О инф - рак к а асн О к (ИК) спект О ск О пи
Инфракраснаяспектроскопия(ИК)опираетсянатотфакт,чтобольшинствомолекулпоглощаетсветвинфракраснойобластиэлектромагнитногоспектра,превращаяеговвибрациюмолекул。Этопоглощениехарактиризуетприродухимическихсвязей,присутствующихвобразце。
Спомощьюспектрометраэтопоглощениеизмеряетсякакфункциядлиныволны(какволновыечисла,обычноот4000 - 600см-1).РезультатомявляетсяИК——спектр,которыйслужитхарактерным“молекулярнымотпечаткомпальца”,которыйможетбытьиспользовандляидентификацииорганическихинеорганическихобразцов。
О спек кт О ск О пии ft-ir
Раньшеобразцыанализировалисьпоэтапно,приэтомобразецоблучаливолнойскакой——тоопределеннойдлинойволны(дисперсионно)。ИК——Фурьес,другойстороны,собираетспектральныеданныевсехдлинволнзаодинраз。
ЗдесьнепрерывныйисточникгенерируетИК——излучениевширокомдиапазонедлинволн。Затеминфракрасныйсветпроходитчерезинтерферометринаправляетсянаобразец。
Вотличиеотдисперсионныхизмерений,мысначалаполучаеминтерферограмму、которуюнеобходимопреобразоватьвИК——спектр。
Разница между ИК Разница между ИК ИК-Фурье
Этаинтерферограмман(еобработанныйсигнал)представляетинтенсивностьсветанекакфункциюдлиныволны,акакфункциюположениязеркалавнутриинтерферометра。
В didn ' ез з л тат ал должен б т сна а а а а а а а а а а а а а а а а аФурь——переобразован(英尺),чтобыполучитьболеепривычноеИК——представлениеинтенсивностикакфункцииволновогочисла。Отсюда на а а а ание«ft-ir»или ИК-Фурье。
,чМалотоготополучениеспектров红外намногобыстрее,чемспомощьюобычныхдиспергирующихприборов。
Крометого,этиспектрыпоказываютзначительноболеевысокоесоотношениесигнал/шуми,посколькушкаладлинволноткалиброванаспомощьюоченьточноголазера,имеютгораздоболеевысокуюточностьопределениядлиныволны。
Этозависитотобразца,которыйнеобходимопроанализировать。ОбычнотвердыйобразецлибоизмельчаютспомощьюпрозрачногодляИК——диапазонабромидакалия(KBr)испрессовываютвтаблетку,либонарезаюттонкимиломтикамиипомещаютнаокноизKBr,втовремякакжидкостинепосредственноизмеряю,тразбавляяпрозрачнымдляИК——диапазонарастворителем,например三地4.
Еслиобразецдостаточнотонкий(< 15мкм),как,например,полимернаяпленка,топокрытиенаметаллическуюповерхностьилисрезбиологическойткани,являетсядостаточным,чтобыИК——излучениепрошлочерезанализируемыйобразецвдостаточномобъеменепосредственно,безразбавлениявKBrилирастворителе。
Другой п и ием - отражение。Здесьинфракрасныйсветвзаимодействуеттолькосповерхностьюматериаладлясборахимическойинформации。ИнфракраснаяспектроскопияспреобразованиемФурьеидиффузнымотражением(飘)——этоособыйметодотборапробнаотражение,которыйпозволяетсобиратьвысококачественныеспектрытвердыхобразцов,которыеоченьтрудноанализироватьспомощьюпропускания,такихкакгрунтилибетон。
ОднаковнастоящеевремяНПВОИК——Фурьеспектроскопияпришланасменумногимдругимметодамотборапроб,посколькуонавосновномнедиструктивная,простависпользованиииподходитдляанализатвердыхижидкихвеществвихестественномсостоянии。
Какуказановназвании,НПВОозначаетНарушенноеПолноеВнутреннееОтражениеиявляетсястандартнымметодомизмеренияИК——Фурьеспектров。Инфракрасноеизлучениепроходитчерезкристаллопределенногоматериала(алмаз,奈米илигерманий)ивзаимодействуетсобразцом,которыйприжимаетсяккристаллу。Имейтеввиду、чтохорошийконтактмеждуобразцомикристалломоченьважен!
Изэтогополучаетсяспектр,которыйпоказываетвсеспецифическиехарактеристикивещества,втовремякаксоотношениеинтенсивностейнаблюдаемыхполоспоглощенияможетотличатьсяоттрадиционногоспектрапропусканиявсилуфизическихэффектов。
Ноэтонеозначает,чтоспектрыНПВОтруднееинтерпретировать。Как раз наобо о о о !СпектрыНПВОипропусканиямогутбытьлегкопреобразованыдругвдруга。Этоособеннополезно,есливыхотитесравнитьнедавнополученныеданныеНПВОсостарымиспектрами,содержащимисявбиблиотекеспектральныхссылок。
Измеренияотражения红外занимаютособоеместовинфракраснойспектроскопии。Впринципе,заисключением飘,измеренияотраженийявляютсянедеструктивнымиииспользуются,например,прианализеценныхпредметовискусстваикартин。
Величинаотраженияопределяетсяпоказателемпреломления,поэтомувезде,гдеестьполосапоглощения,степеньотражениятакжеизменяется。Поэтомуспектр(зеркального)отражениясильноотличаетсяотспектрапропускания。
Причинаэтогокроетсявоптическихсвойствах,давайтепосмотримнаизолированныйИК——сигнал。Дляизолированнойполосыпоглощенияпоказательпреломленияпоказываетмаксимумвнаправленииболеебольшихдлинволниминимумвнаправлениименьшихдлинволн。Такимобразом,спектрыбудутдемонстрироватьтужекартину——первуюпроизводную。
Что тако о инф - ак к а асн т све ?
Инфракрасный(ИК)свет,или,точнее,инфракрасноеизлучени,епредставляетсобойэлектромагнитноеизлучение(ЭМИ)сдлинамиволнбольше,чемувидимогосвета。Следовательно,онневидимдлячеловеческогоглаза,номожетвосприниматьсяввидетепловогоизлучения。Интересныйфакт:болееполовиныизлучаемойсолнцемэнергиидостигаетЗемливвидеинфракрасногоизлучения。
Какинфракрасныйсветвзаимодействуетсматериалами?
Когдаинфракрасноеизлучениенаправленонавещество,ономожетстимулироватьдвижениемолекулиатомныхсвязей。Этодвижениеможетприниматьразличныеформы,напримервращениеиливибрацию。Взависимостиоттого,какмолекулавозбуждена,мыможемполучитьинформациюоструктуреиидентичностиоблучаемогоматериала。
Можетлиинфракрасныйсветанализироватьвсематериалы吗?
Вобщем,да,потомучтоорганическиеинеорганическиевеществаодинаковохорошоисследуютсяспомощьюинфракрасногоизлучения。Основноетребованиедляанализасиспользованиеминфракрасногоизлучения——этото,чтоматериалдолженпоглощатьинфракрасноеизлучение。Однаконекоторыевещества,включаяметаллыиодноатомныегазы(например,благородныегазы),немогутбытьисследованынапрямую。
Какие материалы об об о о анали и и и у тс ?
ИК——спектроскопия,особеннодляорганическихвеществ,частоиспользуется,чтобыполучитьбольшоеколичествоинформации。Включаяидентификациюполимеров,лекарств,фармацевтическихпрепаратовилипромышленныххимикатов,атакжеопределениесодержания,например,водывмасле。ИК——спектроскопияоченьгибкийметод,иееприменениянастолькомногочисленны,чтовыможетенайтипользователейИК——излучениявовсехпромышленныхиисследовательскихобластях.
Какой анализ возможен?
СпомощьюИКможноузнать,изчегосделанобразец,атакжескольковнемопределенногоингредиентаиликомпонента。КачественныйанализявляетсянаиболеераспространеннымприменениемИК——спектроскопииивосновномиспользуетсядляконтролякачествасырья,анализаотказовинаучныхисследований。Количественныйанализширокоиспользуетсявпроизводственныхпроцессахдляоценкиразличныхпараметровпродукции。
ДолженлиябытьэкспертомдляиспользованияИК——спектроскопии?
Определеннонет。ИК——спектрометрысегодняиспользоватьпроще,чемкогда-либопрежде。Вбольшинствеслучаевсуществуютпростыепрограммныерешения(например,сенсорноеуправление),которыепозволяютнеспециалистамвыполнятьИК-анализпросто。Анализдажеможноавтоматизировать,такчтолюбойможетстатьспектроскопистом!
Сколько и и емени занима анИКанализ吗?
Этосильнозависитотпоставленнойаналитическойзадачи。Однакопростаяпроверкаидентичностихимическоговеществаврядлизайметбольшеминуты。
ЧтотакоеНарушенноеПолноеВнутреннееОтражение(НПВО)?
НПВО——этоспециальныйметодвыборкидляполученияИКинформации。ИК——светнаправленнакристаллизпрозрачногодляИК——излученияматериала(например,алмаза)。ЗатемИК——излучениебудетвзаимодействоватьсобразцамииматериалами,которыенаходятсявтесномконтактесалмазом。ПосмотритенашевидеообосновахНПВО,чтобыузнатьбольше!
Где мо о у у спол зоват НПВО?
Практическивезде,посколькуНПВО——действительноуниверсальныйметод。Будьтотвердоеилижидкое,органическоеилинеорганическоевеществов——ыпростоберетеобразецикладетеегоповерхкристалла。Нетнеобходимостирезать,разбавлятьилиподготавливатьобразец。ВпоследниедесятилетияНПВОсталостандартнымметодомвИК——спектроскопии。
Что тако ое спект то ско опи п о оп оск ани ?
ВотличиеотНПВО,этотметодтребует,чтобысветпроникалчерезвесьобразец。Этоозначает,чтообразецдолженбытьлибооченьтонким,либоразбавленным。Дляразбавленияобразцычастосмешиваютсбромидомкалия(KBr)испрессовываютвтаблетку。Сдругойстороны,оченьтонкиеобразцыизготавливаютсяспомощьюмикротома,азатемпомещаютсявокноизKBr。Эти п и и отовлени т еб б мени си и и и。
Когда испол зу спек кт оскоп оп оп оп оск ани ?
Сегодняпропусканиенеобходимотолькодляоченьспецифическиханалитическихзадач。КнимотносятсяколичественноеопределениенизкоконцентрированныхкомпонентоввжидкостяхилиприкладнаяИК——микроскопия。Внекоторыхотрасляхпромышленноститакжесуществуютстандартизированныепроцедуры,требующиеизмеренийпропускания(например,вфармацевтике)。
Что тако ое спект оскопи отражения?
Отражение——третийосновнойметодИК——спектроскопии。Оноснованнаотраженииинфракрасногосветаипозволяетделатьвыводыоповерхностиматериалов。Еслиисследуемаяповерхностьнеможетбытьисследовананапрямую,частотребуетсяразбавлениеKBr。Такжевозможноразмещениеоченьтонкихобразцовнаметаллическихзеркалах(коэффициентотражения)。
Где испол з о етс спект оскоп о и отражения?
Из——заособыхтребованийкизмерениямотражательнойспособностионаиспользуетсядляоченьспецифическиханалитическихзадач。Например,можнооченьосторожноизучитьценныепроизведенияискусстванедеструктивнымобразом,чтобыоблегчитьихреставрацию。