Infraröd (IR) spektroskopi är ett super - användbart verktyg när det gäller att analysera organiska föreningar. Som en organisk sammansatt leverantör har jag sett första hand hur denna teknik hjälper oss och våra kunder att förstå arten av dessa föreningar. Så låt oss gräva in hur infraröd spektroskopi fungerar för organiska föreningar.
Grunderna i infraröd spektroskopi
Först och främst, vad är infraröd ljus? Det är en typ av elektromagnetisk strålning som har en längre våglängd än synligt ljus. Du kan inte se det, men du kan känna det som värme. När vi pratar om infraröd spektroskopi använder vi detta infraröda ljus för att interagera med organiska föreningar.
Organiska föreningar består av atomer anslutna med kemiska bindningar. Dessa bindningar är som små fjädrar som kan sträcka, böja och vibrera. Varje typ av bindning har en specifik uppsättning tillåtna vibrationer, och dessa vibrationer har karakteristiska energier.
Infraröd ljus har energier som matchar energierna i dessa bindningsvibrationer. När infraröd ljus lyser på en organisk förening kan föreningen absorbera ljuset om ljusets energi matchar den energi som behövs för att få en viss bindning att vibrera.
Instrumentering
Huvuddelarna i en infraröd spektrometer är ljuskällan, provhållaren, monokromatorn och detektorn.
Ljuskällan producerar ett brett utbud av infraröda våglängder. Provet placeras i provhållaren. Det kan vara i form av en vätska, fast eller gas. För vätskor använder vi ofta en tunn film mellan två saltplattor (vanligtvis gjorda av kaliumbromid, KBR, eftersom det är transparent till infrarött ljus). Fasta ämnen kan slipas med KBR och pressas in i en pellet.
Monokromatorn är som ett filter. Den väljer en specifik våglängd för infrarött ljus åt gången och skickar den genom provet. När monokromatorn skannar genom olika våglängder mäter detektorn hur mycket av ljuset som absorberas av provet vid varje våglängd.
Läser det infraröda spektrumet
Resultatet av ett infraröd spektroskopiexperiment är ett infrarött spektrum. Det är en graf med x -axeln som visar vågenumret (ett mått relaterat till våglängden för det infraröda ljuset, vanligtvis i enheter av cm⁻) och y -axeln som visar absorbansen eller transmissionen.
Absorbans är ett mått på hur mycket ljus provet har absorberat, medan transmittans är fraktionen av ljus som passerar genom provet. En topp i spektrumet innebär att föreningen har absorberat infrarött ljus vid det specifika vågenumret.
Varje typ av bindning i en organisk förening har ett karakteristiskt antal vågor där den absorberar infrarött ljus. Till exempel absorberar en kol -väte (C - H) -bindning vanligtvis i intervallet 2800 - 3000 cm⁻. En kol -syre (C = O) dubbelbindning, som i en keton eller en aldehyd, absorberar cirka 1700 cm⁻.
Låt oss taAkrylonitrilsom ett exempel. Akrylonitril har en kol -dubbelbindning (C = C) och en trippelbindning av kol - kväve (C≡N). C = C -bindningen visar en absorptionstopp runt 1600 - 1680 cm⁻, och C≡N -bindningen kommer att ha en topp runt 2200 - 2260 cm⁻. Du kan hitta mer omAkrylonitriloch dess egenskaper på vår webbplats.
Applikationer för organiska sammansatta leverantörer
Som en organisk sammansatt leverantör är infraröd spektroskopi ovärderlig. Det hjälper oss i kvalitetskontroll. När vi får ett parti av en organisk förening från en tillverkare kan vi använda IR -spektroskopi för att bekräfta dess identitet. Vi jämför spektrumet för det mottagna provet med ett känt spektrum av den rena föreningen. Om topparna matchar är det en bra indikation på att vi har rätt förening.
Det hjälper oss också att upptäcka föroreningar. Föroreningar har sina egna karakteristiska infraröda absorptionstoppar. Om vi ser extra toppar i spektrumet i vårt prov, betyder det att det finns föroreningar närvarande. Vi kan sedan vidta åtgärder för att rena föreningen eller bestämma om vi ska acceptera partiet.
För våra kunder kan vi tillhandahålla infraröda spektra tillsammans med de organiska föreningarna vi levererar. Detta ger dem förtroende för kvaliteten och identiteten på de produkter de köper. De kan använda spektra för sina egna forskning eller tillverkningsprocesser.
Tolkning av komplexa spektra
Ibland kan tolkning av infraröda spektra vara lite knepigt, särskilt för komplexa organiska föreningar. Det kan finnas överlappande toppar, och närvaron av olika funktionella grupper kan påverka toppens position och intensitet.
Till exempel, om en förening har flera kol - syrebindningar i olika kemiska miljöer, kan C = O -topparna växla från deras typiska positioner. Vätebindning kan också ha stor inverkan på den infraröda absorptionen av bindningar som involverar väte, som O - H eller N - H -bindningar.
Men med erfarenhet och hjälp av referensspektra -bibliotek kan vi vanligtvis ta reda på vad som händer i spektrumet. Vi kan också använda andra analytiska tekniker, som kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi, i kombination med IR -spektroskopi för att få en mer fullständig bild av föreningens struktur.
Begränsningar av infraröd spektroskopi
Medan infraröd spektroskopi är ett bra verktyg har det vissa begränsningar. Det kan inte berätta den exakta strukturen för en förening på egen hand. Till exempel kan två olika föreningar med samma funktionella grupper ha mycket liknande infraröda spektra.
Det har också vissa känslighetsproblem. Om koncentrationen av en viss funktionell grupp i en förening är mycket låg kan motsvarande absorptionstopp vara för svag för att upptäcka. Och i vissa fall resulterar symmetriska vibrationer i en molekyl inte i en förändring i dipolmomentet, så att de inte absorberar infrarött ljus och kommer inte att dyka upp i spektrumet.
Hur vi använder det i vår verksamhet
I vår dag - till - dagsverksamhet som en organisk sammansatt leverantör, kör vi infraröda spektroskopitester regelbundet. Vi har ett välutrustat laboratorium med en infraröd spektrometer av hög kvalitet. När en ny sändning anländer tar vi ett litet prov och kör det genom spektrometern.
Vi håller detaljerade register över spektra för varje parti av föreningar vi får och levererar. Detta hjälper oss om det finns några frågor från våra kunder om produkternas kvalitet eller identitet. Om du är intresserad avAkrylonitrileller andra organiska föreningar vi levererar, vi kan dela de relevanta infraröda spektra med dig.
Slutsats
Infraröd spektroskopi är en fantastisk teknik för att analysera organiska föreningar. Det ger oss värdefull information om de funktionella grupperna som finns i en förening, som hjälper oss att upptäcka kvalitetskontroll, detektion av orenheter och ge våra kunder pålitliga produkter.
Om du är på marknaden för organiska föreningar av hög kvalitet och vill säkerställa deras identitet och renhet är vi här för att hjälpa. Vårt team av experter är alltid redo att hjälpa dig med alla frågor du kan ha om de föreningar vi levererar och de analytiska teknikerna vi använder. Tveka inte att nå ut till oss för mer information eller för att starta en upphandlingsdiskussion.
Referenser
- Silverstein, RM, Webster, FX, & Kiemle, DJ (2014). Spektrometrisk identifiering av organiska föreningar. Wiley.
- Pavia, DL, Lampman, GM, Kriz, GS, & Vyvyan, Jr (2015). Introduktion till spektroskopi: En guide för studenter i organisk kemi. Cengage Learning.
