Vsebina
Infrardeča spektroskopija, znana tudi kot IR spektroskopija, lahko razkrije strukture kovalentno vezanih kemičnih spojin, kot so organske spojine. Tako za študente in raziskovalce, ki te spojine sintetizirajo v laboratoriju, postane koristno orodje za preverjanje rezultatov poskusa. Različne kemične vezi absorbirajo različne frekvence infrardeče povezave, infrardeča spektroskopija pa prikazuje vibracije pri teh frekvencah (prikazane kot valovne številke), odvisno od vrste vezi.
Funkcija
Infrardeča spektroskopija služi kot uporabno orodje v orodjarni za kemikalije za prepoznavanje spojin. Ne daje natančne strukture spojine, temveč prikazuje identiteto funkcionalnih skupin ali delov v molekuli - različni segmenti sestave molekul. Kot tako natančno orodje IR-spektroskopija najbolje deluje, če jo uporabljamo skupaj z drugimi oblikami analize, kot je določanje tališča.
V poklicni kemiji IR ni večinoma izšel iz mode, nadomestili so ga z bolj informativnimi metodami, kot je NMR (jedrska magnetna resonanca) spektroskopija. Še vedno je pogosta uporaba v študentskih laboratorijih, saj IR spektroskopija ostaja uporabna pri prepoznavanju pomembnih značilnosti molekul, sintetiziranih v laboratorijskih poskusih študentov, poroča univerza Colorado Boulder.
Metoda
Kemik na splošno zmelje trden vzorec s snovjo, kot je kalijev bromid (ki se kot ionska spojina ne kaže v IR spektroskopiji) in jo položi v posebno napravo, da senzorju lahko sije skozi njo. Včasih mešajo trdne vzorce s topili, kot je mineralno olje (kar omogoča omejeno, znano odčitavanje v IR) za uporabo tekoče metode, ki vključuje postavitev vzorca med dve plošči stisnjene soli (NaCl, natrijev klorid), da se omogoči Po mnenju državne univerze Michigan je infrardeča svetloba sevala skozi.
Pomembnost
Ko infrardeča svetloba ali sevanje zadene molekulo, vezi v molekuli absorbirajo infrardečo energijo in reagirajo z vibriranjem. Znanstveniki običajno imenujejo različne vrste vibracij upogibanje, raztezanje, zibanje ali škarjanje.
Po besedah Michele Sherban-Kline z univerze Yale ima IR spektrometer vir, optični sistem, detektor in ojačevalnik. Vir oddaja infrardeče žarke; optični sistem te žarke premika v pravilni smeri; detektor opazi spremembe v infrardečem sevanju, ojačevalnik pa izboljša signal detektorja.
Vrste
Včasih spektrometri uporabljajo posamezne infrardeče žarke in jih nato razdelijo na valovne dolžine komponent; drugi načrti uporabljajo dva ločena žarka in uporabijo razliko med temi žarki, potem ko je ena prešla skozi vzorec, da poda podatke o vzorcu. Staromodni spektrometri so signal optično ojačali, sodobni spektrometri pa za isti namen uporabljajo elektronsko ojačenje, trdi Michele Sherban-Kline z univerze Yale.
Identifikacija
IR spektroskopija identificira molekule na podlagi njihovih funkcionalnih skupin. Kemičar, ki uporablja IR spektroskopijo, lahko uporabi tabelo ali tabelo za identifikacijo teh skupin. Vsaka funkcionalna skupina ima drugačno valovno število, navedeno v inverznih centimetrih, in značilen videz - na primer, raztezanje OH-skupine, na primer vode ali alkohola, zavzema zelo širok vrh z valovnim številom blizu 3500, pravi Michigan Državna univerza. Če sintetizirana spojina ne vsebuje alkoholnih skupin (znanih tudi kot hidroksilne skupine), lahko ta vrh kaže na nenamerno prisotnost vode v vzorcu, kar je pogosta napaka študenta v laboratoriju.