Mikä on infrapunaspektrofotometri?

Infrapunaspektrofotometri on laite, jota käytetään orgaanisessa kemiassa keräämään tietoa orgaanisten molekyylien ja yhdisteiden rakenteellisista ominaisuuksista. Tässä erityisessä spektrofotometrissä kemialliset yhdisteet absorboivat infrapunavaloa ja analysoivat kemiallisten sidosten liikettä. Infrapunaspektrofotometrejä voidaan käyttää tuntemattomien kemikaalien tunnistamiseen ja näytteen puhtauden määrittämiseen. Niitä käytetään usein yliopistojen ja kemiallisen prosessiteollisuuden tutkimussovelluksissa.

Infrapunaspektrofotometri, joka tunnetaan usein IR -spektrofotometrinä, käyttää infrapunavaloa aiheuttamaan liikettä orgaanisten molekyylien sidoksissa. Infrapunavalo putoaa näkyvän valon ja mikroaaltosäteilyn väliin sähkömagneettisen säteilyn spektrissä. Tämäntyyppinen valo voidaan jakaa edelleen lähi-, keski- ja kaukana oleviin IR -alueisiin, ja keskimääräinen IR -alue on hyödyllisin infrapunaspektroskopiassa. Tämän alueen valon aallonpituus tai λ voi olla 3 × 10-4-3 × 10-3 senttimetriä. Tämä alue voidaan myös ilmaista aaltoluvulla tai ν, joka on aallonpituuden käänteinen.

Orgaaniset molekyylit voivat absorboida infrapunavaloa ja sen seurauksena ne voivat väristä eri tavoin. Infrapunavalo imeytyy aina, kun itse valon säteilyenergia vastaa tietyn molekyylivärähtelyn energiaa. Liike voidaan kuvata symmetrisellä ja epäsymmetrisellä molekyylisidosten venyttämisellä ja molekyylisidosten taivutuksella.

Infrapunaspektrofotometri, joka käyttää prismaa tai ritilää jakaakseen infrapunasäteilylähteen eri taajuuksille, tunnetaan dispersiivisenä infrapunaspektrofotometrinä. Moderni muotoilu, Fourier -muunnos -infrapunaspektrofotometri, on ensisijainen laite tutkimus- ja teollisuusympäristöissä. Raportoitujen aaltonumeroiden tarkkuus on vakio koko laitteen skannausalueella jatkuvan ratkaisutehon vuoksi.

Fourier -muunnoksen infrapunaspektrofotometri koostuu viidestä perusosasta – infrapunasäteilylähteestä, interferometristä, näytteestä, ilmaisimesta ja tietokoneesta. Infrapunasäteilylähde on yleensä hehkuva mustan kappaleen lähde, ja säteilevän energian määrää ohjataan aukolla. Interferometri on optinen laite, joka suorittaa spektrikoodauksen infrapunasäteilylle. Säde kulkee näytteen läpi ja sitten ilmaisimen läpi, joka dekoodaa interferometrin interferogrammisignaalit. Viimeinen vaihe on tietokone, joka suorittaa Fourier -muunnoksen tiedoille ja esittää ne käyttökelpoisessa käyttöliittymässä.

Infrapunaspektrofotometri on ainutlaatuinen, koska sitä voidaan käyttää tuntemattoman näytteen funktionaalisten ryhmien tunnistamiseen. Tietyillä toiminnallisilla ryhmillä on ”sormenjälki” tai ainutlaatuinen absorptiopiikki, joka voidaan tunnistaa infrapunaspektrofotometrin lähtökaaviosta. Orgaanisten kemiallisten lukujen kirjastoja ja tietokantoja voidaan käyttää tuntemattomien orgaanisten näytteiden tunnistamiseen.