Съдържание
Инфрачервената спектроскопия, известна още като IR спектроскопия, може да разкрие структурите на ковалентно свързани химични съединения като органични съединения. Като такъв за студенти и изследователи, които синтезират тези съединения в лабораторията, той се превръща в полезен инструмент за проверка на резултатите от експеримент. Различните химически връзки поглъщат различни честоти на инфрачервения спектър, а инфрачервената спектроскопия показва вибрации при тези честоти (показвани като вълнови числа) в зависимост от вида на връзката.
функция
Инфрачервената спектроскопия служи като един полезен инструмент в инструментариума на химиците за идентифициране на съединения. Той не дава точната структура на съединението, а по-скоро показва идентичността на функционалните групи, или части, в молекула - различните сегменти от състава на молекулите. Като такъв неточен инструмент, IR спектроскопията работи най-добре, когато се използва заедно с други форми на анализ, като например определяне на точката на топене.
В професионалната химия IR до голяма степен излезе от мода, заменен от по-информативни методи като ЯМР (ядрено-магнитен резонанс) спектроскопия. Той все още се радва на честа употреба в студентски лаборатории, тъй като IR спектроскопията остава полезна за идентифициране на важни характеристики на молекули, синтезирани в лабораторни експерименти на студентите, според университета в Колорадо Боулдър.
метод
По принцип химикът смила твърда проба с вещество като калиев бромид (което като йонно съединение не се появява при ИЧ спектроскопия) и го поставя в специално устройство, за да може сензорът да свети през него. Понякога тя или той смесва твърди проби с разтворители като минерално масло (което дава ограничен, известен прочит в IR изхода), за да се използва течният метод, който включва поставяне на проба между две плочи пресована сол (NaCl, натриев хлорид), за да се позволи инфрачервената светлина, която да свети, според Michigan State University.
значение
Когато инфрачервената светлина или лъчението удари молекула, връзките в молекулата поглъщат енергията на инфрачервената система и реагират чрез вибриране. Обикновено учените наричат различните видове вибрации огъване, разтягане, люлеене или ножици.
Според Мишел Шербан-Клайн от Йейлския университет, инфрачервеният спектрометър има източник, оптична система, детектор и усилвател. Източникът излъчва инфрачервени лъчи; оптичната система движи тези лъчи в правилната посока; детекторът наблюдава промени в инфрачервеното лъчение, а усилвателят подобрява сигнала на детектора.
Видове
Понякога спектрометрите използват единични инфрачервени лъчи и след това ги разделят на дължини на вълните на компонентите; други дизайни използват две отделни греди и използват разликата между тези лъчи, след като един е преминал през пробата, за да даде информация за пробата. Старомодните спектрометри усилват сигнала оптически, а съвременните спектрометри използват електронно усилване за същата цел, според Michele Sherban-Kline от Йейлския университет.
Идентификация
ИЧ спектроскопията идентифицира молекулите въз основа на техните функционални групи. Химикът, използващ IR спектроскопия, може да използва таблица или диаграма, за да идентифицира тези групи. Всяка функционална група има различен вълнен брой, изброени в обратни сантиметри, и типичен вид - например, участъкът на ОН група, като тази на вода или алкохол, заема много широк връх с вълнообразен брой близо 3500, според Мичиган Държавен университет. Ако синтезираното съединение не съдържа алкохолни групи (известни също като хидроксилни групи), този пик може да показва невнимателно присъствие на вода в пробата, честа студентска грешка в лабораторията.