紅外光譜與拉曼光譜的區別

博遠儀表

紅外光譜與拉曼光譜的區別主要體現在以下幾個方面：

一、基本原理

• 紅外光譜：
  • 原理：紅外光譜是一種分子吸收光譜，其產生是由于分子在不同波長處對入射紅外光的吸收，引起分子中偶極矩改變的振動。當紅外光照射到物質上時，物質分子會吸收與其振動頻率相匹配的紅外光，從而發生能級躍遷，形成紅外光譜圖。
  • 橫坐標：波數或波長。
    
• 拉曼光譜：
  • 原理：拉曼光譜是一種基于拉曼散射效應的散射光譜分析技術。當單色光照射到物質上時，會發生散射現象，其中一部分散射光的頻率與入射光不同，這種現象稱為拉曼散射。拉曼光譜的產生是由于單色光照射后產生光的散射效應，引起分子中極化率改變的振動。
  • 橫坐標：拉曼位移。
    
  
  

二、適用范圍與特點

• 紅外光譜：
  • 適用范圍：主要用于研究不同原子的極性鍵振動，如-OH、-C=O、-C-X等強極性基團在紅外光譜中有強的吸收峰。因此，紅外光譜在鑒定有機物方面效果較好。
  • 特點：紅外光譜法的工作原理是由于震動能級不同，化學鍵具有不同的頻率。為使分子的振動模式在紅外活躍，必須存在永久雙極子的改變。此外，紅外光譜技術具有無接觸測量、空間測量和化學分析等優點。
    
• 拉曼光譜：
  • 適用范圍：主要用于研究同原子的非極性振動，如-N-N-、-C-C-等非極性基團但易極化的基團在拉曼光譜中有明顯的反映。因此，拉曼光譜在針對無機物的鑒定方面有較好的表現。
  • 特點：拉曼光譜具有非破壞性、光譜范圍廣、制樣簡單等優點。在分析過程中，樣品無需直接接觸光源或探測器，且拉曼光譜儀可以覆蓋整個振動頻率范圍，得到對稱振動信息。
    
  
  

三、樣品應用與制樣

• 紅外光譜：
  • 樣品應用：由于水分子本身對紅外有吸收，因此紅外光譜的測量要求樣品中不含有游離的水。這限制了紅外光譜在某些含水樣品中的應用。
  • 制樣：紅外光譜的制樣相對復雜，有時需要使用KBr等材料進行壓片或制備薄膜。
    
• 拉曼光譜：
  • 樣品應用：拉曼光譜可以用于水溶液樣品的研究，因為水分子對拉曼散射的影響較小。這使得拉曼光譜在含水樣品的分析中具有優勢。
  • 制樣：拉曼光譜一般不需要制樣，可以直接進行測試。這簡化了分析流程，提高了分析效率。
    
  
  

四、儀器裝置與檢測器

• 紅外光譜：
  • 儀器裝置：紅外光譜儀一般由光源、單色器、樣品池、檢測器和記錄系統等部分組成。其中，光源發出紅外光，單色器將紅外光分解為單色光，樣品池用于放置待測樣品，檢測器用于檢測樣品吸收的紅外光強度，記錄系統則用于記錄和分析光譜圖。
  • 檢測器：紅外光譜法用到的檢測器主要是熱檢測器。
    
• 拉曼光譜：
  • 儀器裝置：拉曼光譜儀一般由激光器、樣品池、散射光收集系統、分光系統和檢測器等部分組成。激光器發出單色光作為入射光，樣品池用于放置待測樣品，散射光收集系統用于收集散射光，分光系統則將散射光分解為不同頻率的光譜成分，檢測器則用于檢測散射光的強度。
  • 檢測器：拉曼光譜法采用的檢測器可以是紫外-可見吸收光譜法中應用的光電倍增管、二極管陣列等。
    
  
  

綜上所述，紅外光譜與拉曼光譜在基本原理、適用范圍與特點、樣品應用與制樣以及儀器裝置與檢測器等方面都存在明顯的區別。在實際應用中，可以根據待測樣品的特性和分析需求選擇合適的光譜方法進行分析。

悲傷的荷包蛋

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煙雨江南

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