IR spektroskopi Tutorial

Uttrykket spektroskopi blir ofte brukt for å referere til et spesielt studium av strålingsfenomener som forekommer når en lysbølge samvirker med et materiale. Et perfekt eksempel på dette samspillet er spredningen fenomenet en lys bølge fra et prisme. I denne forbindelse er et sub-domene av spektroskopiske studier utpreget kjennetegnet ved infrarød spektroskopi (eller IR-spektroskopi), som spesifikt omhandler infrarødt lys operatørs interaksjon fenomen med forskjellige materialer. Denne interaksjonen prosessen kan også angis som absorpsjon av en lysbølge fra material molekyler, som er et fremragende unders gjenstand for IR-spektroskopi.

Teori

Hvert lys bølge har sin egen spesielle frekvens (og bølgelengde) som bestemmer dens synlighet og fargefunksjoner; alle frekvenser som faller inn under den elektromagnetiske domenet til en THz til 430 THz er infrarød i naturen. Denne infrarødt lys - som på grunn av sin store frekvens, har en liten bølgelengde - er lett absorberes av molekyler av et materiale (organisk eller uorganisk), som igjen deaktiveres og setter dem inn i en syklus av vibrasjoner. Denne vibrasjon viser forskjellige egenskapene til et molekyl (for eksempel typen av binding, kjemiske og fysiske egenskaper, etc.), som er forbundet med de respektive saken.

Prosess

Den generelle prosessen med IR-spektroskopi innebærer å belyse prøven organisk eller uorganisk materiale med en infrarød lysstråle. Dette IR-strålen blir først ført gjennom prøvematerialet, og blir kontrollert for nivået av energi den har indusert i prøven. En betydelig induksjon av strålen energi i prøvematerialet reflekterer sterke matchende egenskaper mellom IR strålen frekvens og prøven & # 039; s molekylær vibrasjon (eller frekvens). Ettersom denne prosess gjenspeiler den vibrasjonsfrekvens av prøvemolekylene, ulike nøkkeleksempelaspekter - er for eksempel molekylær forbindelse karakteristikker, fysiske og kjemiske egenskaper, etc .-- forbundet med den oppnådde molekylære vibrasjoner avslørt.

Instrument

IR-spektroskopi blir generelt utført ved hjelp av et IR-spektrometer eller IR-spektrograf. Dette spektrometer inneholder en fast utstrålende kilde (dvs. en glower eller en spole), en optisk monokromator for filtrering av frekvenser og en bølge-detektor. Den utstrålende kilde, som er elektrisk varmer opp til 1800 grader Celsius, blir brukt til å fremstille IR frekvenser som er filtrert og innsnevret ved den optiske monokromatoren og deretter føres gjennom prøven. Til slutt, detekterer detektoren energi nivå av gjenværende IR-bølger, og på denne måte, blir avlesninger registreres ved hjelp av en elektronisk skjermenhet (monitor eller LCD).

praktiske hensyn

Som alle andre molekylære undersøkende prosess, har IR-spektroskopi prosessen også noen betraktninger knyttet til den. Til å begynne med, har det skal bestemmes hvilke frekvens / frekvenser av infrarødt lys skal bli brukt for prøve skanning, ettersom IR har en meget stor domene av frekvenser. Dessuten gir det hele spektroskopi prosedyre bedre resultater hvis det gjøres i isolasjon fra eksterne lyskilder som sollys eller lyspærer. Videre er det også viktig å ta en forhånds evaluert og inspisert referanseprøve i betraktning, siden referanseverdier av andre prøver gi veiledning til material kontroll prosesser.

applikasjoner

IR-spektroskopi har flere programmer på områdene biomedisinske fag, polymer fag, rettsmedisinske undersøkelser og utvikling narkotika. For eksempel, i området av biomedisinske og polymervitenskap, er IR-spektroskopi benyttes for å analysere molekylstrukturen og reaktive egenskaper av organiske forbindelser (dvs. polymerer, legemidler eller kjemikalier). Videre innen rettsmedisinske fag, regnes det som en viktig praksis å undersøke bevis prøver (som bloddråper, hår eller fiber) med hjelp av IR-spektroskopi for å bestemme deres opprinnelse og andre relevante detaljer.