مبدأ وتطبيق طيف الأشعة تحت الحمراء

تعريف وتوليد منالأشعة تحت الحمراءطيف الامتصاص ، الطاقة الاهتزازية للجزيئات أكبر من الطاقة الدورانية. عند انتقالات مستوى الطاقة الاهتزازية ، فإنه يرافقه حتما انتقالات مستوى الطاقة الدورانية ، لذلك لا يمكن قياس الطيف الاهتزازي النقي ، ويمكن الحصول فقط على طيف الدوران الاهتزازي للجزيئات ، وهو ما يسمى طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء هو أيضا نوع من طيف الامتصاص الجزيئي. عندما يتم إشعاع العينةمصباح بالأشعة تحت الحمراءمع التردد المتغير باستمرار ، تمتص الجزيئات بعض ترددات الإشعاع ، وتسبب اهتزازها أو حركتها الدورانية التغيير الصافي لحظة ثنائي القطب ، مما يؤدي إلى انتقال الاهتزاز الجزيئي ومستوى طاقة الدوران من الحالة الأرضية إلى الحالة المثيرة ، مما يضعف شدة الضوء المنقولة المقابلة لمناطق الامتصاص هذه. تسجيل منحنى العلاقة بين نسبة نفاذية ضوء الأشعة تحت الحمراء ورقم الموجة أو الطول الموجي للحصول على طيف الأشعة تحت الحمراء.

المبدأ الأساسي

أولا ، شروط امتصاص الأشعة تحت الحمراء. واحد ، عندما يهتز جزيء ، يجب أن يرافقه تغيير لحظة ثنائي القطب. جزيئات متماثلة: لا توجد لحظة ثنائي القطب ، لا يوجد صدى بسبب الإشعاع ، لا يوجد نشاط بالأشعة تحت الحمراء. مثل N2 ، O2 ، Cl2 ، إلخ ، جزيء غير متماثل: وجود لحظة ثنائي القطب ونشاط الأشعة تحت الحمراء. اثنين ، فقط عندما يكون تردد إشعاع الأشعة تحت الحمراء الذي يشع الجزيء هو نفس تردد وضع اهتزاز معين للجزيء ، بعد أن يمتص الجزيء الطاقة ، سوف تقفز من مستوى طاقة اهتزاز حالة الأرض إلى مستوى طاقة اهتزاز الطاقة الأعلى ، وبالتالي سيظهر شريط الامتصاص المقابل على الطيف. ثانيا ، أنواع الاهتزاز من الجزيئات. اهتزاز تلسكوبي: تغيير طول الرابطة ، بما في ذلك اهتزاز تلسكوبي متماثل وغير متماثل. اهتزاز الانحناء: تغييرات زاوية المفتاح ، بما في ذلك اهتزاز المقص ، أرجوحة الطائرة ، الأرجوحة غير الطائرة والاهتزاز الالتوائي.

العوامل التي تؤثر على تردد امتصاص المجموعة

تأثير الظروف الخارجية على امتصاص ذروة الموقف: تأثير الحالة وتأثير المذيبات. تأثير التركيب الجزيئي على نطاق امتصاص المجموعة ؛ واحد ، تأثير الحث: عادة ، تزيد مجموعة سحب الإلكترون من عدد موجات الامتصاص للمجموعات المجاورة ، بينما تقلل مجموعة التبرع الإلكتروني عدد الموجة. اثنين ، تأثير الاقتران: اقتران المجموعات مع مجموعات سحب الإلكترون يزيد من ثابت قوة الرابطة للمجموعات ، وبالتالي يزيد تردد امتصاص المجموعات ، كما أن اقتران المجموعات مع مجموعات التبرع الإلكتروني يقلل من ثابت قوة الرابطة للمجموعات ، وبالتالي يتناقص تردد الامتصاص للمجموعات. عندما يكون هناك كل من تأثير الحث وتأثير الاقتران ، إذا كان المؤثران متسقين ، فإن المؤثرين سيعزز كل منهما الآخر ، لكنهما غير متسقين ، اعتمادًا على التأثير القوي. ثلاثة ، تأثير المجال ثنائي القطب: مجموعات قريبة من بعضها البعض تعمل من خلال الفضاء. أربعة ، تأثير التوتر: يزداد عدد موجة الاهتزاز الممتدة من الرابطة المزدوجة خارج الحلقة مع انخفاض الحلقة. خمسة ، تأثير الرابطة الهيدروجينية: تشكيل الرابطة الهيدروجينية يجعل عدد موجة الاهتزاز تمتد تتحرك إلى عدد موجة منخفضة ، ويتم تعزيز كثافة الامتصاص. ستة ، عائق ستيريك: الاقتران محدود بسبب العوائق الستيرية ، وامتصاص المجموعة قريب من القيمة العادية. سبعة ، وتأثير الاهتزاز اقتران tautomerism.

تحليل مطياف امتصاص الأشعة تحت الحمراء

واحد ، تحقق مما إذا كان الطيف يفي بالمتطلبات ؛ اثنان ، فهم مصدر العينة ، الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعينة ، بيانات التحليل الأخرى ، مذيب إعادة التبلور ونقاء العينة ؛ ثلاثة ، القضاء على "العصابات الزائفة" المحتملة ؛ أربعة ، إذا كان يمكن كتابة الصيغة الجزيئية وفقًا لبيانات التحليل الأخرى ، يجب حساب التشبع الجزيئي أولاً.