紅外吸收光譜法英文解釋翻譯、紅外吸收光譜法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 infra-red absorption spectroscopy
分詞翻譯:
紅的英語翻譯:
red; bonus; ruddily; symbol of success
【醫】 ereuth-; erythro-; red; Rhodnius prolixus; rubor; rubrum
外的英語翻譯:
besides; in addition; not closely related; other; outer; outside; unofficial
【醫】 ec-; ecto-; exo-; extra-; xeno-
吸收光譜法的英語翻譯:
【機】 absorption spectroscopy
專業解析
紅外吸收光譜法(Infrared Absorption Spectroscopy,簡稱 IR)是一種基于物質對紅外輻射選擇性吸收的分析技術。其核心原理是:當紅外光照射樣品時,分子吸收特定波長的紅外光,引起分子振動或轉動能級的躍遷,從而産生特征吸收光譜。通過分析這些吸收峰的位置、強度和形狀,可以獲得分子結構、化學組成、官能團等信息。
核心原理與過程
- 分子振動與轉動:分子内部的原子并非靜止,而是圍繞其平衡位置不斷振動和轉動。這些運動具有特定的能量,對應于特定頻率(或波數)的紅外光。
- 能級躍遷:當入射紅外光的頻率與分子中某個振動或轉動能級的躍遷頻率相匹配時,分子會吸收該頻率的光子,從低能級躍遷到高能級。
- 特征吸收光譜:不同分子或分子中的不同官能團(如 C=O, O-H, N-H, C-H 等)具有獨特的振動頻率,因此會在紅外光譜的不同區域産生特征吸收峰。這些峰的位置(波數,單位 cm⁻¹)、強度(吸光度)和形狀是化合物“指紋”識别的基礎。
- 儀器構成:主要儀器為紅外光譜儀,通常包含紅外光源(如矽碳棒、能斯特燈)、樣品室、單色器或幹涉儀(傅裡葉變換紅外光譜儀 FTIR 的核心部件)、檢測器(如 DTGS、MCT)和數據處理系統。
主要應用領域
- 化合物鑒定與結構分析:通過與已知化合物的标準譜圖庫比對,可以快速鑒定未知化合物或确認目标化合物的結構。特征官能團吸收峰是判斷分子中存在何種基團的關鍵依據。
- 定量分析:在特定條件下,某些特征峰的強度與樣品中相應組分的濃度成正比(遵循朗伯-比爾定律),可用于混合物中特定組分的含量測定。
- 化學反應研究:監測反應過程中官能團吸收峰的變化,可以跟蹤反應進程、研究反應機理。
- 材料表征:廣泛應用于高分子材料(塑料、橡膠、纖維)、無機材料、半導體材料等的組成、結構、結晶度、取向度等分析。
- 質量控制與檢驗:在制藥、化工、食品、環保等行業用于原料、中間體和成品的質量監控與真僞鑒别。
- 表面與界面研究:結合衰減全反射(ATR)等技術,可對固體表面、薄膜、液體表面等進行無損分析。
特點與優勢
- 特征性強:提供豐富的分子結構信息,是化合物“指紋”識别的主要手段之一。
- 適用範圍廣:適用于氣體、液體、固體(包括粉末、薄膜、纖維)等多種形态的樣品。
- 樣品用量少:現代技術(如 ATR、顯微紅外)可實現微量甚至痕量分析。
- 非破壞性:大多數情況下,分析後樣品可回收利用。
- 操作相對簡便:現代 FTIR 儀器自動化程度高,操作便捷。
局限性與注意事項
- 水幹擾:水在紅外區有強吸收,含水樣品(尤其是水溶液)的分析受到限制。
- 複雜譜圖解析:對于結構複雜或混合物樣品,譜圖可能重疊嚴重,解析困難,常需結合其他技術(如質譜、核磁)。
- 靈敏度限制:對于痕量組分(尤其是弱吸收組分),靈敏度可能不如其他光譜技術。
- 定量精度:受樣品制備、光程控制等因素影響較大,定量精度有時受限。
參考來源:
- 全國科學技術名詞審定委員會發布的《化學名詞》 (第二版) 中對光譜學術語的定義。
- 分析化學經典教材如《儀器分析》(方惠群等編著)中關于紅外光譜法的原理與應用章節。
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 對光譜學術語的推薦定義。
- 國家标準 GB/T 6040《分子吸收光譜法 術語》中相關術語規範。
網絡擴展解釋
紅外吸收光譜法(Infrared Absorption Spectroscopy,IR)是一種基于分子振動和轉動能級躍遷的分析技術,廣泛應用于化合物結構鑒定和定量分析。以下是其核心要點:
1.基本原理
當特定頻率的紅外光照射樣品時,分子中的化學鍵或官能團會選擇性吸收與其振動頻率匹配的光能,導緻偶極矩變化,從而發生振動或轉動能級躍遷。吸收譜圖以波數(cm⁻¹)或波長為橫坐标,透射光能量為縱坐标,形成特征吸收峰。
2.光譜區域劃分
紅外光譜涵蓋0.75~1000 μm波長範圍,分為近紅外(0.75~2.5 μm)、中紅外(2.5~25 μm)和遠紅外(25~1000 μm)三個區域,其中中紅外區最常用于有機物分析。
3.應用領域
- 結構鑒定:不同官能團(如C=O、O-H)具有特征吸收峰,通過峰位可推斷分子結構。
- 定量分析:利用峰強度與物質濃度的關系進行定量測定。
- 多領域適用:廣泛應用于食品、藥品、環境監測及材料科學。
4.技術特點
- 非破壞性:樣品無需化學處理即可分析。
- 高特異性:吸收峰與分子結構一一對應,提供“分子指紋”。
- 快速高效:如傅裡葉變換紅外光譜(FTIR)可在數秒内完成掃描,分辨率高。
5.儀器類型示例
傅裡葉變換紅外光譜儀(FTIR)通過幹涉圖轉換為光譜圖,相比傳統色散型儀器,具有更快的掃描速度和更高靈敏度。
公式表示
吸收峰的位置與化學鍵振動頻率相關,滿足公式:
$$
sigma = frac{1}{2pi c} sqrt{frac{k}{mu}}
$$
其中,$sigma$為波數,$k$為鍵力常數,$mu$為原子折合質量,$c$為光速。
如需進一步了解特定應用案例或儀器操作細節,可參考來源中的權威文獻或标準圖譜庫。
分類
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