問 95 日本薬局方赤外吸収スペクトル測定法に関する記述として、正しいのはどれか。
２つ選べ。
1 赤外線の波長領域は、紫外線と可視光線の間にある。
2 赤外線の波数 4000 cm－1 を波長に換算すると、2.5 μm である。
3 赤外吸収は、振動によって分子の分極率が変化するときに観測される。
4 赤外吸収スペクトルの指紋領域は特性吸収帯より高波数側にある。
5 固体だけではなく、液体や気体の試料でも赤外吸収スペクトルを測定できる。
解答・解説を見る
■ 正解
2, 5
■ 解説
赤外吸収スペクトル（IR）は、分子の振動・回転エネルギー準位の遷移を利用した分析法であり、 日本薬局方でも同定試験として広く用いられる。
赤外領域は可視光より長波長側に位置し、薬局方で用いる測定範囲は 波数 4000 ～ 400 cm-1 が一般的である。
■ 各選択肢の検討
● 1：赤外線の波長領域は、紫外線と可視光線の間にある。（誤）
電磁波の順序は 紫外線 → 可視光線 → 赤外線。 赤外線は可視光より長波長側にあり、「紫外線と可視光の間」ではない。
● 2：赤外線の波数 4000 cm-1 を波長に換算すると、2.5 μm である。（正）
波長 λ と波数 ν の関係は λ = 1 / ν。 よって λ = 1 / 4000 cm = 2.5 × 10-4 cm = 2.5 μm。 計算は正しい。
● 3：赤外吸収は、振動によって分子の分極率が変化するときに観測される。（誤）
赤外吸収の条件は 「双極子モーメントが変化する振動」。 分極率の変化はラマン散乱の条件であり、IR の説明としては誤り。
● 4：赤外吸収スペクトルの指紋領域は特性吸収帯より高波数側にある。（誤）
一般に：
- 特性吸収帯（官能基領域）： 4000～1500 cm-1
- 指紋領域： 1500～400 cm-1
指紋領域は低波数側にあるため、「高波数側」は誤り。
● 5：固体だけではなく、液体や気体の試料でも赤外吸収スペクトルを測定できる。（正）
IR は固体・液体・気体すべて測定可能。 固体：KBr 錠剤法・ATR 液体：液膜法 気体：ガスセル と、状態に応じた測定法が確立している。
■ まとめ
- 波数 4000 cm-1 → 波長 2.5 μm（正しい）
- IR は固体・液体・気体すべて測定可能
- IR の選択則は「双極子モーメントの変化」
- 指紋領域は 1500～400 cm-1（低波数側）
- 正しいのは2, 5
