一、定性分析

1.1已知物的鉴定

将试样的红外谱图与标准谱图或者文献上的谱图进行对照。考察比较试样与标样的吸收峰位置、形状和峰的相对强度。如果三者相同，即可判定试样即为该种标样。如果两张谱图不一样或峰位不一致，则说明两者不为同一化合物或试样有杂质。如用计算机谱图检索，则采用相似度来判别。

使用文献上的谱图，应当注意试样的物态、结晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同。

1.2未知物结构的测定

测定未知物结构，是红外光谱法定性分析的一个重要用途，它涉及光谱解析。如果未知物不是新化合物，可以通过两种方式利用标准谱图进行查对：

(1)查阅标准谱图的谱带索引，与寻找试样光谱吸收带相同的标准谱图；

(2)进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后再由化学分类索引查找标准谱图对照核实。具体步骤如下：

①尽可能收集试样的相关资料和数据，了解试样的来源，推测可能的化合物类别；测定试样的物理常数，如熔点、沸点、溶解度、折射率、旋光率等，作为定性分析的旁证；根据元素分析及相对摩尔质量的测定求出化学式并计算化合物的不饱和度（Ω）：

Ω=1+n4+(n3一n1)/2

式中n4,n3,n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目。

Ω=0，表示分子是饱和的，应为链状烃或不含双键的衍生物；

Ω=l，表示分子中可能有一个双键或一个脂环；

Ω=2,表示分子中可能有一个叁键或两个双键或两个脂环；

Ω=4，表示分子中可能有一个苯环。

需要指出的是，二价原子如氧、硫等不参加计算。

②图谱解析图谱解析一般先从基团频率区的最强谱带开始，推测未知物可能含有的基团，判断不可能含有的基团。再从指纹区的谱带进一步验证，找出可能含有基团的相关峰，用一组相关峰确认一个基团的存在；如果是芳香族化合物，应定出苯环取代位置。根据官能团及化学合理性，拼凑可能的结构，然后查对标准谱图核实。

在解析红外光谱时，要同时注意吸收峰的位置、强度和峰形。以羰基为例。羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。如果在1680-1780cm-1有吸收峰，但其强度低，这表明该化合物并不存在毅基，而是该试样中存在少量的羰基化合物，它以杂质形式存在。吸收峰的形状也决定于官能团的种类，从峰形可以辅助判断官能团。以缔羟基、缔合伯胺基及炔氢为例，它们的吸收峰位只略有差别，但主要差别在于峰形：缔合羟基峰宽、圆滑而钝；缔合伯胺基吸收峰有一个小小的分叉；炔氢则显示尖锐的峰形。

同一基团的几种振动相关峰应同时存在。任一官能团由于存在伸缩振动（某些官能团同时存在对称和反对称伸缩振动）和多种弯曲振动，因此，会在红外谱图的不同区域显示出几个相关吸收峰。所以，只有当几处应该出现吸收峰的地方都显示吸收峰时，方能得出该官能团存在的结论。以甲基为例，在2960,2870,1460,1380cm-1处都应有C-H的吸收峰出现。以长链CH2为例，2920,2850,1470,720cm-1处都应出现吸收峰。

值得说明的是，完全依靠红外光谱来进行化合物的最后确认相当困难，往往需要结合其他谱图信息，如核磁共振、质谱、紫外光谱等加以确定。

二、定量分析

由于红外光谱的谱带较多，选择余地大，所以能方便地对单一组分或多组分进行定量分析。此外，该法不受试样状态的限制，能定量测定气体、液体和固体试样。但红外光谱法的灵敏度较低，尚不适于微量组分测定。

红外光谱法定量分析的依据与紫外一可见光谱法一样，也是基于Lambert一Beer定律，通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组分含量。但与紫外一可见光谱法相比，红外光谱法在定量方面较弱。这是因为：红外谱图复杂，相邻峰重叠多，难以找到合适的检测峰；红外谱图峰形窄，光源强度低，检测器灵敏度低，测定时必须使用较宽的狭缝，从而导致对Lambert-Beer定律的偏离；红外测定时吸收池厚度不易确定，利用参比难以消除吸收池、溶剂的影响。

下面介绍利用红外光谱进行定量的方法。

2.1吸收带的选择

由于红外光谱的谱带较多，谱图复杂，且相邻峰重叠多，因此用于定量的吸收带选择十分重要，在一定程度上决定了方法的灵敏度与选择性。具体要求如下：

(1)必须是被测物质的特征吸收带。例如分析酸、酯、醛、酮时，必须选择-C=O基团的振动有关的特征吸收带。

(2)所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。

(3）所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围尽可能没有其他吸收带存在，以免干扰。

2.2吸光度的测定

1．基线法

通过谱带两边透射比最大点作光谱吸收的切线，作为该谱线的基线，分析波数处的垂线与基线的交点与最高吸收峰顶点的距离为峰高，该值即为透射比，再由公式A=lg(1/T）计算吸光度，而A与吸收谱带强度的关系为A=lg(I0/I)。

2．一点法

该法不考虑背景吸收，直接从谱图中分析波数处读取谱图纵坐标的透射比，再由公式A=lg(1/T）计算吸光度。实际上这种背景可以忽略的情况较少，因此多用基线法。

2.3用标准曲线法、求解联立方程法等方法进行定盘分析

1．吸收强度比法

组分1A1=a1b1cl

组分2A2=a2b2c2

由于吸光度A1和A2由同一薄膜或压片测得，所以虽然不知其实际厚度，但是b1=b2。若令R=A1/A2，则R=A1/A2=a1/a2•c1/c2=K·c1/C2。

式中K=a1/a2，是两组分在各自特征吸收峰处的吸收系数之比。

由于在二元组分中，cl+c2=1，所以可用下式分别求组分1和2的质量分数或摩尔分数：

C1=R/(K十R)

c2=K/(K十R)

同理，可定量测定三元或三元以上组分的混合物，但组分越多，计算越麻烦，实际意义不大。

2．补偿法（差示法）

补偿法是在双光束分光光度计的参比光路中，加入混合物中的某些组分，以抵消混合物中这些组分的吸收。

三、与色谱的联用

色谱是较理想的定量分离分析技术，灵敏度高、选择性好，能对复杂的混合物进行分离分析。但在定性分析方面处于劣势。红外光谱能提供极其丰富的分子结构信息，几乎没有两种不同的物质具有完全相同的红外光谱，所以红外光谱是一种较好的定性分析工具。但是红外光谱原则上只能用于纯化合物，对于混合物的定性分析常常是无能为力的。

联合这两种方法，用色谱仪作为红外光谱仪的前置分离工具，将混合物进行分离后，再用红外光谱进行定性和结构分析，可实现优势互补。而随着傅里叶变换红外光谱技术的出现与发展，红外光谱与色谱的联用终于成为可能，而联用的关键在于接口技术。

3.1气相色谱一傅里叶变换红外光谱联用（GC-FTIR)

气相色谱是分离易挥发、低沸点小分子化合物的重要工具，由于普通IR仪扫描速率慢，灵敏度低，难以发挥联用技术的优势。直到傅里叶红外光谱仪出现以后，GC-IR联用技术才得到较大发展，接口主要有光管接口和冷阱接口，现已有商品化的仪器。

光管接口是目前最常用的。对光管的设计一般应考虑以下几个方面：光管的体积、光管的长度与直径的比例、光管的材料及光管对红外辐射的反射及透射性能的好坏等。目前普遍采用的是Azarraga式的光管，内部光滑表面镀一层金。光管的材料一般为硼硅酸耐热玻璃或者为石英管。由于很多化合物在高温下不稳定，故光管内壁必须镀金以保持化学惰性。当红外光线聚焦在光管的一端时，经镀金壁的多次反射，从另一窗口射出到达检测器。

3.2高效液相色谱一傅里叶变换红外光谱联用《HPLC-FTIR)

高效液相色谱适用于热不稳定试样、难挥发高沸点试样及大分子试样。但构成液相色谱流动相的有机溶剂在中红外区有强吸收，背景干扰严重，在一定程度上限制了其应用。流动池技术与喷雾集样技术是目前研究较多的接口技术，并在某些试样分析中得到了应用。

在HPLC-FTIR中，流动池是其定型接口，结构简单，采用较为广泛。由于作为流动相的有机溶剂具有相当强的红外吸收，流动池的光程必须短，小于1mm，体积在几至几十微升之间。流动池采用KBr或NaCl为窗片。若以水作溶剂，则选用Zn-Se作窗片。流动池大都做成可拆卸式，以便在确保流动相有较低吸收的情况下，选取最大厚度的间隔片来提高光谱的检出限。从液相色谱柱流出的试样组分和流动相一起流经流动池液槽，得以检测。

与GC-MS,HPLC-MS比较，GC-FTIR,HPLC-FTIR的接口技术还不十分成熟，尤其不太适合广泛应用的反相液相色谱。