文档介绍：第十六章红外光谱与拉曼光谱
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红外光谱和拉曼光谱属于波谱技术的范畴。
波谱技术
是某种特定波长、强度的辐射能通过特征能态间的跃迁后而引发的电磁波谱。
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波谱技术分两大类：
吸收波点：
排除了色散型仪器的单色器和出射狭缝，使得到达检测器的光能量大为提高
提高了仪器的灵敏度
在整个测量范围内分辨率是一个常数，不随波长变化而改变。
采用了高响应的检测器，大大提高了光谱的时间响应。
因此对于微量样品的测定、分辨近似结构、测量瞬态过程以及与色谱仪联机使用等均提供了极为有利的条件。
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2．制样技术
红外光谱要求样品厚度：
定性分析10－30μm；
定量分析从几个微米到毫米以上。
在测试过程中，要保证透光度应在 15％ -70%的范围内。
样品过厚，许多主要的谱带都吸收到顶，彼此连成一片，看不出准确的波数位置和精细结构；
样品过薄，许多中等强度和弱的谱带由于吸收太弱，在谱图上只有一个模糊的轮廓，失去谱图的特征。
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干涉条纹的影响：
干涉条纹与光谱迭加一起：
将使谱带变形
特别对定量分析的精确度影响较大
在长波区域影响更为突出。
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消除干涉条纹的方法有：
①样品表面粗糙化，可以在粗糙的物体表面做膜，也可以做膜后用砂纸将样品一侧或两侧打毛；
②采用楔型薄膜；
③在样品薄膜两侧涂上一层折射率和样品相近，且对红外透明的物质，最常用的有石蜡油和全氟煤油。
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样品的制备
（1）溶液
溶液制样技术在小分子化合物的红外光谱测量中获得广泛应用，特别是在定量分析中，这一制样技术具有很多优点。
但在高聚物的研究中却用得很少。
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（2）薄膜的制备
①溶液铸膜法
将高聚物用适当的溶剂溶解（溶液的浓度视所需的薄膜厚度而定，通常在20%以内），滴在经过洗净干燥的平面玻璃或金属板上，使其均匀分散，将溶剂尽量缓慢挥发，以保证制成的薄膜质量良好。待溶剂挥发完毕，将膜取下。为了除去可能残存的溶剂，可将薄膜置于真空干燥箱内适当加热。
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②熔铸或热压制膜法
将少量高聚物夹在两片KBr小片之间，放入压模内。在压模的外面用一空心圆柱形小电炉加热，待高聚物软化或熔融后，用油压机加压，在适当压力下，可压制成所需的薄膜。
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（3)压片技术
压片技术中常用的分散介质KBr, 取高聚物样品约1－2mg, 研细后和KBr粉末100一200 mg进行混研，待样品与KBr混合均匀，装入模具内放在油压机上加压成形，使之成为透明的晶片。
在通常的红外光谱测量中，KBr晶片的直径约为10－12mm，－。
压片时的压力约为700MPa。
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(4）糊剂制样法
在KBr压片的红外光谱中，常在3450和1635 cm-1处出现强而宽的水吸收，很难完全除去。
有时为了避免这种干扰，采用一些液态悬溶剂，如液体石蜡、六氯丁二烯、全氟化碳等，将研细的高聚物粉末放在悬溶剂内研磨，使成糊状，然后测量这一糊剂的光谱。
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（5）纤维
纤维样品的制备可分为两类：
①破坏纤维外形的制样方法有：
KBr压片，溶液铸膜，糊剂悬浮，热压铸膜，冷压膜．热解和水解。
②保留纤维外形的制样方法有：
单根纤维的微量红外光谱技术，单根纤维可用反射式红外显微镜直接进行观察。
多根纤维的纤维栅法
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纤维栅法：
测量多根纤维时，重要的是要把样品纤维排列整齐，平行而且不出现漏光的缝隙。通常是使用U型金属夹，把纤维平行地夹于其上。
也可把纤维按同样要求夹于两块盐片之间进行测量。
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(6）切片
如果所研究的高聚物样品太厚，不便进行红外光谱测量，但又不能采用溶解、熔融或加压等手段改变样品的物理状态时，就须考虑显微切片技术来解决。
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红外光谱图的解析
红外谱图中：
谱带的位置
谱带的形状
谱带的相对强度
是解析谱图的三个要素
横坐标：波数
纵坐标：相对强度
利用基团与频率关系进行基团的确定，从而确定材料的结构。
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红外光谱在高聚物研究中的应用
定性分析：
1．高聚物材料的分析和鉴定；
；
3．聚合过程、反应机理的研究；
4．老化、降解机理的研究等。
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定量分析：
利用朗伯－比尔定律进行：
I0：入射单色光的强度
I：透射光的强度
c：溶液的浓度
b：液层的厚度
a：吸光常数
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键的类型
波数
峰的强度