什么气体可以红外吸收 可红外吸收气体有哪些

什么气体可以红外吸收

红外吸收是一种分析化学方法，它是利用吸收红外辐射的气体分子的数量与其浓度成正比的特性，来快速且准确的测定气体成分。而哪些气体可以红外吸收呢？以下从分子结构、分子键以及分子振动频率几个方面给出详细阐述。

1. 分子结构

分子结构是影响气体红外吸收的重要因素之一。分子要吸收红外线，必须存在带有偶极矩的振动，而只有具有特定空间构型的分子才可能带有偶极矩。比如对于线性分子来说，由于气体分子几乎不会在振动中改变这个构型，所以这类分子的红外吸收相对较弱。而非线性分子由于分子振动会造成分子基序列的变化，因此这样的分子往往具有比较强的红外吸收。典型的红外吸收气体分子包括CO2、NO2、SO2等。

2. 分子键

分子键也是影响气体红外吸收的一个因素。分子键中有多种类型，不同类型的键对红外吸收的影响不同。比如分子中的C-O键、C-H键等都会使分子吸收红外线，并产生不同波长的吸收峰，这被广泛用于研究有机化合物的结构。同样，氢键和金属键等也会对气体分子的红外光谱产生影响，进而影响气体对红外光的吸收。例如，在PID电离检测装置中，主要检测VOC类化合物，其中极性较强、分子上具有多个氢键的化合物，如甲醛、乙醛、乙酸、丙酮、甲酸等都有强烈的PID响应信号。

3. 分子振动频率

分子振动频率也是影响气体红外吸收的因素之一。在分子内部，存在大量的振动模式，如伸缩振动、弯曲振动、扭曲振动等。当分子受到红外线的照射时，只有能与入射光的频率相匹配的振动模式才会吸收光子能量并发生相应的振动转移。因此，分子振动频率是影响气体分子吸收红外线的关键。以CH4分子为例，由于其分子振动频率在红外光谱的半导体激光的激发范围内，因此CH4能够有效地吸收红外线并产生检测信号。