Innhold
Infrarød spektroskopi, også kjent som IR-spektroskopi, kan avsløre strukturer av kovalent bundne kjemiske forbindelser som organiske forbindelser. Som sådan, for studenter og forskere som syntetiserer disse forbindelsene i laboratoriet, blir det et nyttig verktøy for å verifisere resultatene fra et eksperiment. Ulike kjemiske bindinger absorberer forskjellige frekvenser av infrarød, og infrarød spektroskopi viser vibrasjoner ved disse frekvensene (vist som bølgefart), avhengig av type binding.
Funksjon
Infrarød spektroskopi fungerer som et nyttig verktøy i kjemikernes verktøykasse for å identifisere forbindelser. Det gir ikke den nøyaktige strukturen til en forbindelse, men viser heller identiteten til de funksjonelle gruppene, eller enhetene, i et molekyl - de forskjellige segmentene av molekylsammensetningen. Som et slikt inexakt verktøy, fungerer IR-spektroskopi best når det brukes sammen med andre former for analyse, for eksempel bestemmelse av smeltepunkt.
I profesjonell kjemi har IR stort sett gått av moten, erstattet av mer informative metoder som NMR (kjernemagnetisk resonans) spektroskopi. Det nyter fortsatt hyppig bruk i studentlaboratorier, ettersom IR-spektroskopi fortsatt er nyttig for å identifisere viktige egenskaper ved molekyler som er syntetisert i laboratorieeksperimenter, ifølge Colorado University Boulder.
Metode
Generelt kverner kemneren en fast prøve med et stoff som kaliumbromid (som som en ionisk forbindelse ikke dukker opp i IR-spektroskopi) og plasserer den i en spesiell enhet for å la sensoren skinne gjennom den. Noen ganger blander hun eller han faste prøver med løsningsmidler som mineralolje (som gir en begrenset, kjent avlesning i IR out) for å bruke den flytende metoden, som innebærer å plassere en prøve mellom to plater presset salt (NaCl, natriumklorid) for å tillate det infrarøde lyset skal skinne gjennom, ifølge Michigan State University.
Betydning
Når infrarødt lys eller stråling treffer et molekyl, absorberer bindingene i molekylet den infrarøde energien og reagerer ved å vibrere. Vanligvis kaller forskere de forskjellige typene vibrasjoner som bøyes, strekker seg, gynger eller saks.
I følge Michele Sherban-Kline ved Yale University har et IR-spektrometer en kilde, et optisk system, en detektor og en forsterker. Kilden gir fra seg infrarøde stråler; det optiske systemet beveger disse strålene i riktig retning; detektoren observerer endringer i den infrarøde strålingen, og forsterkeren forbedrer detektorsignalet.
typer
Noen ganger bruker spektrometre enkeltstråler infrarød og deler dem deretter i komponentbølgelengder; andre design bruker to separate bjelker og bruker forskjellen mellom disse bjelkene etter at en har passert gjennom prøven for å gi informasjon om prøven. Gammeldagse spektrometre forsterket signalet optisk, og moderne spektrometre bruker elektronisk forsterkning til samme formål, ifølge Michele Sherban-Kline ved Yale University.
Identifikasjon
IR-spektroskopi identifiserer molekyler basert på deres funksjonelle grupper. Kjemikeren som bruker IR-spektroskopi, kan bruke en tabell eller et diagram for å identifisere disse gruppene. Hver funksjonell gruppe har en annen bølgetall, oppført i inverse centimeter, og et typisk utseende - for eksempel strekningen til en OH-gruppe, som vann eller alkohol, opptar en veldig bred topp med et bølgetall nær 3500, ifølge Michigan State University. Hvis den syntetiserte forbindelsen ikke inneholder noen alkoholgrupper (også kjent som hydroksylgrupper), kan denne toppen indikere utilsiktet tilstedeværelse av vann i prøven, en vanlig studentfeil i laboratoriet.