子指纹”。
- 快速高效:如傅里叶变换红外光谱(FTIR)可在数秒内完成扫描,分辨率高。
5.仪器类型示例
傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)通过干涉图转换为光谱图,相比传统色散型仪器,具有更快的扫描速度和更高灵敏度。
公式表示
吸收峰的位置与化学键振动频率相关,满足公式:
$$
sigma = frac{1}{2pi c} sqrt{frac{k}{mu}}
$$
其中,$sigma$为波数,$k$为键力常数,$mu$为原子折合质量,$c$为光速。
如需进一步了解特定应用案例或仪器操作细节,可参考来源中的权威文献或标准图谱库。
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