To tylko jedna z 41 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Spektroskopia absorpcyjna
w podczerwieni
Zakres podczerwieni obejmuje promieniowanie
elektromagnetyczne pomiędzy
0,78-1000 μm czyli 14300 a 200cm-1
podczerwień dzielimy na:
bliska podczerwień (ang. near infrared, NIR),
0,78-2 μm
średnia podczerwień (ang. mid infrared, MIR),
2-25 μm
daleka podczerwień (ang. far infrared, FIR),
25-1000 μm
Spektroskopia w podczerwieni – IR (InfraRed) jest doskonałym
narzędziem do identyfikacji grup funkcyjnych i elementów
struktury cząsteczki.
Grupy funkcyjne absorbują promieniowanie podczerwone w
wąskim, charakterystycznym obszarze częstości, niezależnie od
budowy reszty molekuły.
Jak promieniowanie elektromagnetyczne
oddziałuje z materią
Całkowita energia cząsteczki jest rozdzielona pomiędzy
różne rodzaje energii.
Rodzaje energii są powiązane z różnymi formami ruchu
cząsteczki:
•
•
•
•
Translacyjna
Rotacyjna
Oscylacyjna
Elektronowa
Rodzaje drgań
Drgania normalne - jednoczesny ruch wszystkich
zrębów atomowych odbywający się z jednakowa
częstością i zgodny w fazie.
Nie powoduje rotacji ani translacji molekuły jako
całości – środek masy nie przemieszcza się.
Symetryczne
Asymetryczne
Rozciągające
Deformujące
Poza płaszczyznę
Nożycowe
Wachlarzowe
Drgania oscylacyjne cząsteczki wody
Cząsteczka nieliniowa posiada 3N-6 (3x3 - 6)
oscylacyjnych stopni swobody
O-H
drganie rozciągające asymetryczne
O-H
drganie rozciągające symetryczne
O-H drganie
deformacyjne
Model rotatora
sztywnego
Erot= BJ (J+1)
B-stała rotacyjna
J-kwantowa liczba rotacji
(J=0,1,2,3…)
Model oscylatora
harmonicznego
prawo Hooka
Ev=hνo(v+1/2)
h-stała Plancka
ν-kwantowa liczna oscylacji
(v=0,1,2..)
v0-częstość oscylatora harmonicznego
Poszczególne poziomy oscylatora sa
od siebie oddalone o wartość:
Ev= hv
Najniższym dozwolonym poziomem
energetycznym jest poziom v=0, czyli
Ev=1/2hv
Poszczególne poziomy rotacyjne
oddalone sa od siebie o 2B
Erot.= BJ (J+1)
Prawdziwy potencjał oddziaływania jąder nie jest harmoniczny.
Energię potencjalną oscylacji przedstawia krzywa Morse’a
Ev = hνi (v+1/2) - hνix (v+1/2)
Część anharmoniczna
Rozszerzenie reguł wyboru
Dozwolone staja się przejścia dla Δv=1, ale również
Δv=2,3,…
W paśmie pojawiają się nadtony o intensywności
mniejszej niż ton podstawowy.
Powstają tony kombinacyjne: sumacyjne i różnicowe.
Występowanie sprzężeń oscylacyjno-rotacyjnych.
Aparatura:
- Urządzenia dyspersyjne – obecnie rzadko
stosowane – spektrofotometry dwuwiązkowe
- Urządzenia interferometryczne
Spektrometry IR
dyspersyjny
fourierowski
Źródła światła podczerwonego:
pręt Nernsta – po ogrzaniu do wysokiej
temperatury emituje promieniowanie zbliżone do
promieniowania ciała doskonale czarnego.
Wykonany jest z tlenku cyrkonu z dodatkiem
tlenków itru i in. ziem rzadkich.
pręt silitowy tzw.globar (pręt ceramiczny z węglika
krzemu)
Detektory:
bolometr pirolityczny z siarczanu trójgliceryny (TGS) –
stosowany do 10 – 4000cm-1
bolometr krzemowy
detektor Golaya do dalekiej podczerwieni
detektor
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)