【实验原理】
傅里叶变换红外光谱仪是20世纪70年代问世的，其工作原理见傅里叶变换红外光谱仪工作原理示意图。
光谱发射红外光进入迈克耳逊干涉仪，获得干涉图。若入射光为恒定的单光，其干涉图应为余弦曲线，即I(x)=I(v)cos(2πxv) 式中I(v)为入射光强度，v为其频率；x为光程差，它随干涉仪中动镜的移动而改变；I(x)为干涉光强度。若入射光为混合光，其干涉图应为上述公式的积分即：I(x)= I(v)cos(2πxv)dv，当混合光波长连续且强度一致时，所得干涉图具有中间极大并向两边对称地迅速衰减的形状。当混合光通过试样时，由于试样对不同波长光的选择吸收，干涉图曲线发生变化。用TGS检测器检测，再经电子计算机进行快速傅里叶变换，就可得到普通的红外光谱图I(v)。 I(v)= I(x)cos(2πjiangzhemin
xv)dx是傅里叶变换红外光谱学的基本方程。 傅里叶变换红外光谱计不用狭缝，可以同时获得光谱所有频率的全部信息，而且消除了狭缝对于通过它的光能的限制，具有许多优点，测量时间短，可在1秒钟之内获得红外光谱，适于对快速反应过程的追踪，也利于和谱法联用；灵敏度高，可以分析10-9g的微量试样；分辨本领高，波数精度高，可达0.01cm-1；光谱范围广，可研究整个红外区(10000~10cm-1)的光谱。
1.红外光谱法对试样的要求
（1）试样纯度应大于98%，或者符合商业规格。
（2）试样不应含水(结晶水或游离水)。
2.制样方法
（1）气体制样 可用气体池测定，用减压抽气的办法将试样吸入气体池。
（2）液体试样 ①液膜法，把试样滴在两片盐片之间，用专用夹具夹住，进行测定。此法适用于沸点较高的试样。②液体池法，低沸点易挥发的试样应注入封闭的吸收池中测定，液层厚度为0.01-1mm。③多重衰减全反射法(attenuated total reflaction , ATR)，将试样溶液点于ATR晶体两侧，待溶剂挥发形成薄膜。
3.固体试样
（1）压片法 将1-2mg试样与200mg纯KBr研细混匀，置于模具中，在真空条件下用油压机压成1-2mm厚的透明圆片，即可用于测定。
（2）薄膜法 将试样溶于挥发性溶剂，涂在KBr盐片上，挥干溶剂制成薄膜来测定。
（3）调糊法 将干燥处理后的试样研细，与液体石蜡或全氟代烃混合，调成糊剂，夹在KBr盐片中测定。
（4）溶液法 将试样溶于适当溶剂，用液体池测定。
中药是多种成分的混合体，其红外光谱图谱是所含各成分吸收光谱的叠加。正品或混淆品中所存在的不同物质，必定在红外光谱图上显示差异。凭借红外光谱的这些差异特征（峰位、峰强度和峰形状），可以用来识别中药的真伪优劣。
《中国药典》规定金礞石基原为蛭石片岩或水黑云母片岩, 青礞石基原为黑云母或绿泥石化云母碳酸盐片岩，由于基原较多，并且在自然地质作用形成过程中，受诸多因素的影响，使其成分变得较为复杂，单凭性状不易鉴别，为保证临床用药的安全有效，用红外光谱所具有的特征峰, 可以准确地鉴别中药金礞石和青礞石。
【目的要求】
1.了解红外光谱法工作的基本原理。
2.熟悉用红外光谱法鉴别中药金礞石和青礞石。
【仪器、试剂、材料】
1.仪器: 美国PE公司水银蒸发令Paragon-1000型傅立叶变换红外光谱仪。
2.试剂: 实验用KBr为光谱纯。
3.药材: 金礞石、青礞石生品。
【实验内容】
用红外光谱所具有的特征峰, 鉴别中药金礞石和青礞石。
【实验方法】
1.实验条件：用美国PE公司Paragon-1000型傅立叶变换红外光谱仪，测定区域4000～400 cm-1，扫描次数8商标法论文次，分辨率上海电力学院图书馆4cm-1。
2.分别取金礞石、青礞石生品各25g，于玛瑙中碾碎，过四号筛，取样品粉末1.5 mg，用KBr压片法测定，记录其红外光谱图。
3.根据红外光谱特征图谱鉴定金礞石、青礞石，解释鉴定依据。
附：红外光谱法鉴别中药金礞石和青礞石
样品编号：1号为蛭石族蛭石金礞石；2号为水黑云母片金礞石；3号为黑云母片岩青礞石；4号为绿泥石化云母碳酸盐片岩青礞石。
实验结果：1号样品在3300～3500 cm-1。附近有宽的吸收峰，这是由蛭石层间吸附水H-O-H的伸缩振动引起，1638.4 cm-1。为蛭石层间吸附水H-O-H的弯曲振动吸收峰。1009.6 cm-1 出现强的吸收峰，为蛭石Si-O-Si伸缩振动，459.9 cm-1 为蛭石Si一评师网O面外弯曲振动吸收峰。其图形形状、峰位与蛭石标准图谱基本一致 。 2号样品矿物组成以水黑云母为主，与蛭石主要区别有：3661.6 cm-1 为Mg2Fe-OH基团伸缩振动吸收峰，668.6 cm-1 为内2:1层中和羟基层中OH弯曲振动吸收峰。其图形形状、峰位与水黑云母标准图谱基本一致 br16。
3号样品矿物组成以黑云母为主，主要吸收峰有：3566.0 cm-1 为Fe2+ ·Fe3+-OH基团振动吸收峰，3420.2 cm-1 为层间吸附水H-0-H的伸缩振动吸收峰，1003.7 cm-1 为Si-0-Si伸缩振动吸收峰，662.6 cm-1 为内2:1层中和羟基层中OH弯曲振动吸收峰，442.0 cm-1 为Si-O面外弯曲振动吸收峰。而2320.0 cm-1 可能是操作过程中样品吸附CO2产生羰基峰。其图形形状、峰位与黑云母标准图谱基本一致 。
4号样品比较复杂，除有绿泥石峰特征外，还有方解石等碳酸盐类所特有的CO2-3峰这些与绿泥石化碳酸盐片岩的组成相一致 。绿泥石主要吸收峰有：3677.7 cm-1 。为Mg3-OH基团振动吸收峰，3661.6 cm-1为Mg2Fe-OH基团振动吸收峰，3570.8 cm-1 为Fe 2+·Fe2+-OH 振动吸收峰，3426．6 cm-1为层间吸附水振动吸收峰，1017.6 cm-1为Si-O伸缩振动吸收峰，451.7 cm-1 为Si-O面外弯曲振动吸收峰，668.0 cm-1 为内2:1层中和羟基层中OH弯曲振动吸收峰。方解石主要吸收峰有：2977.0 cm-1 ，2522.5 cm-1 为方解石表面CO2-3质子化形态的伸缩振动吸收峰，1434.5 cm-1为方解石的CO2-3不对称伸缩振动，880.9 cm-1 为方解石CO2-3面外弯曲振动。
【作 业】
1．红外光谱法的基本原理是什么？
2．红外光谱解析的基本步骤是什么？
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