IR Spectroscopy Instrumentation คืออะไร?

สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด (IR) ใช้ในการวิเคราะห์โมเลกุลมีสเปกโทรสโกปีหลายประเภทที่ใช้ในการกำหนดคุณสมบัติและลักษณะที่แตกต่างกันของโมเลกุลเครื่องมือวัดสเปกโทรสโกปี IR ใช้เพื่ออธิบายสิ่งที่กลุ่มมีอยู่ในตัวอย่าง

แถบรังสี IR ประกอบด้วยความยาวคลื่น 800-1,000,000 นาโนเมตรแสงนี้มองไม่เห็นต่อตามนุษย์แม้ว่าผลของการแผ่รังสี IR จะรู้สึกว่าเป็นความร้อนช่วงการแผ่รังสีที่ใช้ในเครื่องมือวัดสเปกโทรสโกปี IR คือ 2,500-16,000 นาโนเมตรช่วงนี้เรียกว่าภูมิภาคความถี่ของกลุ่ม

พันธะเคมีในโมเลกุลสามารถทำให้ยืดโค้งงอหรือบิดเมื่อสัมผัสกับรังสี IRสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นที่ไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละพันธะและการสั่นสะเทือนแต่ละประเภทดังนั้นการปรากฏตัวของพันธะที่เฉพาะเจาะจงจึงมีลักษณะเป็นสเปกตรัม IR โดยการดูดซับรังสีที่ชุดของความยาวคลื่นที่ไม่ต่อเนื่อง

การใช้เครื่องมือสเปกโทรสโกปี IR ทั่วไปต้องการแหล่งที่มาของการแผ่รังสีภาชนะสำหรับตัวอย่างและเซ็นเซอร์ IR เพื่อตรวจจับความยาวคลื่นที่ผ่านตัวอย่างเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ IR แบบดั้งเดิมเรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์ตะแกรงแบบกระจายสิ่งนี้ใช้งานได้โดยการหารรังสีจากแหล่งกำเนิด IR เป็นสองสตรีมโดยมีสตรีมหนึ่งผ่านแม้ว่าตัวอย่างและอื่น ๆ ที่ใช้เป็นตัวควบคุมสเปกโตรมิเตอร์เปรียบเทียบการดูดซับสัมพัทธ์จากการควบคุมและตัวอย่างเพื่อคำนวณการดูดซับสัมพัทธ์สำหรับแต่ละความยาวคลื่น

แหล่ง IR โดยทั่วไปจะเป็นของแข็งที่ได้รับความร้อนมากกว่า 2,700 องศาฟาเรนไฮต์ (ประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส)แหล่งที่มารวมถึงสายไฟหรือเส้นใย, ซิลิกอนคาร์ไบด์และออกไซด์โลหะออกไซด์ของหายากตัวอย่างอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซนอกจากนี้ยังสามารถอยู่ในสารละลายของเหลว แต่ในสถานะนี้ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการดูดซึมโดยตัวทำละลายและการดูดกลืนโดยตัวอย่างที่ละลาย

ปลายศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 เห็นความก้าวหน้ามากมายในเครื่องมือวัดสเปกโทรสโกปี IRการวิเคราะห์ IR spectra เดิมดำเนินการด้วยตนเองกลายเป็นคอมพิวเตอร์Fourier Transform IR (FTIR) สเปกโตรมิเตอร์ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำแม่นยำและละเอียดอ่อนกว่าเทคโนโลยีการกระจายของตะแกรง IR

ในทางปฏิบัติการแสดงตนของกลุ่มเคมีในโมเลกุลจะถูกกำหนดผ่านกระบวนการกำจัดตัวอย่างเช่นการดูดซึมที่ชุดของความยาวคลื่นเฉพาะหมายถึงการมีอยู่ของพันธะคู่คาร์บอนกับออกซิเจนซึ่งหมายความว่าสารประกอบอาจมีช่วงของกลุ่มอินทรีย์การดูดซับเพิ่มเติมที่ความยาวคลื่นอื่นแสดงให้เห็นว่ายังมีพันธะเดียวกับคาร์บอนกับออกซิเจนซึ่งหมายความว่าตัวอย่างมีกลุ่ม carboxylic (-co

2 _{-)การปรากฏตัวของกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกอย่างน้อยหนึ่งกลุ่ม (-co} 2 _{-H) จะได้รับการยืนยันหากการดูดซึมที่ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH)}