Ідентифікація речовини методом інфрачервоної спектрофотометрії

Якісний аналіз речовини може проводитись як у видимій, так і в УФ і ІЧ ділянках спектру. З метою однозначної ідентифікації записують спектр досліджуваної речовини у розчинах і порівнюють зі спектрами речовин відомого складу, наведених у спеціальних атласах. При цьому слід звертати увагу не тільки на розташування полос поглинання, але й на їх інтенсивність. Це пояснюється тим, що багато речовин, особливо органічної природи, дають спектри поглинання, в яких полоси відповідають однаковим довжинам хвиль, але інтенсивність їх різниться. Так, наприклад, у спектрі фенола спостерігаються полоси поглинання з максимумом при λ=225 нм, для якої молярний коефіцієнт поглинання ε=1450. При тій же довжині хвилі ацетон має лінію, для якої ε =17.

Проте найбільш широко для ідентифікації хімічних сполук використовуються спектри поглинання в інфрачервоній ділянці. Утворення ІЧ-спектрів пов'язано, в основному, з енергією коливання атомів молекул. При цьому у спектрах поглинання можна вирізнити лінії, за які відповідальні коливання окремих груп атомів, так звані валентні або характеристичні полоси.

Прикладом таких ліній можуть слугувати

Н лінії з максимумами 2960 і 2870 см^-1.

׀ Перша з них зумовлена асиметричними

- С (—)Н коливаннями крайнього зв'язку С-Н в

׀ метильній групі (обведена колом), друга –

Н симетричними валентними коливаннями С-Н

цієї ж групи. Такі ж полоси з невеликими відхиленнями спостерігаються в ІЧ-спектрах усіх насичених вуглеводнів та їхніх сполук, які містять СН₃-групи. Якісний аналіз в інфрачервоній області спектру проводять двома способами:

а) знімають спектр невідомої речовини в областях 5000-500 см^-1 і відшукують подібну спектрограму у спеціальних атласах;

б) в спектрі речовини відшукують характеристичні полоси, за якими можна судити про склад і структуру речовини. Цей спосіб особливо є цінним при ідентифікації речовин, що синтезовані вперше. Покажемо це на прикладі речовини, емпірична (брутто) формула якої С₈Н₁₄О₃ (ІЧ-спектр зображений на рис.5). Потім складають таблицю, куди вносять як експериментальні, так і довідкові дані.

Для наведеної речовини таблиця має такий вигляд:

Рисунок 5

Максимуми смуг, що спостерігаються	Табличні дані	Відповідні групи атомів
	1820         743-734	-СН3 О О ׀׀ ׀׀ -С-О-С- СН3   -СН3 О О ׀׀ ׀׀ -С-О-С- (-СН2-)n

Порівнюючи кількісний склад сполуки і дані ІЧ-спектроскопії, можна вивести формулу. В даному випадку це дипропілкетон:

О О

׀׀ ׀׀

СН₃-СН₂- СН₂-С-О-С- СН₂- СН₂- СН₃.

Дата добавления: 2014-01-04