CHÆ SOÁ KHUÙC XA
1
1
Quang phhồng 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
2
Quang phhồng 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 tit (2 bui)
QUANG PHÔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN
3
1. Phân vùng ph đin t
*  *
Robert Heintz, Ph.D.
200 800 2.500 (nm)
Vis IR
QUANG PHÔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN
4
1. Phm vi phIR
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
2
5
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
6
7
QUANG PHỔ HP THU
(Absorption spectrophotometry)
8
PHAÂN TÖÛ
HAÁP THU PHAÙT XAÏ
UV-VIS F.S
I.R
CHÆ SOÁ KHUÙC XA
3
QUANG PHỔ HP THU
(Absorption spectrophotometry)
9
CH3CH2CH2CH3
E > E
QUANG PHOÅ HAÁP THU HOÀNG NGOÏAI
10
• 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
....
1
.
Ch
C
hhE
C
PHAM VI PHOÅ HOÀNG NGOÏAI
11
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)
12
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
4
13
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
14
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
15
Kieåu dao ñoäng
Kyù hieäu
Phoå kích thích dao ñoäng
IR
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
5
ĐIỀU KIỆU HP THU TRONG VÙNG HỒNG NGỌAI
17
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
18
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
19
(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
20
(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