التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (IR) هو أداة مفيدة للغاية عندما يتعلق الأمر بتحليل المركبات العضوية. كمورد مركب عضوي ، رأيت بشكل مباشر كيف تساعدنا هذه التقنية وعملائنا على فهم طبيعة هذه المركبات. لذلك ، دعنا نحفر في كيفية عمل التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء للمركبات العضوية.
أساسيات التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء
أولاً ، ما هو الضوء بالأشعة تحت الحمراء؟ حسنًا ، إنه نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي له طول موجي أطول من الضوء المرئي. لا يمكنك رؤيته ، ولكن يمكنك أن تشعر بها كحرارة. عندما نتحدث عن التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، فإننا نستخدم هذا الضوء بالأشعة تحت الحمراء للتفاعل مع المركبات العضوية.
تتكون المركبات العضوية من ذرات متصلة بالروابط الكيميائية. هذه الروابط تشبه الينابيع الصغيرة التي يمكن أن تمتد ، والانحناء ، والاهتزاز. يحتوي كل نوع من أنواع الرابطة على مجموعة محددة من الاهتزازات المسموح بها ، وهذه الاهتزازات لها طاقات مميزة.
يحتوي الضوء بالأشعة تحت الحمراء على طاقات تتوافق مع طاقات اهتزازات الرابطة هذه. عندما يضيء الضوء بالأشعة تحت الحمراء على مركب عضوي ، يمكن للمركب امتصاص الضوء إذا كانت طاقة الضوء تتطابق مع الطاقة اللازمة لجعل رابطة معينة تهتز.
الأجهزة
الأجزاء الرئيسية من مطياف الأشعة تحت الحمراء هي مصدر الضوء ، وحامل العينة ، و monochromator ، والكاشف.
ينتج مصدر الضوء مجموعة واسعة من الأطوال الموجية بالأشعة تحت الحمراء. يتم وضع العينة في حامل العينة. يمكن أن يكون في شكل سائل أو صلب أو غاز. بالنسبة للسوائل ، غالبًا ما نستخدم فيلمًا رفيعًا بين لوحين من الملح (عادة ما يكون مصنوعًا من بروميد البوتاسيوم ، KBR ، لأنه شفاف للضوء بالأشعة تحت الحمراء). يمكن للمواد الصلبة أن تتراكم مع KBR والضغط عليها في بيليه.
أحادي اللون يشبه المرشح. يختار طول موجة محددة من ضوء الأشعة تحت الحمراء في وقت واحد ويرسله من خلال العينة. نظرًا لأن جهاز Monochromator يمسك بأطوال موجية مختلفة ، يقيس الكاشف مقدار امتصاص الضوء بواسطة العينة في كل طول موجة.
قراءة طيف الأشعة تحت الحمراء
نتيجة تجربة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء هي طيف الأشعة تحت الحمراء. إنه رسم بياني مع محور X - يوضح الموجات (وهو مقياس يتعلق بالطول الموجي للضوء بالأشعة تحت الحمراء ، عادةً بوحدات CM⁻) والمحور Y - الذي يوضح الامتصاصية أو الإرسال.
الامتصاصية هي مقياس لمقدار الإضاءة التي تم امتصاصها للعينة ، في حين أن الإرسال هو جزء من الضوء الذي يمر عبر العينة. ذروة في الطيف تعني أن المركب قد امتص الضوء بالأشعة تحت الحمراء في تلك الموجة الخاصة.
كل نوع من الرابطة في مركب عضوي يحتوي على مجموعة مميزة من الموجة حيث يمتص الضوء بالأشعة تحت الحمراء. على سبيل المثال ، يمتص رابطة الكربون - الهيدروجين (C - H) عادةً في حدود 2800 - 3000 سم. رابطة كربون - الأكسجين (C = O) مزدوج ، كما هو الحال في الكيتون أو الألدهيد ، يمتص حوالي 1700 سم.
لنأخذأكريلونيتريلكمثال. يحتوي Acrylonitrile على رابطة مزدوجة الكربون - الكربون (C = C) والسند الثلاثي للكربون - النيتروجين (C≡N). سيظهر رابطة C = C ذروة امتصاص حوالي 1600 - 1680 سم ، وسيكون رابطة C≡N ذروة حوالي 2200 - 2260 سم. يمكنك العثور على المزيد حولأكريلونيتريلوخصائصها على موقعنا.
تطبيقات الموردين المركبين العضويين
كمورد مركب عضوي ، فإن التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لا يقدر بثمن. يساعدنا في مراقبة الجودة. عندما نتلقى مجموعة من المركب العضوي من الشركة المصنعة ، يمكننا استخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتأكيد هويته. نقوم بمقارنة طيف العينة المستلمة مع طيف معروف للمركب النقي. إذا كانت القمم متطابقة ، فهذا مؤشر جيد على أن لدينا المجمع الصحيح.
كما أنه يساعدنا على اكتشاف الشوائب. الشوائب لها قمم الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء الخاصة بها. إذا رأينا قممًا إضافية في طيف عينة لدينا ، فهذا يعني أن هناك شوائب موجودة. يمكننا بعد ذلك اتخاذ خطوات لتنقية المركب أو تحديد ما إذا كان سيتم قبول الدفعة.
لعملائنا ، يمكننا توفير أطياف الأشعة تحت الحمراء جنبا إلى جنب مع المركبات العضوية التي نوفرها. هذا يمنحهم الثقة في جودة وهوية المنتجات التي يشترونها. يمكنهم استخدام الأطياف لعمليات البحث أو التصنيع الخاصة بهم.
تفسير الأطياف المعقدة
في بعض الأحيان ، يمكن أن يكون تفسير أطياف الأشعة تحت الحمراء أمرًا صعبًا بعض الشيء ، خاصة بالنسبة للمركبات العضوية المعقدة. يمكن أن يكون هناك قمم متداخلة ، ويمكن أن يؤثر وجود مجموعات وظيفية مختلفة على موضع وشدة القمم.
على سبيل المثال ، إذا كان المركب يحتوي على روابط متعددة للكربون - الأكسجين في بيئات كيميائية مختلفة ، فقد تتحول قمم C = O من مواقعها النموذجية. أيضا ، يمكن أن يكون لترابط الهيدروجين تأثير كبير على امتصاص الأشعة تحت الحمراء من الروابط التي تنطوي على هيدروجين ، مثل روابط O - H أو N - H.
ولكن مع الخبرة ومساعدة مكتبات الأطياف المرجعية ، يمكننا عادة معرفة ما يجري في الطيف. يمكننا أيضًا استخدام التقنيات التحليلية الأخرى ، مثل التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي (NMR) ، بالاقتران مع التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء للحصول على صورة أكثر اكتمالا لهيكل المركب.
قيود التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء
في حين أن التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء هو أداة رائعة ، إلا أنه يحتوي على بعض القيود. لا يمكن أن تخبرنا الهيكل الدقيق للمركب من تلقاء نفسه. على سبيل المثال ، قد يكون للمركبين المختلفين مع نفس المجموعات الوظيفية أطياف الأشعة تحت الحمراء المتشابهة للغاية.
كما أن لديها بعض مشاكل الحساسية. إذا كان تركيز مجموعة وظيفية معينة في المركب منخفضًا جدًا ، فقد تكون ذروة الامتصاص المقابلة ضعيفة جدًا في اكتشافها. وفي بعض الحالات ، لا تؤدي الاهتزازات المتماثلة في الجزيء إلى تغيير في لحظة ثنائي القطب ، لذلك لا تمتص الضوء بالأشعة تحت الحمراء ولن تظهر في الطيف.
كيف نستخدمها في أعمالنا
في يومنا - العمليات النهارية كمورد مركب عضوي ، نقوم بإجراء اختبارات التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء بانتظام. لدينا مختبر جيد المجهز مع مطياف الأشعة تحت الحمراء عالية الجودة. عند وصول شحنة جديدة ، نأخذ عينة صغيرة ونقوم بتشغيلها عبر مطياف.
نحتفظ بسجلات مفصلة عن الأطياف لكل مجموعة من المركبات التي نتلقاها ونوفرها. هذا يساعدنا في حالة وجود أي أسئلة من عملائنا حول جودة أو هوية المنتجات. إذا كنت مهتمًا بـأكريلونيتريلأو أي مركبات عضوية أخرى نوفرها ، يمكننا مشاركة أطياف الأشعة تحت الحمراء ذات الصلة معك.
خاتمة
التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء هو تقنية مذهلة لتحليل المركبات العضوية. إنه يعطينا معلومات قيمة حول المجموعات الوظيفية الموجودة في مركب ، مما يساعدنا في مراقبة الجودة ، واكتشاف الشوائب ، وتزويد عملائنا بمنتجات موثوقة.
إذا كنت في السوق من أجل المركبات العضوية عالية الجودة وترغب في ضمان هويتهم ونقاءها ، فنحن هنا للمساعدة. فريق الخبراء لدينا مستعد دائمًا لمساعدتك في أي أسئلة قد تكون لديكم حول المركبات التي نوفرها والتقنيات التحليلية التي نستخدمها. لا تتردد في التواصل معنا للحصول على مزيد من المعلومات أو لبدء مناقشة المشتريات.
مراجع
- Silverstein ، RM ، Webster ، FX ، & Kiemle ، DJ (2014). تحديد الطيف للمركبات العضوية. وايلي.
- Pavia ، DL ، Lampman ، GM ، Kriz ، GS ، & Vyvyan ، Jr (2015). مقدمة إلى التحليل الطيفي: دليل لطلاب الكيمياء العضوية. تعلم Cengage.
