Hvad er IR -spektroskopiinstrumentering?

Infrarød (IR) spektroskopi bruges til at analysere molekyler.Der er mange typer spektroskopi, der bruges til at bestemme forskellige egenskaber og egenskaber ved et molekyle.IR-spektroskopiinstrumentering bruges til at belyse, hvilke grupper der er til stede i en prøve.

IR-strålingsbåndet omfatter bølgelængder på 800-1.000.000 nanometer.Dette lys er usynligt for det menneskelige øje, selvom virkningerne af IR -stråling føles som varme.Strålingsområdet anvendt i IR-spektroskopiinstrumentering er 2.500-16.000 nanometer.Dette interval kaldes gruppefrekvensområdet.

Kemiske bindinger i et molekyle kan laves til at strække, bøje eller dreje, når de udsættes for IR -stråling.Dette forekommer ved en bølgelængde, der er unik for hver binding og hver type vibration.Derfor er tilstedeværelsen af en specifik binding karakteriseret på et IR -spektrum ved absorption af stråling ved et diskret sæt bølgelængder.

Konventionel IR -spektroskopiinstrumentering kræver en kilde til stråling, en beholder til prøven og IR -sensorer for at detektere, hvilke bølgelængder der er passeret gennem prøven.Det traditionelle IR -spektrometer kaldes et spredende gitterspektrometer.Dette fungerer ved at dele strålingen fra IR -kilden i to vandløb, med den ene strøm, der passerer, selvom prøven og den anden bruges som kontrol.Spektrometeret sammenligner relativ absorption fra kontrol og prøven til beregning af relativ absorption for hver bølgelængde.

IR -kilden er typisk et fast stof, der er blevet opvarmet til mere end 2.700 grader Fahrenheit (ca. 1.500 grader Celsius).Kilder inkluderer sårelektriske ledninger eller filamenter, siliciumcarbid og sjælden jordmetaloxid.Prøven kan være en solid, flydende eller gas.Det kan også være i flydende opløsning, men i denne tilstand skal der udvises omhu for at skelne mellem absorptioner med opløsningsmidlet og absorptionerne ved den opløste prøve.

I slutningen af det 20. århundrede og det tidlige 21. århundrede oplevede mange fremskridt inden for IR -spektroskopiinstrumentering.Analyse af IR -spektre, oprindeligt udført manuelt, blev edb -computer.Fourier Transform IR (FTIR) -spektrometre tilbød langt mere præcise, nøjagtige og følsomme resultater end spredende gitter -IR -teknologi.

I praksis bestemmes tilstedeværelsen af kemiske grupper i et molekyle via en eliminationsproces.For eksempel indebærer absorption ved et bestemt sæt bølgelængder tilstedeværelsen af en carbon-til-ilt-dobbeltbinding, hvilket betyder, at forbindelsen kunne indeholde en række organiske grupper.Yderligere absorption ved en anden bølgelængde antyder, at der også er en carbon-til-ilt-enkeltbinding, hvilket betyder, at prøven indeholder en carboxylgruppe (-co ₂ -).Tilstedeværelse af mindst en carboxylsyregruppe (-co ₂ -H) ville blive bekræftet, hvis absorption ved en bølgelængde svarende til en hydroxyl (-OH) gruppe observeres.