Infračervená spektroskopia, tiež známa ako IR spektroskopia, môže odhaliť štruktúry kovalentne viazaných chemických zlúčenín, ako sú organické zlúčeniny. Pre študentov a vedcov, ktorí syntetizujú tieto zlúčeniny v laboratóriu, sa stáva užitočným nástrojom na overenie výsledkov experimentu. Rôzne chemické väzby absorbujú rôzne frekvencie infračerveného žiarenia a infračervená spektroskopia zobrazuje vibrácie pri týchto frekvenciách (zobrazené ako „vlnové čísla“) v závislosti od typu väzby.
Funkcia
Infračervená spektroskopia slúži ako jeden užitočný nástroj v lekárničke na identifikáciu zlúčenín. Neposkytuje presnú štruktúru zlúčeniny, ale skôr ukazuje identitu funkčných skupín alebo častí v molekule - rôznych segmentoch zloženia molekuly. Infračervená spektroskopia ako taký nepresný nástroj funguje najlepšie, ak sa používa v spojení s inými formami analýzy, ako je napríklad stanovenie teploty topenia.
V profesionálnej chémii IR väčšinou vyšiel z módy a nahradili ju informatívnejšie metódy ako NMR (nukleárna magnetická rezonancia) spektroskopia. Stále sa často používa v študentských laboratóriách, pretože pri identifikácii zostáva užitočná IČ spektroskopia dôležité vlastnosti molekúl syntetizovaných v študentských laboratórnych experimentoch, uvádza Colorado University Balvan.
Metóda
Všeobecne platí, že lekár melie pevnú vzorku s látkou ako je bromid draselný (ktorý ako iónový zlúčenina, nezobrazuje sa v IR spektroskopii) a umiestni ju do špeciálneho zariadenia, aby umožňovala snímaču svietiť skrz to. Niekedy zmieša tuhé vzorky s rozpúšťadlami, ako je minerálny olej (ktorý poskytuje obmedzené, známe hodnoty v IR výtlačku), aby použila kvapalnú metódu, ktorá podľa Michiganského štátu spočíva v umiestnení vzorky medzi dve platne lisovanej soli (NaCl, chlorid sodný), aby infračervené svetlo presvitalo. Univerzity.
Význam
Keď infračervené „svetlo“ alebo žiarenie dopadne na molekulu, väzby v molekule absorbujú energiu infračerveného žiarenia a reagujú vibráciami. Vedci bežne nazývajú rôzne typy vibrácií ohybom, rozťahovaním, kývaním alebo nožnicami.
Podľa Michele Sherban-Kline z Yale University má IR spektrometer zdroj, optický systém, detektor a zosilňovač. Zdroj vydáva infračervené lúče; optický systém pohybuje týmito lúčmi správnym smerom; detektor pozoruje zmeny v infračervenom žiarení a zosilňovač zlepšuje signál detektora.
Typy
Niekedy spektrometre používajú jednotlivé lúče infračerveného žiarenia a potom ich rozdelia na vlnové dĺžky zložiek; iné konštrukcie používajú dva samostatné lúče a na získanie informácií o vzorke používajú rozdiel medzi týmito lúčmi po tom, čo jeden prešiel vzorkou. Staromódne spektrometre zosilnili signál opticky a moderné spektrometre používajú na rovnaké účely elektronické zosilnenie, tvrdí Michele Sherban-Kline z Yale University.
Identifikácia
IR spektroskopia identifikuje molekuly na základe ich funkčných skupín. Chemik využívajúci IR spektroskopiu môže na identifikáciu týchto skupín použiť tabuľku alebo graf. Každá funkčná skupina má iné „vlnové číslo“ uvedené v inverzných centimetroch a typický vzhľad - napríklad úsek Skupina OH, ako napríklad voda alebo alkohol, zaberá podľa Michiganskej štátnej univerzity veľmi široký vrchol s vlnovým číslom blízko 3 500. Pokiaľ syntetizovaná zlúčenina neobsahuje žiadne alkoholové skupiny (známe tiež ako hydroxylové skupiny), potom vrchol môže naznačovať neúmyselnú prítomnosť vody vo vzorke, bežnú chybu študentov v laboratórium.