Τι είναι το όργανο φασματοσκοπίας IR;

Η φασματοσκοπία υπερύθρου (IR) χρησιμοποιείται για την ανάλυση των μορίων.Υπάρχουν πολλοί τύποι φασματοσκοπίας που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό διαφορετικών ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών ενός μορίου.Τα όργανα φασματοσκοπίας IR χρησιμοποιούνται για την αποσαφήνιση των ομάδων που υπάρχουν σε ένα δείγμα.

Η ζώνη ακτινοβολίας IR περιλαμβάνει μήκη κύματος 800-1.000.000 νανόμετρων.Αυτό το φως είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αν και τα αποτελέσματα της ακτινοβολίας IR γίνονται αισθητά ως θερμότητα.Το εύρος ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται σε όργανα φασματοσκοπίας IR είναι 2.500-16.000 νανόμετρα.Αυτό το εύρος ονομάζεται περιοχή συχνότητας ομάδας.

Οι χημικοί δεσμοί σε ένα μόριο μπορούν να γίνουν για να τεντώσουν, να λυγίσουν ή να στρίψουν όταν εκτίθενται σε ακτινοβολία IR.Αυτό συμβαίνει σε ένα μήκος κύματος που είναι μοναδικό για κάθε δεσμό και κάθε τύπο κραδασμών.Επομένως, η παρουσία ενός συγκεκριμένου δεσμού χαρακτηρίζεται από ένα φάσμα IR με την απορρόφηση της ακτινοβολίας σε ένα διακριτό σύνολο μήκους κύματος.

Τα συμβατικά όργανα φασματοσκοπίας IR απαιτούν πηγή ακτινοβολίας, ένα δοχείο για τους αισθητήρες δείγματος και IR για να ανιχνεύσουν ποια μήκη κύματος έχουν περάσει από το δείγμα.Το παραδοσιακό φασματόμετρο IR ονομάζεται φασματόμετρο διασποράς.Αυτό λειτουργεί διαιρώντας την ακτινοβολία από την πηγή IR σε δύο ρεύματα, με ένα ρεύμα να περνάει από το δείγμα και το άλλο να χρησιμοποιείται ως έλεγχος.Το φασματόμετρο συγκρίνει τη σχετική απορρόφηση από τον έλεγχο και το δείγμα για τον υπολογισμό της σχετικής απορρόφησης για κάθε μήκος κύματος

Η πηγή IR συνήθως είναι ένα στερεό που έχει θερμαίνεται σε περισσότερους από 2.700 βαθμούς Φαρενάιτ (περίπου 1.500 βαθμούς Κελσίου).Οι πηγές περιλαμβάνουν ηλεκτρικά καλώδια ή νημάτια, καρβίδιο πυριτίου και οξείδιο μετάλλων σπάνιων γαιών.Το δείγμα μπορεί να είναι ένα στερεό, υγρό ή αέριο.Μπορεί επίσης να βρίσκεται σε υγρό διάλυμα, αλλά σε αυτή την κατάσταση, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για τη διάκριση μεταξύ απορροφήσεων από τον διαλύτη και απορρόφησης από το διαλυμένο δείγμα.Η ανάλυση των φάσματος IR, που διεξήχθη αρχικά χειροκίνητα, έγινε μηχανογραφημένη.Τα φασματόμετρα Fourier μετασχηματισμού IR (FTIR) προσέφεραν πολύ ακριβέστερα, ακριβή και ευαίσθητα αποτελέσματα από την τεχνολογία IR διασποράς.Για παράδειγμα, η απορρόφηση σε ένα συγκεκριμένο σύνολο μήκους κύματος συνεπάγεται την παρουσία ενός διπλού δεσμού άνθρακα σε οξυγόνο, που σημαίνει ότι η ένωση θα μπορούσε να περιέχει μια σειρά οργανικών ομάδων.Περαιτέρω απορρόφηση σε άλλο μήκος κύματος υποδηλώνει ότι υπάρχει επίσης ένας ενιαίος δεσμός άνθρακα σε οξυγόνο, που σημαίνει ότι το δείγμα περιέχει μια καρβοξυλική ομάδα (-co

2

-).Η παρουσία τουλάχιστον μιας ομάδας καρβοξυλικού οξέος (-co

2

-Η) θα επιβεβαιωθεί εάν παρατηρείται απορρόφηση σε μήκος κύματος που αντιστοιχεί σε μια ομάδα υδροξυλίου (-OH).