Основыспектроскопии

Руководство по инф - ак к с а но ос пект оскопи

Мыкраткообъяснимосновыинфракрасной(ИК)спектроскопииисосредоточимсянаосновныхвопросахоir、ATR,передачеиотражении。

Основы ИК-Фурье (ft-ir) спект оскопи

Приступим

Что тако о инф а ак к с а на а ИК-Фурье спектроскопи ?Есть ли а а а а а а и и и и и ?

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。

Углубимся в детал

Как изм ме и ит ИК-спек ктр?

НаэтомрисункепоказанасамаяосновнаяустановкадляизмеренияИК——спектроввпередачеилиотражении。

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。

Углубимся в детал

ЧтотакоеНПВОилиНарушенноеПолноеВнутреннееОтражение吗?

Наэтомрисункепоказано,какИК——лучпроходитчерезкристаллATRиотражаетсянаинтерфейсемеждукристалломиобразцом。

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。

Углубимся в детал

Что такое ИК отражение?Что тако ое漂?

Триразличныхтипаотражения,используемыхдляИК——спектроскопии。

Измеренияотражения红外занимаютособоеместовинфракраснойспектроскопии。Впринципе,заисключением飘,измеренияотраженийявляютсянедеструктивнымиииспользуются,например,прианализеценныхпредметовискусстваикартин。

Величинаотраженияопределяетсяпоказателемпреломления,поэтомувезде,гдеестьполосапоглощения,степеньотражениятакжеизменяется。Поэтомуспектр(зеркального)отражениясильноотличаетсяотспектрапропускания。

Причинаэтогокроетсявоптическихсвойствах,давайтепосмотримнаизолированныйИК——сигнал。Дляизолированнойполосыпоглощенияпоказательпреломленияпоказываетмаксимумвнаправленииболеебольшихдлинволниминимумвнаправлениименьшихдлинволн。Такимобразом,спектрыбудутдемонстрироватьтужекартину——первуюпроизводную。

Видео о ft-ir - Учебные материалы

Углубимся в детал

Видео об основа а л ft-ir

Мыобъясняем,какинфракрасный(ИК)светиспользуетсядлясозданияспектра。
МыобъясняемнаиболеераспространенныйметодИК:ATR。
Мыобъясняем,какИК——отражениеможетбытьиспользованодлясозданияспектров。
Что же на п п актике?

Применение ft-ir спект т оскопи

Ft-ir Основы - Химическая。
Ft-ir Основы - Проверка вещества。
Анализ курени и р ор о о ит т м / асф - ал к ft-ir。

傅立叶变换红外光谱常见问题解答

Напоследок

Часто зад да а аем р е е о вопросы ft-ir

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。