柠檬酸中红外光谱研究
2021-04-01于宏伟王晓萱张雨萱刘逸波刘昊雨栗亚钊
于宏伟,王晓萱,张雨萱,刘逸波,刘昊雨,栗亚钊
(石家庄学院 化工学院,河北 石家庄 050035)
柠檬酸(CAS 77-92-9)是一种重要的三元有机酸,具有溶解性好、酸味纯正、螯合力强、毒性小等优点,广泛应用于食品工业领域。中红外(MIR)光谱包括一维MIR光谱、二阶导数MIR光谱、四阶导数MIR光谱和去卷积MIR光谱,广泛应用于有机物分子结构研究。本文将开展柠檬酸MIR 光谱研究。
1 实验
1.1 材料
一水柠檬酸:潍坊英轩实业有限公司。
1.2 仪器
Spectrum100红外光谱仪:美国 PE 公司;Golden Gate ATR-FTMIR变温附件:英国Specac公司。
1.3 方法
以空气为背景,每次实验对柠檬酸进行8次扫描累加,测定频率为4000 cm-1~ 600 cm-1。柠檬酸一维MIR光谱数据采用Spectrum v 6.3.5操作软件,柠檬酸二阶和四阶导数MIR光谱数据采用Spectrum v 6.3.5操作软件(Number of point = 13),柠檬酸去卷积MIR光谱数据采用Spectrum v 6.3.5 操作软件(Gamma = 2.0,Length= 10)。
2 分析与讨论
2.1 柠檬酸一维MIR光谱研究
柠檬酸一维MIR光谱见图1。其中:1753.45、1721.23、1683.18 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸分子C=O伸缩振动模式(νC=O-柠檬酸-一维);1418.61、1233.82 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸OH面内弯曲振动(βOH-柠檬酸-一维)和 C-O 伸缩振动(νC-O-柠檬酸-一维)的耦合;936.99 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸分子OH面外弯曲振动模式(γOH-柠檬酸-一维)。柠檬酸官能团对应的光谱信息见表1。
2.2 柠檬酸二阶导数MIR光谱研究
柠檬酸二阶导数MIR光谱见图2。其中:1753.46、1721.74、1685.00 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸分子C=O伸缩振动模式(νC=O-柠檬酸-二阶导数);1640.76 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸分子中结晶水的红外吸收模式(νH2O-柠檬酸-二阶导数);1432.27 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸分子CH2弯曲振动模式(δCH2-柠檬酸-二阶导数);1418.10、1234.74 cm-1频率处的吸收峰归属于柠檬酸OH面内弯曲振动(βOH-柠檬酸-二阶导数)和C-O伸缩振动(νC-O-柠檬酸-二阶导数)的耦合;……
