什么是傅里叶红外光谱？

傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是一种常见的分子结构和化学成分表征技术。它通过测量样品对不同波长或频率的电磁辐射吸收情况来确定样品中化学键类型、数量和组成。

水在红外光谱中的吸收区域

从整个波数范围来看，水在FTIR图谱上呈现出几个明显且高强度（相对于基线）的吸收带。 具体而言，在3300-3600 cm^-1 （称为O-H拉伸振动区）内，可以观察到由于H-bonding引起自由O-H伸缩带。 在1450-1630 cm^-1处，有一个强烈而复杂的氧氮拉伸振动带，有效地提示了液态水与溶解物之间作用力差异。

此外，在1200-1355 cm^-1 的二次角位变形区中存在特征性流明周转式摆动振动模式；而535–700 cm^-1的峰表示了水中振动模式为曲线状态，同时在1650–1750 cm^-1 的范围内有一个弱而宽的吸收峰来代表自由羧基或酮基。

总体而言，这些吸收带是FTIR技术常用于水及其解离产物分析的特征性谱线。让我们更加详细地来看这些吸收区域各自对应着哪些场景和反映了什么信息。

O-H拉伸振动区

3300-3600 cm^-1 范围内O-H键可能出现两个明显捆合频率,大约在3200cm^-1和3400-3500cm^-1之间.第一个捆合频率由游离OH基提供, 第二个则归因于H-bonded OHlib和OH2+等掺杂氢键短暂跨越到其他指定附近水分子上所形成。 通常使用3407cm ^ -1作为液态水Rw/Rs（液体/蒸汽）比值估算量时因具有稳健性被广泛使用.

氧氮拉伸振动带

1455～1635 cm−^1 的O-H弯曲、散射可以检测物质结构存在差异。在水中，这个谱带的存在标志着过渡态（称之为峰II），它形成于游离OH基和受H键影响的OH基所合作产生氧氮拉伸振动模式时引起的各种强度、纤维频率差比较大. 由于此区域内有一些其他可能干扰信号,如饱和脂肪酸甲基振动以及干涉仪折射索引变化等因素会使得其质谱定量指标价值不稳定。

二次角位变形区

1200-1355 cm^-1 区间是用来测量溶剂中杂质影响程度最强烈之处。它通过检测分子内部相互振动与应力活跃程度（O-H + H-O-Cb）而出现了复杂特殊性流明周转摆动波所展示出来的小尖峰或者单调线桥段.

曲线状态下吸收峰

在535–700 cm^-1范围内生成一个光谱图非常显眼且广阔而易识别，并用于代表水中Vibration mode of crooked structure (V7)壹栏，在该区间可以观察到类似弯曲的切线振动带。另外,1650-1750 cm^-1的范围内，还出现了一个弱而宽的吸收峰来代表自由羧基或酮基.

总结

水在FTIR技术中呈现出多个突出且具有特征性的谱线，辅助分析者对于溶液体系、含量浓度等等关键参数进行快速便捷操作与检查。然而，应该注意到因光谱区间存在诸多互相干扰项，并非所有位置都适用于每种类型水样品和不同浓度级数. 盐类、离子之间环境差异导致各组分光学响应特性也可能不尽一致，在实际使用过程中需要针对目标物理化学属性选择更优比例定量计算方法和配合其他手段进行综合数据解读.

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