Infraröd spektroskopi, även känd som IR-spektroskopi, kan avslöja strukturerna av kovalent bundna kemiska föreningar, såsom organiska föreningar. Som sådan, för studenter och forskare som syntetiserar dessa föreningar i laboratoriet blir det ett användbart verktyg för att verifiera resultaten av ett experiment. Olika kemiska bindningar absorberar olika frekvenser av infraröd, och infrarödspektroskopi visar vibrationer vid dessa frekvenser (visas som "wavenumbers") beroende på typ av bindning.

Funktion

Infraröd spektroskopi fungerar som en användbar verktyg i kemistens verktygslåda för att identifiera föreningar. Det ger inte den exakta strukturen av en förening, utan visar snarare identiteten hos de funktionella grupperna, eller delar, i en molekyl - de olika segmenten av molekylens sammansättning. Som ett sådant inexakt verktyg fungerar IR-spektroskopi bäst när det används tillsammans med andra former av analys som smältpunktsbestämning.

I professionell kemi har IR i stor utsträckning gått ur mode, ersatt av mer informativa metoder som NMR (kärnmagnetisk resonans) spektroskopi. Det brukar fortfarande användas ofta i studentlaboratorier, eftersom IR-spektroskopi fortfarande är användbar för att identifiera viktiga egenskaper hos molekyler som syntetiseras i studentlaboratorier, enligt Colorado University Boulder.

Ett fast prov med ett ämne som kaliumbromid (som som jonförening inte dyker upp i IR-spektroskopi) och placerar den i en speciell enhet för att låta sensorn skina genom den. Ibland blandar hon eller han fasta prov med lösningsmedel som mineralolja (vilket ger en begränsad, känd avläsning i IR-utskrift) för att använda flytande metoden, vilket innebär att man sätter ett prov mellan två plåtar av pressat salt (NaCl, natriumklorid) för att tillåta det infraröda ljuset skiner igenom, enligt Michigan State University.

Betydelse

När infrarött "ljus" eller strålning träffar en molekyl absorberar bindningarna i molekylen infrarödets energi och svarar genom vibrering. Vanligtvis kallar forskare de olika typerna av vibrationer som böjer, sträcker, rockar eller saksar.

Enligt Michele Sherban-Kline vid Yale University har en IR-spektrometer en källa, ett optiskt system, en detektor och en förstärkare. Källan avger infraröd strålar; det optiska systemet flyttar dessa strålar i rätt riktning; detektorn observerar förändringar i infraröd strålning, och förstärkaren förbättrar detektorsignalen.

Typer

Ibland använder spektrometrar enskilda strålar av infraröd och delar dem sedan i komponentvåglängder; Andra mönster använder två separata strålar och använder skillnaden mellan dessa strålar efter att man har passerat genom provet för att ge information om provet. Gammeldags spektrometrar förstärkte signalen optiskt, och moderna spektrometrar använder elektronisk förstärkning för samma ändamål, enligt Michele Sherban-Kline vid Yale University.

Identifiering

IR-spektroskopi identifierar molekyler baserat på deras funktionella grupper. Kemisten som använder IR-spektroskopi kan använda ett bord eller diagram för att identifiera dessa grupper. Varje funktionell grupp har ett annat "wavenumber", uppräknat i inverscentimetrar, och ett typiskt utseende, till exempel, sträckan av en OH-grupp, såsom den för vatten eller alkohol, upptar en mycket bred topp med ett vågnummer nära 3500, enligt till Michigan State University. Om den syntetiserade föreningen inte innehåller några alkoholgrupper (även känd som hydroxylgrupper) kan denna topp indikera oavsiktlig närvaro av vatten i provet, ett vanligt studentfel i laboratoriet.