आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी कैसे काम करता है?

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी, जिसे आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी भी कहा जाता है, कार्बनिक यौगिकों जैसे सहसंयोजक बंधुआ रासायनिक यौगिकों की संरचनाओं को प्रकट कर सकता है। जैसे, प्रयोगशाला में इन यौगिकों को संश्लेषित करने वाले छात्रों और शोधकर्ताओं के लिए, यह प्रयोग के परिणामों को सत्यापित करने के लिए एक उपयोगी उपकरण बन जाता है। विभिन्न रासायनिक बांड इन्फ्रारेड की विभिन्न आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, और इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी बांड के प्रकार के आधार पर उन आवृत्तियों ('वेवनंबर' के रूप में प्रदर्शित) पर कंपन दिखाता है।

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी यौगिकों की पहचान के लिए केमिस्ट के टूलबॉक्स में एक उपयोगी उपकरण के रूप में कार्य करता है। यह एक यौगिक की सटीक संरचना नहीं देता है, बल्कि एक अणु में कार्यात्मक समूहों, या अंशों की पहचान दिखाता है - अणु की संरचना के विभिन्न खंड। इस तरह के एक अचूक उपकरण के रूप में, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी सबसे अच्छा काम करता है जब विश्लेषण के अन्य रूपों जैसे कि पिघलने बिंदु निर्धारण के संयोजन के साथ प्रयोग किया जाता है।

पेशेवर रसायन विज्ञान में, IR काफी हद तक फैशन से बाहर हो गया है, इसकी जगह NMR (न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस) स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे अधिक सूचनात्मक तरीकों ने ले ली है। यह अभी भी छात्र प्रयोगशालाओं में लगातार उपयोग का आनंद लेता है, क्योंकि आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी पहचानने में उपयोगी रहता है कोलोराडो विश्वविद्यालय के अनुसार, छात्र प्रयोगशाला प्रयोगों में संश्लेषित अणुओं की महत्वपूर्ण विशेषताएं बोल्डर।

आम तौर पर, रसायनज्ञ पोटेशियम ब्रोमाइड (जो एक आयनिक के रूप में) जैसे पदार्थ के साथ एक ठोस नमूना पीसता है यौगिक, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में दिखाई नहीं देता है) और इसे एक विशेष उपकरण में रखता है ताकि सेंसर चमक सके इसके माध्यम से। कभी-कभी वह तरल विधि का उपयोग करने के लिए खनिज तेल (जो आईआर प्रिंटआउट में एक सीमित, ज्ञात रीडिंग देता है) जैसे सॉल्वैंट्स के साथ ठोस नमूने मिलाता है, जो मिशिगन राज्य के अनुसार, इन्फ्रारेड लाइट को चमकने की अनुमति देने के लिए दबाए गए नमक (NaCl, सोडियम क्लोराइड) की दो प्लेटों के बीच एक नमूना रखना शामिल है। विश्वविद्यालय।

जब अवरक्त 'प्रकाश' या विकिरण किसी अणु से टकराता है, तो अणु में बंधन अवरक्त की ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और कंपन द्वारा प्रतिक्रिया करते हैं। आमतौर पर, वैज्ञानिक विभिन्न प्रकार के कंपनों को झुकना, खींचना, हिलाना या कैंची चलाना कहते हैं।

येल विश्वविद्यालय में मिशेल शेरबन-क्लाइन के अनुसार, एक IR स्पेक्ट्रोमीटर में एक स्रोत, एक ऑप्टिकल सिस्टम, एक डिटेक्टर और एक एम्पलीफायर होता है। स्रोत अवरक्त किरणें देता है; ऑप्टिकल सिस्टम इन किरणों को सही दिशा में ले जाता है; डिटेक्टर इन्फ्रारेड विकिरण में परिवर्तन देखता है, और एम्पलीफायर डिटेक्टर सिग्नल में सुधार करता है।

कभी-कभी स्पेक्ट्रोमीटर इन्फ्रारेड के एकल बीम का उपयोग करते हैं और फिर उन्हें घटक तरंग दैर्ध्य में विभाजित करते हैं; अन्य डिज़ाइन दो अलग-अलग बीम का उपयोग करते हैं और नमूने के बारे में जानकारी देने के लिए नमूने के माध्यम से पारित होने के बाद उन बीमों के बीच के अंतर का उपयोग करते हैं। येल विश्वविद्यालय में मिशेल शेरबन-क्लाइन के अनुसार, पुराने जमाने के स्पेक्ट्रोमीटर ने वैकल्पिक रूप से सिग्नल को बढ़ाया और आधुनिक स्पेक्ट्रोमीटर उसी उद्देश्य के लिए इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफिकेशन का उपयोग करते हैं।

आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी अपने कार्यात्मक समूहों के आधार पर अणुओं की पहचान करता है। IR स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करने वाला रसायनज्ञ इन समूहों की पहचान करने के लिए एक तालिका या चार्ट का उपयोग कर सकता है। प्रत्येक कार्यात्मक समूह में एक अलग 'वेवनंबर' होता है, जो व्युत्क्रम सेंटीमीटर में सूचीबद्ध होता है, और एक विशिष्ट रूप होता है- उदाहरण के लिए, एक का खिंचाव मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के अनुसार, ओ-एच समूह, जैसे कि पानी या अल्कोहल, 3500 के करीब एक लहर के साथ एक बहुत व्यापक शिखर पर है। यदि संश्लेषित यौगिक में कोई अल्कोहल समूह नहीं है (जिसे हाइड्रॉक्सिल समूह भी कहा जाता है) तो यह शिखर नमूने में पानी की अनजाने में उपस्थिति का संकेत दे सकता है, एक सामान्य छात्र त्रुटि error प्रयोगशाला।