ИК – спектрометрия

Спектрофотометры

Измеряют пропускание и D растворов и твердых веществ в диапазоне 180 – 1100нм.

1—источник излучения (лампа); 2, 3 — зеркала; 4 — щель монохроматора;

5—зеркальный объектив; 6 — диспергирующая призма; 7—кювета; 8— линза;

9— фотоэлемент

Рисунок 4.3 - Оптическая схема спектрофотометра:

Молекула имеет квантовые энергетические уровни, и ее энергия состоит из энергии электронного, колебательного и вращательного состояний

Е = Е_эл + Е_кол + Е_вр.

Поглощение излучения вызывает изменение в энергии этих состояний, в результате чего возникают электронные, колебательные и вращательные спектры.

Вращательным спектрам соответствует энергия перехода порядка

10^-2 – 10^-3ккал/моль, и они находятся в далекой ИК и микроволновой областях.

Колебательные спектры связаны с изменением колебательной энергии и для большинства молекул проявляются в средней и ближней ИК областях (1 – 40 мк) (2 – 50 мк). Соответствующая энергия переходов составляет 1 –10 ккал/моль. Эта область исследуется методом ИК-спектроскопии).

Электронные спектры возникают в результате переходов между электронными состояниями и наблюдаются в ультрафиолетовой, видимой и ближней ИК областях (120 – 1000нм). При поглощении такой энергии одновременно происходит изменение в колебательном и вращательном состояниях.

Для ИК области спектра отклонения от закона Бера встречаются чаще. Это вызвано тем, что при измерении спектров поглощения веществ в ИК области используются концентрированные растворы, межмолекулярные взаимодействия в которых достаточно сильны.

В ИК области спектра запись производится обычно в процентах пропускания или процентах поглощения.

Спектр поглощения характеризуется следующими величинами:

§ длинами волн максимумов поглощения и интенсивностью в этих максимумах;

§ длинами волн в минимумах кривой поглощения и интенсивностью в этих точках

§ длинами волн, отвечающих перегибам кривой поглощения, и интенсивностью для этих точек.

ИК-спектроскопией определяются структура органические соединения, углеводороды, металлорганические соединения. В области колебаний с волновым числом (ν=1/λ) 1500 – 700 см^-1, характер спектра в этом интервале существенно изменяется даже при небольших изменениях в структуре соединения. Это используется для идентификации, поскольку каждое вещество имеет только ему присущий набор полос поглощения. Эта область называется областью «отпечатков пальцев».

Дата добавления: 2014-01-20