Kas ir infrasarkanais spektrofotometrs?

Infrasarkanais spektrofotometrs, bieži pazīstams kā IR spektrofotometrs, izmanto infrasarkano gaismu, lai izraisītu kustību organisko molekulu saitēs. Infrasarkanā gaisma elektromagnētiskā starojuma spektrā atrodas starp redzamo gaismu un mikroviļņu starojumu. Šāda veida gaismu var iedalīt tuvākajā, vidējā un tālā IR diapazonā, un vidējais IR diapazons ir visnoderīgākais infrasarkanajā spektroskopijā. Gaismai šajā reģionā var būt viļņa garums jeb λ no 3 × 10-4 līdz 3 × 10-3 centimetriem. Šo diapazonu var izteikt arī ar viļņa skaitli vai ν, kas ir viļņa garuma apgrieztā vērtība.

Organiskās molekulas var absorbēt infrasarkano gaismu, un rezultātā tās var dažādi vibrēt. Infrasarkanās gaismas absorbcija notiek ikreiz, kad pašas gaismas starojuma enerģija sakrīt ar noteiktās molekulārās vibrācijas enerģiju. Kustību var raksturot ar simetrisku un asimetrisku molekulāro saišu stiepšanu un molekulāro saišu locīšanu.

Infrasarkanais spektrofotometrs, kas izmanto prizmu vai režģi, lai sadalītu infrasarkanā starojuma avotu atsevišķās frekvencēs, ir pazīstams kā dispersīvs infrasarkanais spektrofotometrs. Mūsdienīgāks dizains, Furjē transformācijas infrasarkanais spektrofotometrs, ir vēlamā ierīce pētniecības un rūpnieciskos apstākļos. Paziņoto viļņu skaitļu precizitāte ir nemainīga visā ierīces skenēšanas reģionā nemainīgas izšķirtspējas dēļ.

Furjē transformācijas infrasarkanais spektrofotometrs sastāv no piecām pamata daļām – infrasarkanā starojuma avota, interferometra, parauga, detektora un datora. Infrasarkanā starojuma avots parasti ir kvēlojošs melns korpusa avots, un izstarotās enerģijas daudzumu kontrolē apertūra. Interferometrs ir optiska ierīce, kas veic infrasarkanā starojuma staru spektrālo kodēšanu. Stars iet caur paraugu un pēc tam caur detektoru, kas atkodē interferogrammas signālus no interferometra. Pēdējais solis ir dators, kas datiem veic Furjē transformāciju un parāda tos lietojamā saskarnē.

Infrasarkanais spektrofotometrs ir unikāls ar to, ka to var izmantot, lai identificētu funkcionālās grupas nezināmā paraugā. Dažām funkcionālajām grupām ir “pirkstu nospiedums” vai unikāls absorbcijas maksimums, ko var identificēt no infrasarkanā spektrofotometra izvades grafika. Nezināmu organisko paraugu identificēšanai var izmantot organisko ķīmisko rādījumu bibliotēkas un datu bāzes.