الجهاز الأساسي لقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء هو مطياف الأشعة تحت الحمراء (IR). هذا الجهاز مهم لتحديد أنواع الروابط الموجودة في الجزيء عن طريق تحليل امتصاص أطوال موجية محددة من ضوء الأشعة تحت الحمراء بواسطة هذه الروابط.
الشرح التفصيلي:
-
مبدأ التشغيل:
-
يعمل مقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء على مبدأ أن الأنواع المختلفة من الروابط التساهمية في الجزيء تمتص أطوال موجية محددة من ضوء الأشعة تحت الحمراء. ويحدث هذا الامتصاص لأن كل رابطة يمكن تشبيهها بزنبرك صغير قادر على الاهتزاز بطرق مختلفة. عندما يتفاعل ضوء الأشعة تحت الحمراء مع العينة، تمتص الروابط بشكل انتقائي الأطوال الموجية التي تتطابق مع تردداتها الاهتزازية. ثم يتم تحويل هذا الضوء الممتص إلى طاقة اهتزازية داخل الجزيء.تحضير العينة وتحليلها:
-
توضع العينة المراد تحليلها في مسار شعاع ضوء الأشعة تحت الحمراء. واعتمادًا على حالة العينة (صلبة أو سائلة أو غازية)، يتم استخدام تقنيات تحضير مختلفة. بالنسبة للمواد الصلبة، تُستخدم طرق مثل تقنية السحب أو طريقة الانعكاس الكلي الموهن (ATR). وتتضمن تقنية الطحن خلط العينة بعامل طحن مثل النوجول لتكوين عجينة، ثم توضع على ألواح الملح لتحليلها. من ناحية أخرى، تسمح طريقة ATR بالقياس المباشر لعينات المسحوق عن طريق الضغط عليها مقابل منشور عالي الانكسار، مثل سيلينيد الزنك أو الجرمانيوم، وتحليل الضوء المنعكس داخليًا بالكامل.
-
تفسير النتائج:
من خلال فحص الأطوال الموجية للضوء الذي تمتصه العينة، يمكن للكيميائيين استنتاج أنواع الروابط الموجودة في الجزيء. على سبيل المثال، عادةً ما تمتص الرابطة المزدوجة C=O الضوء عند 5800 نانومتر. ويوفر نمط الامتصاص عبر الأطوال الموجية المختلفة بصمة طيفية للجزيء، مما يساعد في تحديد هويته وتحليله البنيوي.
التطبيقات:
