确定氢的位置并不总是简单易行的，尽管它可能产生广泛的影响，例如改变物理化学性质和生物/化学过程。质子转移可以被认为是一个简单的化学反应，具有从中性到质子化状态的连续性，以及介于两个极端之间的短而强的氢键（SSHB）和无序系统。X射线光电子能谱（XPS）和近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）从本质上探测局部环境，对原子的化学状态以及重要的是局部化学和键环境的性质具有敏感性。用氮XPS和NEXAFS研究了有机分子晶体，为X射线和中子衍射提供了一种替代方法。质子转移到氮气时会发生强烈的化学位移（+N-H--O vs.N-H-O），这明确地描述了质子化和氢键系统的特征[1]，导致直接观察到4,4'-联吡啶/方酸在加热时的异常固态颜色变化[2]，包括质子转移到氮中，并进行了与温度相关的测量。氢键长度和化学位移之间的相关性表明可以预测氢键长度。SSHBs提供了一个有趣的例子，因为氢可以位于供体和受体之间的中间，具有3中心、4电子键，具有准共价特征和非典型性质。在3,5-吡啶二甲酸中，氢在施主和受主之间出现中间化学位移，峰宽增加代表氢的单最小势阱变宽。[3] 这与传统的2位氢无序形成对比，在这种无序中，供体和受体环境的信号都会产生2个峰值，反映占位率。从所研究的各种有机体系中获得了宝贵的电子和结构信息，XPS清楚地区分了不同类型的晶体材料（图1）。
