红外线与拉曼光谱之比较
1、IR和Raman光谱之振动模式
(1)IR:分子之振动必须有偶极或电荷分布的变化,才能与相同频率的辐射作用,将分子提升到激发振动态。
(2)Raman:拉曼散射涉及分子中一键结之电子的暂时性力场弹性变形,接着当键结回到其正常状态时再向所有方向放出辐射,
在此变形的状态时,分子暂时极性化了。即该分子暂时发展出一感应偶极,此感应偶极在缓解与放射电磁辐射之后即行消失。
2、机构不同
(1)IR:吸收
(2)Raman:散射(但易受萤光干扰)
3、样品处理技术
(1)IR:卤化物晶体(易碎),且固体样品需压制成薄膜,水的红外光吸收很强且卤化物晶体易受水侵蚀。
(2)Raman:可使用玻璃容器,样品处理简单,聚合物直接量测。且适用于水溶液系统的分析,
如在处理生物、水污染散射的问题,因为水的散射很弱,所以对样品侦测的干扰比较小。
4、仪器方面
(1)IR:laser使用不方便,需数个光栅涵盖整个红外光区。且IR用beat detector的S/N较差。
(2)Raman:光源可使用laser,单一
光学系统,侦测器可用PMT。
5、光谱方面
(1)IR:光谱较複杂(因为有倍频及结合频的缘故,无法测得),吸收的光束强度与浓度有对数关系。
(2)Raman:拉曼光谱较简单,可测得全对称振动,
且极化的量测有助于谱带指证及结构鑑定。拉曼峰强度与试样浓度成正比。
4.10 IR或Raman之优点
1、IR之优点
(1)IR仪器较便宜。
(2)Raman需高品质光栅。
(3)Raman光谱和使用的雷射源,容器形状及仪器特性有关。
(4)IR的倍频和结合频可提供分子结构的重要资讯。
(5)IR的侦测极限较好,但两者均不适合微量分析。
(6)Raman易受萤光放射(fluorescence emission)的干扰影响。
2、Raman之优点
(1)可使用玻璃容器处理样品,方式简单,例如聚合物可直接量测,及只须使用
单一光学系统。
(2)适用于水溶液系统量测(例如生物、水污染),因为水的散射很弱。
(3)可使用雷射光源。
(4)侦测器用PMT,较IR之heat detector,有较佳之S/N值。
(5)Raman光谱较简单。