利用樣品的紅外吸收光譜圖對物質進行定性、定量分析以及測定分子結構的方法,稱為紅外吸收光譜法(Infrared absorption spectroscopy)或紅外分光光度法(Infrared spectrophotometry),簡稱紅外光譜法。
紅外光譜(Infrared spectroscopy)屬于分子振動光譜。物質分子的基本運動狀態有兩種:振動和轉動。其中,振動又包括伸縮振動和彎曲振動兩種。伸縮振動是指鍵長沿鍵軸方向發生周期性的變化;彎曲振動是指鍵角發生周期性的變化。用一束紅外光照射某一物質,若某一頻率的紅外光恰好可使分子從基態躍遷到激發態,該物質的分子就會吸收這一頻率的光能,并將其轉化為分子的振動能和轉動能。
紅外光譜法與其它分析法相比,有如下特點:
(一)紅外光譜是依據樣品在紅外光區吸收峰的特征來推測分子中官能團的存在與否及其鄰近,進而確定化合物結構的。因此,紅外光譜被認為是物質的“指紋”。
(二)紅外光譜特征性高。紅外光譜信息很多,可對不同結構的化合物給出特征性的圖譜。
(三)紅外光譜不破壞樣品,并且對任何狀態的樣品都適用,測定方便,制樣簡單。
(四)分析時間短。一般紅外光譜做一個樣可在10min內完成。如果采用傅里葉變換紅外分光光度計,在1s內就可完成多次掃描。
(五)所需樣品用量少。紅外光譜分析一次用量為1~5mg,有時甚至可以只用幾十微克,且可以回收。
在結石成分中,每個化合物都有其特征的紅外光譜。近年來,紅外光譜學被越來越多地用于結石病的研究。這項技術具有特異性、快速性、全面性的特點,既可用于晶體,亦可用于非晶體化合物的研究。因而在結石成分的定性分析中,紅外光譜是一種強有力的鑒別手段。