1、为什么近红外光谱主要包含的是含氢基团的信息?
解答:一是含氢基团(×—可)伸缩振动的非谐性常数非常高,远大于羰基的非谐性常数,因此含氢基团的倍频及合频吸收强度大;二是含氢基团伸缩振动出现在红外的高频区,其倍频和弯曲振动的合频吸收怡好落在近红外谱区。
2、为什么吸收强度弱反而是近红外光谱的一种技术优势?
解答:(1) 由于近红外光谱吸收强度弱,对于大多数样品来讲,不需要进行任何处理,便可以直接测量,具有测试方便的优势。比如,对于液体样品,通常可选用 1~10mm 范围光程的比色田进行测量,相比于红外光谱采用 30~50um范围光程的液体池,其装样和清洗都非常方便和快捷。对于固体样品,可以采用漫反射方式,直接对样品进行测量;(2)由于液体样品选用的比色四光程长,对光程精度的要求显著下降,日常分析时通常也不需要对光程进行校准;(3)痕量物质对近红外光谱的影响小,对测量结果的干扰不明显。
3、为什么氢键(效应)在近红外光谱中很重要?
解答:氢键的变化会改变×一H键的力常数。通常,氢键的形成会使谱带频率发生位移,并使谱带变宽。合频是两个或多个基频之和,倍频是基频的倍数,因此气键对合频和倍频频谱的影响大于基频。由于近红外光谱主要为×一H的倍频及合频吸收,氢键的变化对近红外光谱有很大影响,如溶剂的稀释和温度的升高引起氢键的减弱将使谱带向高频(短波长)方向发生位移,可使谱带位移幅度达10~100cm’,相当于几纳米至 50nm。所以,在近红外光谱定性和定量分析中,氢键(效应)很重要。
4、为什么近红外光谱的吸收谱带较宽?
解 答 :近红外光谱主要为含氢基团(X一H)倍频和合频的吸收。相比于基频跃迁,倍频及合频的跃迁方式更多,会产生更丰富的光谱吸收峰。在近红外光谱中,某一谱带往往由多个倍频及合频吸收组成,因此光谱谱带宽,且存在严重的谱峰重叠现象。