赤外分光法の使い方
赤外放射の吸収は分子振動の変化をもたらすので、赤外分光法を研究する際には、分子内の結合がどのように振動するかを検討している(前のセクションのビデオを参照)。
原子の大きさ、結合長、強度は分子によって異なるため、特定の結合が赤外線を吸収する頻度は、結合の範囲や振動モードによって異なります。
原子の大きさ、結合の長さ、強度は分子によって異なります。
材料による赤外放射の吸収を測定することは、構造に関する非常に有用な情報を提供する。
二つの有機化合物は同じIRスペクトルを持っていないので、化合物は、既知の純粋な化合物のそれとそのスペクトルを比較することによって確実 それらが同一であれば、それらは一つであり、同じである。
分光法の単位は次のとおりです。
c=λ
ここで、
c=光の速度(3.00x108m s-1)
λ=周波数(hz)
λ=波長(m)
e=hv
ここで、
e=エネルギー(kJ mol-1)
h=プランク定数(6。63X10-34Js)
電磁スペクトルは非常に広い範囲の波長をカバーしているため、異なる領域で異なる単位が使用されます。非常に短い波長のために、ナノメートル(1nm=10-9m)は好まれます。
可視およびUV領域では、波長はミリミクロン(m μ)で表すこともできます。
1μ=10-6m1m μ=10-9mしたがって、1m μ=1nm
赤外線領域では、波長はミクロン(μ)で表すことができます。Umbersはcmあたりの波の数であり、しばしば逆センチメートル(cm-1)と呼ばれます。:
典型的なスペクトルでは、C-H吸収は3000cm-1で起こり、C=O吸収はC-H伸張振動よりも低いumber、高い周波数、高いエネルギーで1740cm-1で起こる。
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NB:有機化学者はlooselyを”周波数”とゆるやかに参照しているため、書籍やその他のソースでは”周波数(cm-1)”とラベル付けされたスペクトルが表示されることがあります。 研究と産業の両方で広く使用されている赤外分光法は、さまざまな測定や品質管理に使用されるシンプルで信頼性の高い技術です。
これは、刑事事件と民事事件の両方で法医学的科学において特に有用である。 分光計は今小さく、実地試験の使用のために容易に、運ぶことができる。 新技術の進歩に伴い、溶液中のサンプルを正確に測定できるようになりました(水は関心のある範囲にわたって広い吸光度を生成し、この新しい技術
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いくつかの楽器はまた、自動的にストレージに保持されているスペクトルの何千ものストアにそれを参照することによって物質が何であるかを教えてくれます。
時間の経過とともに特定の周波数で測定することにより、特定の結合の特性または量の変化を測定することができる。 これは、例えば、ポリマー製造における重合度の測定、またはポリマー分解の同定において特に有用である。
アミン架橋剤によって硬化するエポキシ樹脂の形成の進行は、重合試料のスペクトル中のヒドロキシ基の出現(またはエポキシ基の消失)を観察す
現代の研究機器は、毎秒32回の頻度で関心のある範囲全体で赤外線測定を行うことができます。 これは、他の技術を使用して同時測定を行う間に行うことができます。 これにより、化学反応やプロセスの観察がより迅速かつ正確になります。 赤外分光法は、有機化学および無機化学の両方の用途で非常に成功しています。
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IR分光計の第二 回転ミラー、mは一時的にサンプルビームを妨げる間機械光学の方の参照のビームを反映する。 参照ビームおよびサンプルビームは互い違いに妨げられ、反映される。 回折格子は波長のa’spectrum’にIRを分散させます;このシリーズは探知器に反映されます。 熱電対は、それに到達するIRの異なる波長をスペクトルとして表される信号に変換します。 参照信号とサンプル信号の差は、スペクトルのどの部分がサンプルに吸収されたかを示します。
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IR分光計の別のタイプは、フーリエ変換(FT)分光計です。 FT分光計では、回折格子の代わりに干渉計が使用されます。 すべての周波数(または波長、λ〜1/λ)は同時に検出器に到達します。 スペクトルは数学的計算(フーリエ変換)によって得られる。 FT分光計は、分散型分光計よりも応答性が高く、正確で正確です。