形象的來說,可樂的價(jià)錢是1毛錢,你扔進(jìn)去1毛錢,你就能得到可樂,這是紅外??墒侨绻闳舆M(jìn)去1塊錢,會(huì)出來一瓶可樂和9毛找的錢,你仍舊可以知道可樂的價(jià)錢,這就是拉曼。
1) 拉曼譜峰比較尖銳,識(shí)別混合物,特別是識(shí)別無機(jī)混合物要比紅外光譜容易。
2) 在鑒定有機(jī)化合物方面,紅外光譜具有較大的優(yōu)勢(shì),主要原因是紅外光譜的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫比拉曼光譜的豐富。
3)在鑒定無機(jī)化合物方面,拉曼光譜儀獲得400cm-1以下的譜圖信息要比紅外光譜儀容易得多。所以一般說來,無機(jī)化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜的大。
4)拉曼光譜與紅外光譜可以互相補(bǔ)充、互相佐證。
相同點(diǎn)
對(duì)于一個(gè)給定的化學(xué)鍵,其紅外吸收頻率與拉曼位移相等,均代表*振動(dòng)能級(jí)的能量。因此,對(duì)某一給定的化合物,某些峰的紅外吸收波數(shù)與拉曼位移*相同,紅外吸收波數(shù)與拉曼位移均在紅外光區(qū),兩者都反映分子的結(jié)構(gòu)信息。
不同點(diǎn)
?。?)紅外光譜的入射光及檢測(cè)光均是紅外光,而拉曼光譜的入射光大多數(shù)是可見光 ,散射光也是可見光;
(2)紅外譜測(cè)定的是光的吸收,橫坐標(biāo)用波數(shù)或波長(zhǎng)表示,而拉曼光譜測(cè)定的是光的散射,橫坐標(biāo)是拉曼位移;
?。?)兩者的產(chǎn)生機(jī)理不同。紅外吸收是由于振動(dòng)引起分子偶極矩或電荷分布變化產(chǎn)生的。拉曼散射是由于鍵上電子云分布產(chǎn)生瞬間變形引起暫時(shí)極化,是極化率的改變,產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極,當(dāng)返回基態(tài)時(shí)發(fā)生的散射。散射的同時(shí)電子云也恢復(fù)原態(tài);
?。?)紅外光譜用能斯特?zé)簟⑻蓟璋艋虬谉刖€圈作光源而拉曼光譜儀用激光作光源;
(5)用拉曼光譜分析時(shí),樣品不需前處理。而用紅外光譜分析樣品時(shí),樣品要經(jīng)過前處理,液體樣品常用液膜法和液體樣品常用液膜法,固體樣品可用調(diào)糊法,高分子化合物常用薄膜法,體樣品的測(cè)定可使用窗板間隔為2.5-10 cm的大容量氣體池;
(6)紅外光譜主要反映分子的官能團(tuán),而拉曼光譜主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子;
?。?)拉曼光譜和紅外光譜可以互相補(bǔ)充,對(duì)于具有對(duì)稱中心的分子來說,具有一互斥規(guī)則:與對(duì)稱中心有對(duì)稱關(guān)系的振動(dòng),紅外不可見,拉曼可見;與對(duì)稱中心無對(duì)稱關(guān)系的振動(dòng),紅外可見,拉曼不可見。
紅外光譜和拉曼光譜都屬于分子振動(dòng)光譜,都是研究分子結(jié)構(gòu)的有力手段。紅外光譜測(cè)定的是樣品的透射光譜。當(dāng)紅外光穿過樣品時(shí),樣品分子中的基團(tuán)吸收紅外光產(chǎn)生振動(dòng),使偶極矩發(fā)生變化,得到紅外吸收光譜。拉曼光譜測(cè)定的是樣品的發(fā)射光譜。當(dāng)單色激光照射在樣品上時(shí),分子的極化率發(fā)生變化,產(chǎn)生拉曼散射,檢測(cè)器檢測(cè)到的是拉曼散射光。
單色激光照射樣品后,產(chǎn)生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的彈性散射,不負(fù)載樣品的任何信息。拉曼散射又分為斯托克斯散射和反斯托克斯散射,拉曼散射負(fù)載有樣品的信息。
對(duì)于分子中的同一個(gè)基團(tuán),它的紅外光譜吸收峰的位置和拉曼光譜峰的位置是相同的。在紅外光譜圖中,橫坐標(biāo)的單位可以用波數(shù)表示。在拉曼光譜圖中,雖然橫坐標(biāo)的單位也是用波數(shù),但表示的是拉曼位移。拉曼檢測(cè)器檢測(cè)到的是拉曼散射光,當(dāng)用不同波長(zhǎng)的激光激發(fā)樣品時(shí),拉曼檢測(cè)器檢測(cè)到的拉曼散射光的波長(zhǎng)是不相同的。雖然使用的激光波長(zhǎng)不同,但對(duì)于同一個(gè)基團(tuán),拉曼位移是相同的。拉曼位移是激光波數(shù)和拉曼散射光波數(shù)的差值。
既然分子中同一個(gè)基團(tuán)的紅外光譜吸收峰的位置和拉曼光譜峰的位置是相同的,為什么還要測(cè)定拉曼光譜呢?因?yàn)榧t外光譜和拉曼光譜的選律是不相同的,紅外和拉曼總體上說是互補(bǔ)的。
有些基團(tuán)振動(dòng)時(shí)偶極矩變化非常大,紅外吸收峰很強(qiáng),是紅外活性的。如羰基的吸收。有些基團(tuán)振動(dòng)時(shí)偶極矩沒有變化,不出現(xiàn)紅外吸收峰,是紅外非活性的。這種振動(dòng)拉曼峰會(huì)非常強(qiáng),也是拉曼活性的。
但一個(gè)基團(tuán)存在幾種振動(dòng)模式時(shí),偶極矩變化大的振動(dòng),紅外吸收峰強(qiáng);偶極矩變化小的振動(dòng),紅外吸收峰弱。拉曼光譜與之相反,偶極矩變化大的振動(dòng),拉曼峰弱;偶極矩變化小的振動(dòng),拉曼峰強(qiáng);偶極矩沒有變化的振動(dòng),拉曼峰zui強(qiáng)。這就是紅外和拉曼的互補(bǔ)性。
1.從本質(zhì)上面來說,兩者都是振動(dòng)光譜,而且測(cè)量的都是基態(tài)的激發(fā)或者吸收,能量范圍都是一樣的。
2.拉曼是一個(gè)差分光譜。形象的來說,可樂的價(jià)錢是1毛錢,你扔進(jìn)去1毛錢,你就能得到可樂,這是紅外。可是如果你扔進(jìn)去1塊錢,會(huì)出來一瓶可樂和9毛找的錢,你仍舊可以知道可樂的價(jià)錢,這就是拉曼。
3.光譜的選擇性法則是不一樣的,IR是要求分子的偶極矩發(fā)生變化才能測(cè)到,而拉曼是分子的極化性(polarizibility)發(fā)生變化才能測(cè)到。
4.IR很容易測(cè)量,而且信號(hào)很好,而拉曼的信號(hào)很弱。
5.使用的波長(zhǎng)范圍不一樣,IR使用的是紅外光,尤其是中紅外,好多光學(xué)材料不能穿透,限制了使用,而拉曼可選擇的波長(zhǎng)很多,從可見光到NIR,都可以使用。
當(dāng)然了還有很多不同的地方,比如制樣方面的,IR有時(shí)候相對(duì)比較的復(fù)雜,耗時(shí)間,而且可能會(huì)損壞樣品,但是拉曼并不存在這些問題。
6.拉曼和紅外大多數(shù)時(shí)候都是互相補(bǔ)充的,就是說,紅外強(qiáng),拉曼弱,反之也是如此!但是也有一些情況下二者檢測(cè)的信息是相同的。
紅外光譜和拉曼光譜都屬于分子振動(dòng)光譜,都是研究分子結(jié)構(gòu)的有力手段。紅外光譜測(cè)定的是樣品的透射光譜。當(dāng)紅外光穿過樣品時(shí),樣品分子中的基團(tuán)吸收紅外光產(chǎn)生振動(dòng),使偶極矩發(fā)生變化,得到紅外吸收光譜。拉曼光譜測(cè)定的是樣品的發(fā)射光譜。當(dāng)單色激光照射在樣品上時(shí),分子的極化率發(fā)生變化,產(chǎn)生拉曼散射,檢測(cè)器檢測(cè)到的是拉曼散射光。
單色激光照射樣品后,產(chǎn)生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的彈性散射,不負(fù)載樣品的任何信息。拉曼散射又分為斯托克斯散射和反斯托克斯散射,拉曼散射負(fù)載有樣品的信息。
對(duì)于分子中的同一個(gè)基團(tuán),它的紅外光譜吸收峰的位置和拉曼光譜峰的位置是相同的。在紅外光譜圖中,橫坐標(biāo)的單位可以用波數(shù)表示。在拉曼光譜圖中,雖然橫坐標(biāo)的單位也是用波數(shù),但表示的是拉曼位移。拉曼檢測(cè)器檢測(cè)到的是拉曼散射光,當(dāng)用不同波長(zhǎng)的激光激發(fā)樣品時(shí),拉曼檢測(cè)器檢測(cè)到的拉曼散射光的波長(zhǎng)是不相同的。雖然使用的激光波長(zhǎng)不同,但對(duì)于同一個(gè)基團(tuán),拉曼位移是相同的。拉曼位移是激光波數(shù)和拉曼散射光波數(shù)的差值。
既然分子中同一個(gè)基團(tuán)的紅外光譜吸收峰的位置和拉曼光譜峰的位置是相同的,為什么還要測(cè)定拉曼光譜呢?因?yàn)榧t外光譜和拉曼光譜的選律是不相同的,紅外和拉曼總體上說是互補(bǔ)的。
有些基團(tuán)振動(dòng)時(shí)偶極矩變化非常大,紅外吸收峰很強(qiáng),是紅外活性的。如羰基的吸收。有些基團(tuán)振動(dòng)時(shí)偶極矩沒有變化,不出現(xiàn)紅外吸收峰,是紅外非活性的。這種振動(dòng)拉曼峰會(huì)非常強(qiáng),也是拉曼活性的。
但一個(gè)基團(tuán)存在幾種振動(dòng)模式時(shí),偶極矩變化大的振動(dòng),紅外吸收峰強(qiáng);偶極矩變化小的振動(dòng),紅外吸收峰弱。拉曼光譜與之相反,偶極矩變化大的振動(dòng)。