Infraraudonųjų spindulių spektroskopija, dar vadinama IR spektroskopija, gali atskleisti kovalentiškai sujungtų cheminių junginių, tokių kaip organiniai junginiai, struktūras. Studentams ir tyrėjams, sintetinantiems šiuos junginius laboratorijoje, tai tampa naudinga priemone tikrinant eksperimento rezultatus. Skirtingi cheminiai ryšiai sugeria skirtingus infraraudonųjų spindulių dažnius, o infraraudonųjų spindulių spektroskopija rodo tų dažnių virpesius (rodomus kaip „bangų numeriai“), priklausomai nuo ryšio tipo.
Funkcija
Infraraudonųjų spindulių spektroskopija yra viena naudinga priemonė chemiko įrankių rinkinyje junginiams identifikuoti. Tai nepateikia tikslios junginio struktūros, greičiau parodo molekulės funkcinių grupių arba jų dalių tapatumą - skirtingus molekulės sudėties segmentus. Kaip tokia netiksli priemonė, IR spektroskopija geriausiai veikia, kai naudojama kartu su kitomis analizės formomis, tokiomis kaip lydymosi temperatūros nustatymas.
Profesinėje chemijoje IR iš esmės išėjo iš mados, jį pakeitė informatyvesni metodai, tokie kaip NMR (branduolio magnetinio rezonanso) spektroskopija. Jis vis dar dažnai naudojamas studentų laboratorijose, nes IR spektroskopija išlieka naudinga nustatant pasak Kolorado universiteto, svarbios studentų laboratorijos eksperimentuose susintetintų molekulių charakteristikos Riedulys.
Metodas
Apskritai, chemikas kietą mėginį sumala su tokia medžiaga kaip kalio bromidas (kuris kaip joninis junginį, nerodomas IR spektroskopijoje) ir įdeda jį į specialų prietaisą, kad jutiklis galėtų spindėti Per tai. Kartais ji arba jis sumaišo kietus mėginius su tirpikliais, tokiais kaip mineralinis aliejus (kuris suteikia ribotą, žinomą rodmenį IR spaudinyje), kad naudotų skysčio metodą, Mičigano valstija teigia, kad mėginys dedamas tarp dviejų prispaustos druskos (NaCl, natrio chlorido) plokštelių, kad infraraudonųjų spindulių šviesa spindėtų. Universitetas.
Reikšmė
Kai infraraudonųjų spindulių „šviesa“ ar spinduliuotė patenka į molekulę, molekulėje esantys ryšiai sugeria infraraudonųjų spindulių energiją ir reaguoja vibruodami. Paprastai mokslininkai skirtingus vibracijų tipus vadina lenkimu, tempimu, siūbavimu ar žirklėmis.
Pasak Michele'o Sherbano-Kline'o iš Jeilio universiteto, IR spektrometras turi šaltinį, optinę sistemą, detektorių ir stiprintuvą. Šaltinis skleidžia infraraudonuosius spindulius; optinė sistema judina šiuos spindulius teisinga kryptimi; detektorius stebi infraraudonosios spinduliuotės pokyčius, o stiprintuvas pagerina detektoriaus signalą.
Tipai
Kartais spektrometrai naudoja pavienius infraraudonųjų spindulių pluoštus ir paskui juos padalija į komponentų bangos ilgius; kituose projektuose naudojamos dvi atskiros sijos ir naudojamas skirtumas tarp tų sijų po to, kai viena praeina pro mėginį, kad suteiktų informacijos apie mėginį. Senamadiški spektrometrai optiškai sustiprina signalą, o šiuolaikiniai spektrometrai tam pačiam tikslui naudoja elektroninį stiprinimą, teigia Michele Sherban-Kline iš Jeilio universiteto.
Identifikavimas
IR spektroskopija identifikuoja molekules pagal jų funkcines grupes. IR spektroskopiją naudojantis chemikas gali naudoti lentelę arba diagramą šioms grupėms nustatyti. Kiekviena funkcinė grupė turi skirtingą „bangų skaičių“, nurodytą atvirkštiniais centimetrais, ir tipišką išvaizdą, pavyzdžiui, Mičigano valstijos universiteto duomenimis, O-H grupė, pvz., Vandens ar alkoholio, užima labai plačią smailę, o bangų skaičius yra beveik 3500. Jei susintetintame junginyje nėra jokių alkoholio grupių (dar vadinamų hidroksilo grupėmis), tai smailė gali parodyti netyčinį vandens buvimą mėginyje, dažnai pasitaikančią studento klaidą laboratorija.