Tartalom
Az infravörös spektroszkópia, más néven IR-spektroszkópia, felfedi a kovalensen kötött kémiai vegyületek, például a szerves vegyületek szerkezetét. Mint ilyen, azoknak a hallgatóknak és kutatóknak, akik ezeket a vegyületeket laboratóriumban szintetizálják, hasznos eszközzé válik a kísérlet eredményeinek igazolására. A különböző kémiai kötések különböző infravörös frekvenciákat vesznek fel, és az infravörös spektroszkópia ezen frekvenciákon (hullámszámként jelenítve) mutatja a vibrációt a kötés típusától függően.
Funkció
Az infravörös spektroszkópia hasznos eszközként szolgál a vegyészek eszközkészletében a vegyületek azonosításához. Ez nem adja meg a vegyület pontos szerkezetét, hanem megmutatja a molekulában lévõ funkcionális csoportok vagy molekulák azonosságát - a molekulák összetételének különféle szegmenseit. Mint ilyen nem pontos eszköz, az IR-spektroszkópia akkor működik a legjobban, ha más elemzési formákkal, például olvadáspont-meghatározással együtt használják.
A professzionális kémia területén az IR nagyrészt kikerült a divatból, helyette informatívabb módszerekkel, például NMR (nukleáris mágneses rezonancia) spektroszkópiával. A Colorado University Boulder szerint az IR spektroszkópia továbbra is hasznos a hallgatói laboratóriumi kísérletekben szintetizált molekulák fontos jellemzőinek azonosításában.
Eljárás
Általában a vegyész egy szilárd mintát olyan anyaggal, például kálium-bromiddal őröl (amely ionos vegyületként nem jelenik meg az IR-spektroszkópiában), és egy speciális eszközbe helyezi, hogy az érzékelő rajta keresztül ragyogjon. Időnként a szilárd mintákat olyan oldószerekkel keveri, mint például az ásványolaj (ami korlátozott, ismert leolvasást ad az IR-kimenetnél), hogy folyékony módszert használjon, amely magában foglalja a minta két lemezen lévő préselt só (NaCl, nátrium-klorid) közötti elhelyezését, hogy az infravörös fény átvillan, a Michigan State University szerint.
Jelentőség
Amikor egy infravörös fény vagy sugárzás eléri a molekulát, akkor a molekula kötései elnyelik az infravörös energiát, és rezgéssel reagálnak. A tudósok a vibráció különféle típusait hajlításnak, nyújtásnak, ringatásnak vagy ollónak hívják.
Michele Sherban-Kline szerint, a Yale Egyetemen, az IR spektrométernek van egy forrása, egy optikai rendszere, egy detektor és egy erősítő. A forrás infravörös sugárzást bocsát ki; az optikai rendszer ezeket a sugarakat a helyes irányba mozgatja; az érzékelő megfigyeli az infravörös sugárzás változásait, és az erősítő javítja az érzékelő jelét.
típusai
A spektrométerek néha egyetlen infravörös sugarat használnak, majd felosztják őket komponens hullámhosszra; más tervek két különálló gerendát használnak, és az említett gerendák közötti különbséget használják, miután az egyik áthaladt a mintán, hogy információt kapjon a mintáról. Michele Sherban-Kline szerint a régimódi spektrométerek optikailag erősítették meg a jelet, a modern spektrométerek ugyanerre a célra használják az elektronikus erősítést.
Azonosítás
Az IR-spektroszkópia a molekulákat funkcionális csoportjaik alapján azonosítja. Az IR-spektroszkópiát használó vegyész táblázatot vagy diagramot használhat ezeknek a csoportoknak az azonosítására. Michigan szerint mindegyik funkcionális csoportnak eltérő hullámszáma van, fordított centiméterben felsorolva, és tipikus megjelenésű - például egy OH csoport szakaszának, például a víznek vagy az alkoholnak, nagyon széles csúcsa van, a hullámszám 3500 közelében van, Michigan szerint Állami Egyetem. Ha a szintetizált vegyület nem tartalmaz alkoholcsoportokat (más néven hidroxilcsoportok), ez a csúcs a víz véletlen jelenlétére utalhat a mintában, ami a laboratóriumban gyakori hallgatói hiba.