出版時間:2009-10 出版社:化學工業(yè)出版社 作者:沃克曼,文依 編著,褚小立,許育鵬,田高友 譯 頁數(shù):274
前言
近紅外光譜定量和定性分析需要采用多元校正算法(即常說的化學計量學方法)建立校正集樣本光譜與其物理或化學性質之間的關系(常稱為模型)。因此,對光譜響應與化學組成濃度呈比例變化的特征波長區(qū)域進行辨識,無論對于科學認知其因果關系·還是建立常規(guī)分析方法都是必需的。 建立近紅外光譜方法的第一步是采用近紅外光譜儀測量樣品的光譜。光譜是由儀器函數(shù)與樣品的光學和化學特性卷積得到的。樣品充當了光譜儀的一個光學元件。光譜包含了樣品特有的分子振動信息、樣品的物理性質信息以及樣品與測量儀器之間特有的交互作用信息。光譜與其化學結構的關聯(lián)稱為光譜結構相關。光譜相關或解析是將抽象的吸收數(shù)據(jù)(光譜)轉換成用來表述樣品詳細分子結構的信息。光譜解析將為建立樣品光譜與其分子性質之間的因果關系奠定基礎?! 为毷褂没瘜W計量學方法提供給分析科學的基礎是不牢固的。建立有效的多元校正模型,要求x(儀器的響應數(shù)據(jù)或光譜數(shù)據(jù))與y(參考數(shù)據(jù))之間存在定量關系。如果x與y之間不存在因果關系,所建立的分析方法將不會得到正確的預測結果。近紅外光譜解析為了解分子結構與其特征吸收譜帶之間的因果關系提供基礎知識。要想掌握近紅外光譜這一分析技術,光譜解析是一個極其重要的智力過程。本書盡可能地為分析工作者提供近紅外光譜解析所需的工具和手段?! ”M管目前尚未有近紅外光譜解析的專著出版,但已發(fā)表了很多相關的經(jīng)典評述性論文,其中一些論文給出了特征吸收譜帶的光譜或圖表。
內容概要
本書通過大量的譜圖和數(shù)據(jù)詳細介紹了近紅外光譜吸收譜帶與分子結構之間的關系,給出了主要官能團、有機化合物和聚合物的特征吸收譜帶及其歸屬。此外,書中還扼要介紹了近紅外光譜產(chǎn)生的機理以及近紅外光譜的應用發(fā)展史。本書對讀者深入了解和掌握近紅外光譜分析技術將有很大幫助,具有廣泛的參考價值。特別適合作為光譜分析工作者的手冊類工具書,也可用作科研院所和高等院校師生的教學參考書。
書籍目錄
1 近紅外光譜簡介 1.1 分子光譜 1.2 振動能級 1.3 光譜響應與分子濃度 1.4 分子振動術語 1.5 伸縮振動 1.6 彎曲 1.7 近紅外光譜群論基礎 1.8 旋轉軸 1.9 反映平面 1.10 反演中心 1.11 異常旋轉軸 1.12 點群 1.13 用矩陣運算定義群 1.14 光譜測量中的實用問題 1.15 近紅外光譜吸收譜帶的類型 1.16 紅外?近紅外能量特性 1.17 簡正模式理論(理想的或簡諧振子) 1.18 非諧振子 1.19 簡諧振子或簡正模式圖解 1.20 選律 1.21 非諧振子圖解 1.22 近紅外光譜解析 1.23 基團頻率 1.24 振動的偶合 1.25 費米共振(或二級共振) 1.26 確定譜帶歸屬的工具和技術 參考文獻2 鏈烷烴和環(huán)烷烴 2.1 C—H官能團 2.2 甲基CH 2.2.1 一級倍頻 2.2.2 高階倍頻 2.2.3 組合頻 2.3 亞甲基CH 2.3.1 線型分子的一級倍頻 2.3.2 線型分子的高階倍頻 2.3.3 線型分子的組合頻 2.3.4 環(huán)狀分子的一級倍頻 2.3.5 環(huán)狀分子的高階倍頻 2.3.6 環(huán)狀分子的組合頻 2.4 次甲基 2.5 典型化合物比較 參考文獻3 烯烴和炔烴 3.1 線型烯烴的倍頻 3.2 線型烯烴的組合頻/彎曲振動模式 3.3 環(huán)狀雙鍵 3.4 二烯 3.5 炔和丙二烯 參考文獻4 芳香化合物 4.1 苯 4.2 烷基取代芳香化合物 4.3 非烷基取代芳香化合物 4.4 其它芳香化合物 參考文獻5 含羥基的化合物 5.1 O—H基團 5.2 醇 5.2.1 一級倍頻 5.2.2 高階倍頻 5.2.3 組合頻 5.3 酚 5.3.1 倍頻 5.3.2 組合頻 5.4 多羥基化合物 5.5 氫過氧化物 5.6 羧酸中的OH 5.6.1 倍頻 5.6.2 組合頻 5.7 硅烷醇 5.8 烯醇和烯醇化合物 參考文獻6 水 ……7 羰基化合物8 胺和酰胺9 P—H和S—H10 碳水化合物11 氨基酸、肽和蛋白質12 合成聚合物和橡膠13 近紅外光譜應用史附錄1 NIR吸收帶概要圖附錄2a 光譜?分子結構對照圖(10500~6300cm-1,952~1587nm)附錄2b 光譜?分子結構對照圖(7200~3800cm-1,1389~2632nm)附錄3 詳細的光譜?分子結構對照圖(10500~3800cm-1,952~2632nm)附錄4a 光譜特征吸收峰?分子結構對照表(以波長升序及波數(shù)降序排列)附錄4b 光譜特征吸收峰?分子結構對照表(以官能團字母升序排列)附錄5 光譜索引(以官能團或對比官能團為序)附錄6 光譜索引(以化合物名稱的漢語拼音字母順序排列)附錄7 光譜索引(以分子式的碳數(shù)排列)索引
章節(jié)摘錄
1 近紅外光譜簡介 1.1 分子光譜 分子光譜產(chǎn)生于分子中原子核的周期運動(振動)。這些原子核同時或分別沿直線矢量進行運動,包括旋轉、振動、搖擺以及相對于重心的彎曲運動。分子的振動和彎曲運動表現(xiàn)為振動光譜活性,可以通過多種光譜技術進行測量,包括近紅外、中紅外、遠紅外(太赫茲)和拉曼光譜。這些分子振動光譜與分子的結構高度相關,而且相當復雜。本書的主要目的就是解析近紅外光譜與分子結構之間的這種復雜的相關關系?! 》肿幽芗壥窃雍头肿舆\動的平動能級、轉動能級、振動能級和電子能級之和。除平動能外,其它運動都會對分子光譜的特性產(chǎn)生影響。轉動能與每一個分子的旋轉角速度成正比。分子的電子能及其量子數(shù)可通過泡利原理進行描述,該問題不在本書的討論范圍之內。本書主要討論振動能級,并以振動能級模型為基礎來解析近紅外光譜(NIR)與分子結構之間的相關關系。
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