紅外光譜儀的原理、使用和維護

1、應用主要內容 當樣品受到當樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收了某照射時，分子吸收了某些特定頻率的輻射，并由其振動或轉動運動引起些特定頻率的輻射，并由其振動或轉動運動引起偶極矩的變化偶極矩的變化，產生產生分子振動和轉動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷分子振動和轉動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷, ,使相應于這些使相應于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱吸收區(qū)域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長關系曲線，就得到紅外光譜?；虿ㄩL關系曲線，就得到紅外光譜。 利用物質對紅外光區(qū)電磁輻射的選擇性吸收的特性來進行利用物質對紅外光區(qū)電磁輻射的選擇性吸收

2、的特性來進行結構分析、定性和定量的分析方法，稱紅外吸收光譜法。結構分析、定性和定量的分析方法，稱紅外吸收光譜法。紅外線紅外線：113000760cmnm近紅外光區(qū)140005 . 2cmm140025cmm1251000cmm中紅外光區(qū)遠紅外光區(qū) 絕大多數(shù)有機化合物的絕大多數(shù)有機化合物的基頻吸收基頻吸收帶出現(xiàn)在帶出現(xiàn)在MIRMIR光光 區(qū)?；l振動是紅外光譜中吸收最強的振動，最適于區(qū)。基頻振動是紅外光譜中吸收最強的振動，最適于 進行紅外光譜的定性和定量分析。中紅外光譜儀最為進行紅外光譜的定性和定量分析。中紅外光譜儀最為 成熟、簡單，因此它是應用極為廣泛的光譜區(qū)。通常成熟、簡單，因此它是應用極為

3、廣泛的光譜區(qū)。通常, ,中紅外光譜法又簡稱為紅外光譜法中紅外光譜法又簡稱為紅外光譜法。 紅外光譜是紅外光譜是鑒別物質鑒別物質和和分析物質化學結構分析物質化學結構的有效的有效手段，已被廣泛應用于物質的手段，已被廣泛應用于物質的定性鑒別、物相分析和定性鑒別、物相分析和定量測定定量測定，并用于研究分子間和分子內部的相互作用。，并用于研究分子間和分子內部的相互作用。應用主要內容 紅外光譜主要由分子的紅外光譜主要由分子的振動能級躍遷振動能級躍遷產生產生分子的振動能級差分子的振動能級差0.05 0.05 1.0eV1.0eV遠大于轉動能級差遠大于轉動能級差（0.0001 0.0001 0.05eV 0.0

4、5eV）分子發(fā)生振動能級躍遷必然同時伴隨轉動能級躍遷分子發(fā)生振動能級躍遷必然同時伴隨轉動能級躍遷 雙原子分子雙原子分子A-BA-B近似看作諧振子近似看作諧振子 兩原子間的伸縮振動兩原子間的伸縮振動近似看作簡諧振動近似看作簡諧振動 原子沿鍵軸方向伸縮，原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發(fā)生變化而鍵角不變鍵長發(fā)生變化而鍵角不變的振動的振動稱為伸縮振動，用符號稱為伸縮振動，用符號 表示。它又可以分為對稱伸縮振表示。它又可以分為對稱伸縮振動（動（ s）和不對稱伸縮振動（）和不對稱伸縮振動（ as ）。）。 基團基團鍵角發(fā)生周期變化而鍵長不變鍵角發(fā)生周期變化而鍵長不變的振動稱為變形振的振動稱為變形振動，用符號動，

5、用符號 表示。表示。面內變形振動又分為剪式（以面內變形振動又分為剪式（以 表示表示）和平面搖擺振動）和平面搖擺振動（以（以 表示表示）。面外變形振動又分為非平面搖擺（以）。面外變形振動又分為非平面搖擺（以 表示表示）和扭曲振動（以和扭曲振動（以 表示表示）。）。 分子吸收紅外輻射后，由基態(tài)振動能級（分子吸收紅外輻射后，由基態(tài)振動能級（ =0）躍）躍遷至第一振動激發(fā)態(tài)（遷至第一振動激發(fā)態(tài)（ =1）時，所產生的吸收峰稱為）時，所產生的吸收峰稱為基頻峰基頻峰。 在紅外吸收光譜上除基頻峰外，還有振動能級由在紅外吸收光譜上除基頻峰外，還有振動能級由基態(tài)（基態(tài)（ =0）躍遷至第二激發(fā)態(tài)（）躍遷至第二激發(fā)態(tài)

6、（ =2）、第三激發(fā)態(tài)）、第三激發(fā)態(tài)（ =3），所產生的吸收峰稱為，所產生的吸收峰稱為倍頻峰倍頻峰。在倍頻峰中，在倍頻峰中，二倍頻峰還比較強。三倍頻峰以上，因躍遷幾率很小，二倍頻峰還比較強。三倍頻峰以上，因躍遷幾率很小，一般都很弱，常常不能測到。倍頻峰、合頻峰和差頻峰一般都很弱，常常不能測到。倍頻峰、合頻峰和差頻峰統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為泛頻峰泛頻峰。注：注：振動自由度反映吸收峰數(shù)量振動自由度反映吸收峰數(shù)量 并非每個振動都產生基頻峰并非每個振動都產生基頻峰吸收峰數(shù)常少于振動自由度數(shù)吸收峰數(shù)常少于振動自由度數(shù) 吸收峰的數(shù)量與振動的自由度有關。振動的自由度吸收峰的數(shù)量與振動的自由度有關。振動的自由度指分子獨立

7、的振動數(shù)目，或基本的振動數(shù)目指分子獨立的振動數(shù)目，或基本的振動數(shù)目。N3振動自由度轉動自由度平動自由度分子自由度轉動自由度）（平動自由度分子振動自由度 N363 NF非線性分子：53 NF線性分子：紅外光譜的峰位、峰數(shù)與峰強紅外光譜的峰位、峰數(shù)與峰強Kc2112121mmmm與分子自由度有關。無瞬間偶極距變化時，無紅外吸收。與分子自由度有關。無瞬間偶極距變化時，無紅外吸收。不同的分子振動方式在不同的峰位會表現(xiàn)出不同的吸收峰不同的分子振動方式在不同的峰位會表現(xiàn)出不同的吸收峰 （3）峰強）峰強 紅外吸收譜帶的吸收峰強度取決于紅外吸收譜帶的吸收峰強度取決于分子振動分子振動時偶極矩的變化時偶極矩的變化

8、，而偶極矩與，而偶極矩與分子結構的對稱性分子結構的對稱性有關。有關。振動的對稱性越高，振動中分子偶極矩變化越小，譜帶振動的對稱性越高，振動中分子偶極矩變化越小，譜帶強度也就越弱。強度也就越弱。 一般地，極性較強的基團（如一般地，極性較強的基團（如C=0，C-X等）振動，等）振動，吸收強度較大；極性較弱的基團（如吸收強度較大；極性較弱的基團（如C=C、C-C、N=N等）等）振動，吸收較弱。振動，吸收較弱。 紅外光譜的吸收強度一般定性地用很強（紅外光譜的吸收強度一般定性地用很強（vs）、強）、強（s）、中（）、中（m）、弱（）、弱（w）和很弱（）和很弱（vw）等表示。）等表示。129603cmas

9、CH129252cmasCH128703cmsCH128502cmsCH12014652cmCH114503cmasCH113753cmsCH17202cmCH 物質的紅外光譜是其分子結構的反映，譜圖中的吸收物質的紅外光譜是其分子結構的反映，譜圖中的吸收峰與分子中各基團的振動形式相對應。峰與分子中各基團的振動形式相對應。 實驗表明，組成分子的各種基團，如實驗表明，組成分子的各種基團，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=O和和C C等，都有自己的特定的紅外吸收區(qū)域，分等，都有自己的特定的紅外吸收區(qū)域，分子的其它部分對其吸收位置影響較小。子的其它部分對其吸收位置影響較小。 通常把這種能代表及存在

10、、并有較高強度的吸收譜帶通常把這種能代表及存在、并有較高強度的吸收譜帶稱為基團頻率，其所在的位置一般又稱為特征吸收峰。稱為基團頻率，其所在的位置一般又稱為特征吸收峰。 紅外光譜區(qū)可分成紅外光譜區(qū)可分成4000 cm-1 1300 cm-1、 1300 cm-1 600 cm-1兩個區(qū)域。兩個區(qū)域。 4000 cm-1 1300 cm-1 之間，稱為之間，稱為基團頻率區(qū)、官能團基團頻率區(qū)、官能團區(qū)或特征區(qū)區(qū)或特征區(qū)。區(qū)內的峰是由伸縮振動產生的吸收帶，比較區(qū)內的峰是由伸縮振動產生的吸收帶，比較稀疏，容易辨認，常用于鑒定官能團（稀疏，容易辨認，常用于鑒定官能團（最有分析價值）最有分析價值）。 130

11、0 cm-1 600 cm-1 區(qū)域內，除單鍵的伸縮振動外，區(qū)域內，除單鍵的伸縮振動外，還有因變形振動產生的譜帶。這種振動與整個分子的結構還有因變形振動產生的譜帶。這種振動與整個分子的結構有關。當分子結構稍有不同時，該區(qū)的吸收就有細微的差有關。當分子結構稍有不同時，該區(qū)的吸收就有細微的差異，并顯示出分子特征。這種情況就像人的指紋一樣，因異，并顯示出分子特征。這種情況就像人的指紋一樣，因此稱為此稱為指紋區(qū)指紋區(qū)。（作為化合物存在某種基團的旁證）。（作為化合物存在某種基團的旁證）1000150020002500300035004000Wavenumber cm-1-100-50050100Tran

12、smittance %40002500cm-1 2500 2000cm-1 1900 1500cm-1 特征區(qū)特征區(qū)指紋區(qū)指紋區(qū)（1）4000 2500 cm-1 X-H伸縮振動區(qū)伸縮振動區(qū) （X可以是可以是O、C或或S等原子）等原子） 的伸縮振動出現(xiàn)在的伸縮振動出現(xiàn)在3650 3200 cm-1 范圍內，它可以作范圍內，它可以作為判斷有無醇類、酚類和有機酸類的重要依據(jù)。羥基化合物產生締為判斷有無醇類、酚類和有機酸類的重要依據(jù)。羥基化合物產生締合現(xiàn)象，合現(xiàn)象，O-H基的伸縮振動吸收峰向低波數(shù)方向位移，在基的伸縮振動吸收峰向低波數(shù)方向位移，在3400 3200 cm-1 出現(xiàn)一個寬而強的吸收峰。

13、胺和酰胺的出現(xiàn)一個寬而強的吸收峰。胺和酰胺的N-H伸縮振動也伸縮振動也出現(xiàn)在出現(xiàn)在35003100 cm-1 ，因此，可能會對，因此，可能會對O-H伸縮振動有干擾。伸縮振動有干擾。 的伸縮振動可分為飽和和不飽和的兩種。的伸縮振動可分為飽和和不飽和的兩種。伸縮伸縮振動出現(xiàn)在振動出現(xiàn)在3000 cm-1以下，約以下，約30002800 cm-1 ，取代基對它們影響，取代基對它們影響很??；很?。簧炜s振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3000 cm-1以上，以此來判別化以上，以此來判別化合物中是否含有不飽和的合物中是否含有不飽和的C-H鍵；鍵；鍵伸縮振動出現(xiàn)在鍵伸縮振動出現(xiàn)在3030 cm-1附近，它的特征是強

14、度比飽和的附近，它的特征是強度比飽和的C-H漿稍弱，但譜帶比較漿稍弱，但譜帶比較尖銳。尖銳。 主要包括主要包括-C C、 -C N等叁鍵的伸縮振動，以及等叁鍵的伸縮振動，以及-C =C=C、-C=C=O等累積雙鍵的不對稱性伸縮振動。等累積雙鍵的不對稱性伸縮振動。 對于炔烴類化合物，可以分成對于炔烴類化合物，可以分成R-C CH和和R -C C-R兩種兩種類型類型， 的伸縮振動出現(xiàn)在的伸縮振動出現(xiàn)在附近；附近； 出現(xiàn)在出現(xiàn)在附近；附近；的的 伸縮振動在非共軛的情況下出現(xiàn)在伸縮振動在非共軛的情況下出現(xiàn)在附近，當附近，當時，該峰位移到時，該峰位移到附近。附近。 該區(qū)域該區(qū)域主要包括三種伸縮振動：主要

15、包括三種伸縮振動： 出現(xiàn)在出現(xiàn)在19001650 cm-1 ，是紅外光譜中很特，是紅外光譜中很特征的且往往是最強的吸收，以此很容易判斷酮類、醛類、酸類、征的且往往是最強的吸收，以此很容易判斷酮類、醛類、酸類、酯類以及酸酐等有機化合物。酸酐的羰基吸收帶由于振動耦合酯類以及酸酐等有機化合物。酸酐的羰基吸收帶由于振動耦合而呈現(xiàn)雙峰。而呈現(xiàn)雙峰。 烯烴烯烴 的的C=C伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在16801620 cm-1 ，一般很弱；單核芳烴的一般很弱；單核芳烴的C=C伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在1600 cm-1和和1500 cm-1附近，有兩個峰，這是芳環(huán)的骨架結構，用于確認有無芳附近，有兩個峰，

16、這是芳環(huán)的骨架結構，用于確認有無芳核的存在。核的存在。 出現(xiàn)在出現(xiàn)在20001650 cm-1范圍，是范圍，是C-H面外和面外和C=C面內變形振動的泛頻吸收，雖然強度很弱，但它面內變形振動的泛頻吸收，雖然強度很弱，但它們的吸收面貌在表征芳核取代類型上是有用的。們的吸收面貌在表征芳核取代類型上是有用的。 C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、 P-O、Si-O等單鍵等單鍵的伸縮振動和的伸縮振動和C=S、S=O、P=O等雙鍵的伸縮振動吸收。等雙鍵的伸縮振動吸收。其中其中 1375 cm-1的譜帶為甲基的的譜帶為甲基的 C-H對稱彎曲振動，對識對稱彎曲振動，對識別甲基十分有用，別甲基十分有用，C-

17、O的伸縮振動在的伸縮振動在13001000 cm-1 ，是該區(qū)域最強的峰，也較易識別。是該區(qū)域最強的峰，也較易識別。 某些吸收峰可用來確認化合物的某些吸收峰可用來確認化合物的順反構型順反構型。烯烴的。烯烴的=C-H面外變形振動出現(xiàn)的位置，很大程度上決定于雙面外變形振動出現(xiàn)的位置，很大程度上決定于雙鍵的取代情況。對于鍵的取代情況。對于RCH=CH2結構，在結構，在990 cm-1和和910 cm-1出現(xiàn)兩個強峰；對于出現(xiàn)兩個強峰；對于RC=CRH結構，其順、反構型結構，其順、反構型分別在分別在690 cm-1和和970 cm-1出現(xiàn)吸收峰，可以共同配合確出現(xiàn)吸收峰，可以共同配合確定苯環(huán)的取代類型

18、。定苯環(huán)的取代類型。 n指紋區(qū)出現(xiàn)的頻率有基團頻率和指紋頻率。指紋區(qū)出現(xiàn)的頻率有基團頻率和指紋頻率。n指紋頻率不是某個基團的振動頻率，而是指紋頻率不是某個基團的振動頻率，而是的。分子結構的微小變化的。分子結構的微小變化會引起指紋頻率的變化。會引起指紋頻率的變化。n指紋頻率沒有特征性，但指紋頻率沒有特征性，但。應用主要內容Bruker公司：公司：Bruker Tensor 27 、Tensor 37 、Vertex70型傅里葉變換型中型傅里葉變換型中/近紅外分光光度計近紅外分光光度計Bio-Rad 公司：公司：FTS-135 型、型、 FTS-165 型、型、 FIS-7R 型傅里葉變換紅外分光

19、光度計型傅里葉變換紅外分光光度計PE公司：公司：PE -Two型、型、Frontier型紅外分光光度計型紅外分光光度計Nicolet公司：公司： IS系列、系列、NEXUS型紅外分光光度計型紅外分光光度計島津公司：島津公司：IR Prestige-21 型、型、 FTIR 8101 型、型、FTIR-8201 PC 型傅里葉變換紅外分光光度計型傅里葉變換紅外分光光度計天光天光 TJ270-30型紅外分光光度計（國產）型紅外分光光度計（國產）紅外分光光度計分為紅外分光光度計分為色散型色散型和和付里葉變換型付里葉變換型兩種。兩種。色散型主要由光源、單色器（通常為光柵）、樣品室、檢色散型主要由光源、

20、單色器（通常為光柵）、樣品室、檢測器、記錄儀、控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。測器、記錄儀、控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。目前主要有目前主要有Fourier變換紅外光譜儀（變換紅外光譜儀（FTIR） Fourier變換變換 紅外光譜儀紅外光譜儀 沒有色散元件，主要由光源沒有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、（硅碳棒、高壓汞燈）、Michelson干涉儀、檢測器、計算干涉儀、檢測器、計算機和記錄儀組成。核心部分為機和記錄儀組成。核心部分為Michelson干涉儀，它將光源干涉儀，它將光源來的信號以干涉圖的形式送往計算機進行來的信號以干涉圖的形式送往計算機進行Fourier變換的數(shù)變換的數(shù)學處理，最后將

21、干涉圖還原成光譜圖。它與色散型紅外光學處理，最后將干涉圖還原成光譜圖。它與色散型紅外光度計的主要區(qū)別在于干涉儀和電子計算機兩部分。度計的主要區(qū)別在于干涉儀和電子計算機兩部分。IR光源光源干涉儀干涉儀樣品樣品檢測器檢測器光頻率和光頻率和吸收紅外光吸收紅外光干涉光干涉光干涉圖干涉圖FT變換變換單通單通道圖道圖強度變化強度變化透過圖透過圖500100015002000250030003500Wavenumber cm-10.10.20.30.40.5Single channel500100015002000250030003500Wavenumber cm-101020304050607080Tra

22、nsmittance %T( ) = S( )/R( )500100015002000250030003500Wavenumber cm-10.10.20.30.40.5Single channel500100015002000250030003500Wavenumber cm-10.000.050.100.150.200.250.300.350.40Single channelFT變變換換T( ) = S( )/R( )500100015002000250030003500Wavenumber cm-101020304050607080Transmittance %應對儀器定期進行校正檢定應

23、對儀器定期進行校正檢定色散型色散型應符合應符合JJG681-90有關規(guī)定有關規(guī)定付里葉變換型付里葉變換型應參照藥典和應參照藥典和JJG681-90有關規(guī)定有關規(guī)定主要指標主要指標:波數(shù)準確度、波數(shù)準確度、 波數(shù)重現(xiàn)性、分辨率，另外波數(shù)重現(xiàn)性、分辨率，另外有有100%線平直度線平直度,雜散光雜散光,透光率準確度等透光率準確度等539.76700.10757.26906.481028.371069.141154.501181.371312.221328.311372.001451.911492.761583.031601.072849.352921.433001.083025.683059.503

24、081.683102.16 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%T 500 1000 1500 2000 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)用聚苯乙烯薄膜（用聚苯乙烯薄膜（50m）對儀器進行波）對儀器進行波長準確度、重現(xiàn)性和分辨率校正檢定長準確度、重現(xiàn)性和分辨率校正檢定l波數(shù)準確度波數(shù)準確度 常用聚苯乙烯膜光譜特定吸收峰常用聚苯乙烯膜光譜特定吸收峰: 3027.1 2850.7 1944.0 1801.6 1601.4 1583.1 1154.3 1028.0 906.7 cm-1l付里葉變換型付里葉變換型 波長

25、準確度波長準確度 3000 cm-1為為5 cm-1 1000 cm-1為為1 cm-1l色散型色散型 波長準確度波長準確度 3000 cm-1為為8 cm-1 1000 cm-1為為4 cm-1l波數(shù)重現(xiàn)性波數(shù)重現(xiàn)性 用聚苯乙烯膜測定用聚苯乙烯膜測定35次次, 應符合規(guī)定應符合規(guī)定 l分辨率試驗分辨率試驗 3110 2870 cm-1范圍內有范圍內有7個峰個峰; 分辨率不低于分辨率不低于2 cm-1應用主要內容 要獲得一張高質量紅外光譜圖，除了儀器本身的因要獲得一張高質量紅外光譜圖，除了儀器本身的因素外，還必須有良好的紅外光譜測定技術。紅外光譜素外，還必須有良好的紅外光譜測定技術。紅外光譜測

26、定技術分為兩類。測定技術分為兩類。一類是指一類是指檢測方法檢測方法 如透射、衰減全反射、漫反射、如透射、衰減全反射、漫反射、 光聲光譜及紅外發(fā)射等。光聲光譜及紅外發(fā)射等。 通常測定的都是透射光譜通常測定的都是透射光譜一類是指一類是指制樣技術制樣技術 采用的制樣技術主要有壓片法、采用的制樣技術主要有壓片法、 糊法、膜法、溶液法、衰減全反射糊法、膜法、溶液法、衰減全反射 和氣體吸收池法等。和氣體吸收池法等。 紅外光譜的試樣可以是液體、固體或氣體，一般應要求：紅外光譜的試樣可以是液體、固體或氣體，一般應要求：（1）單一組份的純物質，純度應單一組份的純物質，純度應98%或符合藥典規(guī)格或符合藥典規(guī)格 （

27、多組分抗生素不列入紅外光譜鑒別）（多組分抗生素不列入紅外光譜鑒別）（2）試樣應適當干燥，不應含游離水試樣應適當干燥，不應含游離水。水本身有紅外吸。水本身有紅外吸收，會嚴重干擾收，會嚴重干擾 樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。（3）試樣的濃度和測試厚度應選擇適當，以使光譜圖中）試樣的濃度和測試厚度應選擇適當，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的的大多數(shù)吸收峰的透射比處于透射比處于10%80%范圍內。范圍內。環(huán)境條件：紅外實驗室的室溫應控制在環(huán)境條件：紅外實驗室的室溫應控制在1530，相，相對濕度應小于對濕度應小于65%，適當，適當通風換氣通風換氣，以避免積聚過量，以避免積聚

28、過量的二氧化碳和有機溶劑蒸汽。的二氧化碳和有機溶劑蒸汽。壓片模具及液體吸收池等紅外附件，使用完后應及時壓片模具及液體吸收池等紅外附件，使用完后應及時擦拭干凈，必要時清洗，保存在干燥器中，以免銹蝕。擦拭干凈，必要時清洗，保存在干燥器中，以免銹蝕。任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可進行紅外光譜測定，任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可進行紅外光譜測定，這是其它儀器分析方法難以做到的。這是其它儀器分析方法難以做到的。紅外光譜樣品制樣方法紅外光譜樣品制樣方法氣體氣體用氣體吸收池，測氣相光譜，低溫下測其液相光譜用氣體吸收池，測氣相光譜，低溫下測其液相光譜液液 體體液膜法液膜法 適用一般液體樣品適用一般液體樣品液池法液

29、池法 用密封液體池裝樣，適用于低沸點液體樣品用密封液體池裝樣，適用于低沸點液體樣品涂膜法涂膜法 流動性差的粘液樣品流動性差的粘液樣品氣相法氣相法 蒸氣壓高或沸點低的液樣蒸氣壓高或沸點低的液樣,氣化氣化 后灌入氣體池測定后灌入氣體池測定 溶液法溶液法 溶解后用液池法測定溶解后用液池法測定ATR法法（衰減全發(fā)射法衰減全發(fā)射法） 適用一般液體樣品適用一般液體樣品固固 體體壓片法壓片法適用不會潮解適用不會潮解、分解的全部固樣、分解的全部固樣糊狀法糊狀法加入液態(tài)介質，磨細后調成糊狀加入液態(tài)介質，磨細后調成糊狀溶液法溶液法溶解后用液池法測定溶解后用液池法測定熔融法熔融法加熱熔化呈液態(tài)測定加熱熔化呈液態(tài)測定

30、其他多種方法，如：漫反射法、光聲光譜法、顯微鏡反射法等其他多種方法，如：漫反射法、光聲光譜法、顯微鏡反射法等 將將12mg試樣與試樣與200mg純純KBr研細均勻，置研細均勻，置于模具中，用于模具中，用（510） 107Pa壓力在油壓機上壓成壓力在油壓機上壓成透明薄片，即可用于測定。透明薄片，即可用于測定。油壓機模具固體樣品稀釋劑有溴化鉀、氯化鈉、碘化銫、高壓聚乙烯，稀釋劑有溴化鉀、氯化鈉、碘化銫、高壓聚乙烯，最常用的是溴化鉀。最常用的是溴化鉀。采用壓片法時，以溴化鉀最常用。若供試品為鹽酸采用壓片法時，以溴化鉀最常用。若供試品為鹽酸鹽，可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片法的光譜，若鹽，可比較氯化鉀壓

31、片和溴化鉀壓片法的光譜，若二者沒有區(qū)別，則使用溴化鉀。二者沒有區(qū)別，則使用溴化鉀。供試品研磨應適度，通常以粒度供試品研磨應適度，通常以粒度25m為宜。粒度為宜。粒度過大而引起強烈散射，使譜圖基線發(fā)生漂移，吸收過大而引起強烈散射，使譜圖基線發(fā)生漂移，吸收譜帶畸變。過度研磨有時會導致晶格結構的破壞或譜帶畸變。過度研磨有時會導致晶格結構的破壞或晶型的轉化。晶型的轉化。固體樣品溴化鉀必須干燥溴化鉀必須干燥溴化鉀研磨很細，溴化鉀研磨很細，樣品與樣品與KBr粉混合均勻（操作應粉混合均勻（操作應在紅外干操箱內進行）。在紅外干操箱內進行）?？刂其寤浥c樣品的比例?？刂其寤浥c樣品的比例。溴化鉀對鋼制模具表面的

32、腐蝕性很大，模具用過溴化鉀對鋼制模具表面的腐蝕性很大，模具用過后必須及時清洗干凈。后必須及時清洗干凈。此法適用于可以研細的樣品，但對于不穩(wěn)定的化此法適用于可以研細的樣品，但對于不穩(wěn)定的化合物，如發(fā)生分解、異構化、升華等變化的化合合物，如發(fā)生分解、異構化、升華等變化的化合物不宜使用壓片法，物不宜使用壓片法，和稀釋劑起反應或進行離子和稀釋劑起反應或進行離子交換的樣品不能使用壓片法。交換的樣品不能使用壓片法。壓片法注意事項壓片法注意事項固體樣品薄膜法要求膜的厚度為10-30m，且厚薄均勻。 薄膜樣品會由于薄膜兩表面的反射而產生干涉薄膜樣品會由于薄膜兩表面的反射而產生干涉條紋，與樣品吸收譜疊加而造成定

33、量分析的誤差。條紋，與樣品吸收譜疊加而造成定量分析的誤差。2. 薄膜法薄膜法固體樣品常用的成膜法有常用的成膜法有4種：種：熔融成膜熔融成膜 適用熔點低、熔融時不分解、無化學變化的樣品。適用熔點低、熔融時不分解、無化學變化的樣品。熱壓成膜熱壓成膜 適用熱塑性聚合物，將樣品在膜具中加熱至軟化適用熱塑性聚合物，將樣品在膜具中加熱至軟化點以上壓成薄膜。點以上壓成薄膜。溶液成膜溶液成膜 適用可溶性聚合物，將樣品溶于適當?shù)娜軇┲?，適用可溶性聚合物，將樣品溶于適當?shù)娜軇┲?，滴在玻璃板上使溶劑揮發(fā)得到薄膜。滴在玻璃板上使溶劑揮發(fā)得到薄膜。液膜法液膜法 適用液體樣品。兩基片之間的薄膜一般將幾滴樣適用液體樣品。兩

34、基片之間的薄膜一般將幾滴樣品滴在兩片薄透明窗片之間（如三明治），再固品滴在兩片薄透明窗片之間（如三明治），再固定在樣品架上。定在樣品架上。切記使用切記使用KBr時樣品時樣品不得有水。不得有水。固體樣品熱壓成膜法熱壓成膜法1) 熱壓裝置由液壓膜機、加熱模熱壓裝置由液壓膜機、加熱模具及溫控裝置組成。具及溫控裝置組成。2)制樣方法制樣方法 將樣品放在兩片鋁箔間，再將樣品放在兩片鋁箔間，再放在模具芯中，把上模塊放上后放在模具芯中，把上模塊放上后將模具放在壓片機上，升溫到選將模具放在壓片機上，升溫到選定的溫度，保持定的溫度，保持1min左右，即可左右，即可緩慢加壓，壓力一般控制緩慢加壓，壓力一般控制10

35、003000kg/cm2。加熱控制的溫加熱控制的溫度及加壓時間，應以不會發(fā)生熱度及加壓時間，應以不會發(fā)生熱分解和其他化學變化為依據(jù)。加分解和其他化學變化為依據(jù)。加壓時間約為壓時間約為1min。然后從壓片機然后從壓片機上取下模具（注意戴上保溫手套上取下模具（注意戴上保溫手套以免燙傷）。冷至室溫后，脫模以免燙傷）。冷至室溫后，脫模取出樣品片。取出樣品片。溶液成膜法溶液成膜法注意事項注意事項 要得到均勻和純凈的薄膜是不容易的，其關鍵在于要得到均勻和純凈的薄膜是不容易的，其關鍵在于和配置的和配置的。 選擇溶劑的原則：選擇溶劑的原則：避免使用沸點高、極性強的溶劑，應選擇較低沸點、在避免使用沸點高、極性強

36、的溶劑，應選擇較低沸點、在低溫下可從薄膜中揮發(fā)、清除的溶劑。低溫下可從薄膜中揮發(fā)、清除的溶劑。盡量不用對人體有害的溶劑，否則對操作者的健康和環(huán)盡量不用對人體有害的溶劑，否則對操作者的健康和環(huán)境都不利。境都不利。選擇的溶劑不能與樣品產生化學反應或其他相互作用，選擇的溶劑不能與樣品產生化學反應或其他相互作用，否則會引起聚集態(tài)結構的變化。否則會引起聚集態(tài)結構的變化。（1）根據(jù)實驗所需的透明范圍、溶液性質等選擇液體池的）根據(jù)實驗所需的透明范圍、溶液性質等選擇液體池的窗片種類，最常用的是窗片種類，最常用的是KBr、NaCl鹽片，如果樣品是鹽片，如果樣品是水溶液則可選用水溶液則可選用CaF2、BaF2、K

37、RS-5等水不溶性窗片。等水不溶性窗片。（2）避免水汽侵蝕易溶于水、吸濕性強的窗片。）避免水汽侵蝕易溶于水、吸濕性強的窗片。（3）液體池要及時清洗干凈，不使其被污染。）液體池要及時清洗干凈，不使其被污染。（4）盡可能選用極性小的溶劑，避免極性溶質與極性溶劑）盡可能選用極性小的溶劑，避免極性溶質與極性溶劑間會產生間會產生“溶劑效應溶劑效應”，使譜圖失真。，使譜圖失真。（5）水溶液樣品應先設法脫除全部水分或部分脫水濃縮，）水溶液樣品應先設法脫除全部水分或部分脫水濃縮，然后進行紅外測定。然后進行紅外測定。液膜法液膜法注意事項注意事項固體樣品氣體池法氣體池法 氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內進行測定，它的兩端粘

38、有紅外透光氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內進行測定，它的兩端粘有紅外透光的的NaCl或或KBr窗片窗片密封。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。密封。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。將氣體池放在氣體池架上即可，要特別注意防止鹽片受潮。將氣體池放在氣體池架上即可，要特別注意防止鹽片受潮。氣體樣品l氣體樣品采用氣體池，直接測試；氣體樣品采用氣體池，直接測試；l濃度高的樣品，采用光程短的氣體池，或者減小濃度高的樣品，采用光程短的氣體池，或者減小壓力，或者用氮氣或氦氣進行稀釋；壓力，或者用氮氣或氦氣進行稀釋；l對于濃度低至對于濃度低至PPM或或PPB量級的樣品，采用光程量級的樣品，采用光程長的氣體池以及更高靈敏度的長的

39、氣體池以及更高靈敏度的MCT檢測器檢測器。l將氣體樣品注入一個（抽真空的）氣體池進行分將氣體樣品注入一個（抽真空的）氣體池進行分析。測量得到峰的強度受氣體池的析。測量得到峰的強度受氣體池的的影響。氣體樣品會由于的影響。氣體樣品會由于吸收池總壓不同而引起吸收譜帶強度變化。吸收池總壓不同而引起吸收譜帶強度變化。氣體樣品（1）液體池法）液體池法 沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉液體池中，液層厚度一可注入封閉液體池中，液層厚度一般為般為0.011mm。（2）液膜法）液膜法 沸點較高的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，形成液膜。沸點較高的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，形成液膜。

40、 對于一些吸收很強的液體，當用調整厚度仍得不到滿對于一些吸收很強的液體，當用調整厚度仍得不到滿意的譜圖時，可用適當?shù)娜軇┡涑上∪芤哼M行測定。意的譜圖時，可用適當?shù)娜軇┡涑上∪芤哼M行測定。 常用的紅外光譜溶劑應在所測光譜區(qū)內沒有強烈的吸常用的紅外光譜溶劑應在所測光譜區(qū)內沒有強烈的吸收，不侵蝕鹽窗，有收，不侵蝕鹽窗，有CCl4 、 CCl3 、CS2、C6H14、環(huán)己烷等。、環(huán)己烷等。液體樣品譜圖質量判斷標準500100015002000250030003500Wavenumber cm-1102030405060708090Transmittance % 一般來說，譜圖中最大吸收峰在一般來說，譜

41、圖中最大吸收峰在10%T左右，基線在左右，基線在80%T左右，且基線保持平直，沒有雜峰的干擾，這樣的左右，且基線保持平直，沒有雜峰的干擾，這樣的圖就是好圖。在某些情況下，即使沒有得到很好紅外譜圖，圖就是好圖。在某些情況下，即使沒有得到很好紅外譜圖，OPUS軟件也具有很好的譜圖處理功能。軟件也具有很好的譜圖處理功能。紅外譜圖質量的判斷紅外譜圖質量的判斷100015002000250030003500Wavenumber cm-197.097.598.098.599.099.5Transmittance %500100015002000250030003500Wavenumber cm-10204

42、06080Transmittance %500100015002000250030003500Wavenumber cm-17476788082848688Transmittance %500100015002000250030003500Wavenumber cm-1202530354045505560Transmittance %500100015002000250030003500Wavenumber cm-1020406080Transmittance %500100015002000250030003500Wavenumber cm-1102030405060708090Transm

43、ittance %100015002000250030003500Wavenumber cm-197.097.598.098.599.099.5Transmittance %譜圖信噪比太差譜圖信噪比太差500100015002000250030003500Wavenumber cm-1020406080Transmittance %樣品量大，有干涉條紋樣品量大，有干涉條紋500100015002000250030003500Wavenumber cm-17476788082848688Transmittance %壓片太薄壓片太薄500100015002000250030003500Waven

44、umber cm-1202530354045505560Transmittance %基線傾斜基線傾斜500100015002000250030003500Wavenumber cm-1020406080Transmittance %背景不好背景不好應用主要內容對于已有結構，判斷峰的歸屬是否與結構相一致，用簡對于已有結構，判斷峰的歸屬是否與結構相一致，用簡單的方法與對照光譜或對照品光譜比較（譜帶的有與無、各單的方法與對照光譜或對照品光譜比較（譜帶的有與無、各譜帶的相對強弱）。譜帶的相對強弱）。 若供試品的光譜圖與對照光譜圖一致，通?？膳卸▋苫艄┰嚻返墓庾V圖與對照光譜圖一致，通?？膳卸▋苫衔?/p>

45、為同一物質（只有少數(shù)例外，如有些光學異構體或大分合物為同一物質（只有少數(shù)例外，如有些光學異構體或大分子同系物等）；若兩光譜不同，則可判定兩化合物不同。子同系物等）；若兩光譜不同，則可判定兩化合物不同。對于未知結構，判斷峰的歸屬是否為某官能團。對于未知結構，判斷峰的歸屬是否為某官能團。1、基本與對照光譜比較，少數(shù)與對照品光譜比較；、基本與對照光譜比較，少數(shù)與對照品光譜比較；2、多為原料鑒別，制劑很少（在考慮擴大鑒別方法、多為原料鑒別，制劑很少（在考慮擴大鑒別方法 專屬性不強的品種）；專屬性不強的品種）；3、譜段：、譜段：4000400cm-1；4、制樣方法：壓片法、糊法、溶液法、液膜法、薄膜法、

46、制樣方法：壓片法、糊法、溶液法、液膜法、薄膜法、ATR法、氣體池法；法、氣體池法；5、光譜集：收有藥品、輔料、對照品等，不包括藥、光譜集：收有藥品、輔料、對照品等，不包括藥 品包品包裝材料裝材料6、無效晶型的控制：如甲苯咪唑。、無效晶型的控制：如甲苯咪唑。第一卷，收載了藥品紅外光譜圖共第一卷，收載了藥品紅外光譜圖共685幅，由光幅，由光柵型紅外分光光度計繪制柵型紅外分光光度計繪制第二卷，收載藥品紅外光譜圖第二卷，收載藥品紅外光譜圖208幅，并全部改幅，并全部改由傅立葉紅外光譜儀繪制由傅立葉紅外光譜儀繪制第三卷，收載藥品紅外光譜圖第三卷，收載藥品紅外光譜圖210幅，其中幅，其中172個為新增品種

47、，個為新增品種，38個老品種重新繪制了圖譜個老品種重新繪制了圖譜2010年第四卷，共收載藥品紅外光譜圖年第四卷，共收載藥品紅外光譜圖124幅幅紅外光譜集是中華人民共和國藥典的配套叢書，是藥品質紅外光譜集是中華人民共和國藥典的配套叢書，是藥品質量檢驗的法定依據(jù)之一。量檢驗的法定依據(jù)之一。（1 1）凡中華人民共和國藥典、國家藥品標準已收載用）凡中華人民共和國藥典、國家藥品標準已收載用紅外光譜法作為鑒別的原料藥，本光譜集中收載的相應光紅外光譜法作為鑒別的原料藥，本光譜集中收載的相應光譜圖供比對用。譜圖供比對用。 對于制劑的紅外鑒別，由于可能存在輔料干擾，本對于制劑的紅外鑒別，由于可能存在輔料干擾，本

48、光譜集收載的光譜圖僅作參考，參照原料藥的標準光譜在光譜集收載的光譜圖僅作參考，參照原料藥的標準光譜在指紋區(qū)選擇指紋區(qū)選擇3 35 5個輔料無干擾的待測成分的特征吸收峰，個輔料無干擾的待測成分的特征吸收峰，列出他們的波數(shù)位置作為鑒別的依據(jù)。列出他們的波數(shù)位置作為鑒別的依據(jù)。（2）固體藥品在測定時，可能由于晶型的影響，致使錄制的）固體藥品在測定時，可能由于晶型的影響，致使錄制的光譜圖與本光譜圖集所收載的光譜圖不一致，如無晶型要求，光譜圖與本光譜圖集所收載的光譜圖不一致，如無晶型要求，應按本光譜集中個相應光譜圖中備注的方法或該品種正文中應按本光譜集中個相應光譜圖中備注的方法或該品種正文中規(guī)定的方法進

49、行預處理后，再進行錄制。規(guī)定的方法進行預處理后，再進行錄制。 馬來酸依索拉定馬來酸依索拉定-不同生產廠結晶溶劑不同，紅外光譜有差異，甲醇重不同生產廠結晶溶劑不同，紅外光譜有差異，甲醇重結晶后，各生產廠紅外光譜一致結晶后，各生產廠紅外光譜一致 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100%T 500 1000 1500 2000 2000 2500 3000 3500 4000 W avenumbers (cm-1) 固體藥品在測定時，如有晶型要求，應用固體藥品在測定時，如有晶型要求，應用IR對有效晶型對有效晶型進行鑒別，并對

50、無效晶型進行控制檢查。一般不采用研磨壓進行鑒別，并對無效晶型進行控制檢查。一般不采用研磨壓片法，多采用糊法，但要對礦油（石蠟油）峰與樣品峰甑別。片法，多采用糊法，但要對礦油（石蠟油）峰與樣品峰甑別。 氯沙坦鉀氯沙坦鉀-糊法糊法 (如石蠟油峰明顯如石蠟油峰明顯,應增加樣品量或與對照品一并測定應增加樣品量或與對照品一并測定) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%T 500 1000 1500 2000 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)（3）由于圖譜的質量或供試品的多晶型等原因，有些化合）由于圖譜的質量或供試品的多晶

51、型等原因，有些化合物的光譜圖作了重新繪制，并收入后續(xù)卷中。若同一化合物的光譜圖作了重新繪制，并收入后續(xù)卷中。若同一化合物的光譜圖在不同卷中均有收載，用于鑒別時以后卷光譜物的光譜圖在不同卷中均有收載，用于鑒別時以后卷光譜圖作為比對依據(jù)，前卷光譜圖僅作為參考。圖作為比對依據(jù)，前卷光譜圖僅作為參考。 二氟尼柳二氟尼柳-乙醇重結晶乙醇重結晶-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%T 500 1000 1500 2000 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)不同重結晶溶劑產生不同晶型藥物的同質異晶。不同晶型對藥物的影響因素：不同晶型對藥物的影響因素：溶解度、溶出速率、熔點、密度、硬度、外觀以及生物有溶解度、溶出速率、熔點、密度、硬度、外觀以及生物有效性、藥物的穩(wěn)定性、生物利用度及療效的發(fā)揮。效性、藥物的穩(wěn)定性、生物利用度及療效的發(fā)揮。藥物多晶型現(xiàn)象的研究已經成為日?？刂扑幤飞a及新藥藥物多晶型現(xiàn)象的研究已經成為日常控制藥品生產及新藥劑型確定前設計所不可缺少的重要組成部分。了解藥物的劑型確定前設計所不可缺少的重要組成部分。了解藥物的晶型及其性質后，將有助于保證藥物制劑的物理化學穩(wěn)定晶型及其性質后，將有助于保證藥物制劑的物理化學穩(wěn)定性，提高藥物的生物利用度，減少毒性，增進治療效果，性