Bài giảng Quang phổ học: Chương 5 - Quang phổ hồng ngoại

CHÆ SOÁ KHUÙC XA

Quang ph hồng ngoại

MỤC TIÊU:

- Trnh by đưc cc kin thc cơ bn v lnh vc quang

ph IR

- Đọc đưc ph IR v trnh by cc ng dụng của quang

ph IR trong lnh vc Dưc

Quang ph hồng ngoại

NỘI DUNG:

1/ Phạm vi phân vùng ph IR

2/ S hấp thu nh sng IR

3/ Cc kiểu dao động của phân tử

4/ Cấu hnh my quang ph IR

5/ Biện gii ph IR

6/ Ứng dụng của ph IR

7/ Chuẩn bị mẫu đo ph IR

Thi lưng: 4 tit (2 bui)

QUANG PHÔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN

1. Phân vùng ph đin t

  *  *

Robert Heintz, Ph.D.

200 800 2.500  (nm)

Vis IR

QUANG PHÔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN

1. Phm vi ph IR

2,5

μm

IR cơ bn

IR gần IR xa

Kích thước của sơi lông, tóc: 50 mm

http://www.wikipedia.com

CHÆ SOÁ KHUÙC XA

 Anh sáng vùng hồng ngọai

không được nhìn thấy bởi

mắt người, không bị khuếch

tán bởi hơi nước trong không

khí.

http://www.wikipedia.com oC = (oF – 32).10/18 oF = (oC.18/10) + 32

QUANG PHỔ HP THU

(Absorption spectrophotometry)

PHAÂN TÖÛ

HAÁP THU PHAÙT XAÏ

UV-VIS F.S

I.R

CHÆ SOÁ KHUÙC XA

QUANG PHỔ HP THU

(Absorption spectrophotometry)

CH3CH2CH2CH3

E > E

QUANG PHOÅ HAÁP THU HOÀNG NGOÏAI

• Ph dao động - quay của các nhóm chức có

trong phân tử.

• Hình dng ph đa dng và đặc trưng hơn so

với hình dng của ph HT tử ngọai













....

hhE





PHAM VI PHOÅ HOÀNG NGOÏAI

 Vuøng IR gaàn:  = 780 nm – 2.500 nm

(0,78 mm - 2,5 mm).



 Vuøng IR cô baûn:  = 2.500 nm – 25.000 nm

(2,5 mm - 25 mm)

= 4000 - 400 cm-1

(0,3 – 12 kcal/mol )

 Vuøng IR xa:  > 25 mm – vi soùng

(0,03 – 0,3 kcal/mol)

NĂNG LƯỢNG CỦA PHÂN TỬ

• Năng lượng quay (Er): t 0,03 – 0,3

kcal/mol, kích thích phân tử quay, ứng với

bức x trong vùng vi sóng và IR xa. Sự hấp

thu của phân tử trong vùng này cho ph quay

thuần túy, gồm các vch rất gần nhau, mỗi

vch có tần số xác định:

r = Er / h

E = Et + Er + Ev + Ee

CHÆ SOÁ KHUÙC XA

 Năng lượng dao động (Ev) : t 0,3 – 12 kcal/mol,

kích thích phân tử dao động, ứng với bức x trong

vùng IR gần và IR cơ bản. Sự hấp thu của phân tử

trong vùng này cho ph dao động – quay. Ph dao

động – quay là những đám vch do có sự chồng ph

dao động và ph quay, mỗi đám vch có tần số xác

định: n = nr + nv = (EV + Er) / h

• Năng lượng đin tử ( Ee) : ứng với bức x vùng UV-

VIS.

NĂNG LƯỢNG CỦA PHÂN TỬ

E = Et + Er + Ev + Ee

CÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬ

Dao động cơ bản Dao động nhóm

Phân tử có N nguyên tử = 3N - 6

Phân tử thẳng hàng = 3N - 5

dao động co giãn dao động biến dạng

Một nhóm chức

có thể có rất

nhiều kiểu dao

động, mỗi kiểu

dao động sẽ cho

1 đỉnh hấp thu

trong phổ IR

s as ip op

Stretching () Deformation () Bending

Một nhóm chức

có nhiều đỉnh hấp

thu trong phổ IR

E > E

Kieåu dao ñoäng

Kyù hieäu

Phoå kích thích dao ñoäng

Raman

CO2

s

as

2349 cm-1



667 cm-1

H2O

s

3652 cm-1



1596 cm-1

as

3756 cm-1

-CH2

s

2860 cm-1

as

2940 cm-1

CÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬ

Đối xng Bất đối xng Cắt kéo

Rock Vẫy Twist

16 http://www.wikipedia.com/infrared/stretching

CÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬ

CHÆ SOÁ KHUÙC XA

ĐIỀU KIỆU HP THU TRONG VÙNG HỒNG NGỌAI

 Các phân tử bất đối xứng.

 Các phân tử nhiều nguyên tử.

 Các phân tử nhỏ và các phân tử có nguyên tử xếp thẳng

hàng do có tính đối xứng nên không có hấp thu trong vùng IR

như N2 , Cl2 , CS2 , CCl4 không hấp thu ánh sáng hồng ngoại

Các phân tử có sự thay đi momen lưỡng cực sẽ hấp thu IR

PHỔ IR – BIỆN GIẢI PHỔ IR

Ph IR là tập hợp các vân ph biểu diễn sự phụ

thuộc độ truyền qua T% vào số sóng

 Máy quang ph hồng ngoi thông thường: cường

độ của vân ph ít được xem xét như là giá trị định

lượng mà chỉ được xem như giá trị ước lượng trong

định tính với ba mức độ: mnh (m), trung bình (tb) và

yếu (y)

 Máy quang ph hồng ngọai biến đi Fourrier (FT-

IR): độ chính xác của giá trị độ truyền qua T% (hay nói

cách khác là độ hấp thu) là rất cao, do đó cường độ

của vân ph được xem xét như là giá trị định lượng





(fT

MÁY QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI TÁN SẮC

(1) Đèn nguồn bức x tia IR.

(2) a_ mẫu đo; b_ mẫu chuẩn so sánh

(3) Bộ to đơn sắc: lăng kính hay cách tử

(đặt trong buồng tối).

(4) Bộ phận phát hin: cảm ứng nhit

(5) Khuếch đi tín hiu

(6) Bộ ghi tín hiu

(1) Đèn nguồn

• Đèn Nernst: là ống dài 2-5 cm, f = 1-3 mm, bằng oxid đất

hiếm như oxid zirconium (ZrO2) và oxid yttrium (Y2O3) được

đốt nóng bằng đin trở đến 1.800 oK (~1.500 oC).

• Đèn Globar: là ống dài 4-6 cm, f = 4-6 mm làm bằng carbur

silic được đốt nóng bằng đin trở đến 1300 oC.

• Hin nay còn dùng đèn Ni-Cr đốt nóng đến 800 oC

MÁY QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI TÁN SẮC

Bài giảng Quang phổ học: Chương 5 - Quang phổ hồng ngoại

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi