Bài giảng Quang phổ học: Chương 5 - Quang phổ hồng ngoại

Nội dung chính của của "Bài giảng Quang phổ học: Chương 5 - Quang phổ hồng ngoại" trình bày các kiến thức cơ bản về lĩnh vực quangphổ IR, đọc được phổ IR và trình bày các ứng dụng của quangphổ IR trong lĩnh vực Dược. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quang phổ học: Chương 5 - Quang phổ hồng ngoạiCHÆ SOÁ KHUÙC XAQuang phổ hồng ngoạiQuang phổ hồng ngoạiNỘI DUNG:MỤC TIÊU:1/ Phạm vi phân vùng phổ IR2/ Sự hấp thu ánh sáng IR3/ Các kiểu dao động của phân tử4/ Cấu hình máy quang phổ IR5/ Biện giải phổ IR6/ Ứng dụng của phổ IR7/ Chuẩn bị mẫu đo phổ IR- Trình bày được các kiến thức cơ bản về lĩnh vực quangphổ IR- Đọc được phổ IR và trình bày các ứng dụng của quangphổ IR trong lãnh vực DượcThời lượng: 4 tiết (2 buổi)12QUANG PHỔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾNQUANG PHỔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN1. Phân vùng phổ điện từ1. Phạm vi phổ IRRobert Heintz, Ph.D.2,5μmIR gần  *200IR xaKích thước của sơi lông, tóc: 50 mmVis3IR cơ bản *IR8002.500 (nm)4http://www.wikipedia.com1CHÆ SOÁ KHUÙC XA Anh sáng vùng hồng ngọaikhông được nhìn thấy bởimắt người, không bị khuếchtán bởi hơi nước trong khôngkhí.5http://www.wikipedia.comoC= (oF – 32).10/18oF= (oC.18/10) + 326QUANG PHỔ HẤP THU(Absorption spectrophotometry)PHAÂN TÖÛHAÁP THUUV-VIS78PHAÙT XAÏF.SI.R2CHÆ SOÁ KHUÙC XAQUANG PHỔ HẤP THU(Absorption spectrophotometry)QUANG PHOÅ HAÁP THU HOÀNG NGOÏAICH3CH2CH2CH3• Phổ dao động - quay của các nhóm chức cótrong phân tử.• Hình dạng phổ đa dạng và đặc trưng hơn sovới hình dạng của phổ HT tử ngọaiE > EC   .1E  h.  h.910PHẠM VI PHOÅ HOÀNG NGOÏAI Vuøng IR gaàn:11 h.C.NĂNG LƯỢNG CỦA PHÂN TỬ = 780 nm – 2.500 nm(0,78 mm - 2,5 mm).E = Et + Er + Ev + Ee• Năng lượng quay (Er): từ 0,03 – 0,3kcal/mol, kích thích phân tử quay, ứng vớibức xạ trong vùng vi sóng và IR xa. Sự hấpthu của phân tử trong vùng này cho phổ quaythuần túy, gồm các vạch rất gần nhau, mỗivạch có tần số xác định:r = Er / h Vuøng IR cô baûn:  = 2.500 nm – 25.000 nm(2,5 mm - 25 mm) = 4000 - 400 cm-1(0,3 – 12 kcal/mol ) Vuøng IR xa:C > 25 mm – vi soùng(0,03 – 0,3 kcal/mol)123CHÆ SOÁ KHUÙC XACÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬNĂNG LƯỢNG CỦA PHÂN TỬDao động cơ bảnDao động nhómE = Et + Er + Ev + Ee Năng lượng dao động (Ev) : từ 0,3 – 12 kcal/mol,kích thích phân tử dao động, ứng với bức xạ trongvùng IR gần và IR cơ bản. Sự hấp thu của phân tửtrong vùng này cho phổ dao động – quay. Phổ daođộng – quay là những đám vạch do có sự chồng phổdao động và phổ quay, mỗi đám vạch có tần số xácđịnh: n = nr + nv = (EV + Er) / hPhân tử có N nguyên tử = 3N - 6Phân tử thẳng hàng = 3N - 5dao động co giãns• Năng lượng điện tử ( Ee) : ứng với bức xạ vùng UVVIS.13E14CÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬKieåu dao ñoängKyù hieäuCO22349 cm-1667 cm-1+-s3652 cm-1+-11596 cm+as3756 cm-1+s2860 cm-1+as2940 cm-1+-CH215Stretching ()ipopMột nhóm chứccó nhiều đỉnh hấpthu trong phổ IR>EDeformation () BendingCÁC KIỂU DAO ĐỘNG CỦA PHÂN TỬPhoå kích thích dao ñoängIRRamansasH2Oasdao động biến dạngMột nhóm chứccó thể có rấtnhiều kiểu daođộng, mỗi kiểudao động sẽ cho1 đỉnh hấp thutrong phổ IR16Đối xứngBất đối xứngCắt kéoRockVẫyTwisthttp://www.wikipedia.com/infrared/stretching4CHÆ SOÁ KHUÙC XAPHỔ IR – BIỆN GIẢI PHỔ IRĐIỀU KIỆU HẤP THU TRONG VÙNG HỒNG NGỌAIPhổ IR là tập hợp các vân phổ biểu diễn sự phụthuộc độ truyền qua T% vào số sóngCác phân tử có sự thay đổi momen lưỡng cực sẽ hấp thu IRT  f (  Các phân tử bất đối xứng. Máy quang phổ hồng ngoại thông thường: cườngđộ của vân phổ ít được xem xét như là giá trị địnhlượng mà chỉ được xem như giá trị ước lượng trongđịnh tính với ba mức độ: mạnh (m), trung bình (tb) vàyếu (y) Các phân tử nhiều nguyên tử. Các phân tử nhỏ và các phân tử có nguyên tử xếp thẳnghàng do có tính đối xứng nên không có hấp thu trong vùng IRnhư N2 , Cl2 , CS2 , CCl4 không hấp thu ánh sáng hồng ngoại17 Máy quang phổ hồng ngọai biến đổi Fourrier (FTIR): độ chính xác của giá trị độ truyền qua T% (hay nóicách khác là độ hấp thu) là rất cao, do đó cường độcủa vân phổ được xem xét như là giá trị định lượng18MÁY QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI TÁN SẮCMÁY QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI TÁN SẮC(1) Đèn nguồn19(1) Đèn nguồn bức xạ tia IR.(2) a_ mẫu đo; b_ mẫu chuẩn so sánh(3) Bộ tạo đơn sắc: lăng kính hay cách tử(đặt trong buồng tối).(4) Bộ phận phát hiện: cảm ứng nhiệt(5) Khuếch đại tín hiệu(6) Bộ ghi tín hiệu• Đèn Nernst: là ống dài 2-5 cm, f = 1-3 mm, bằng oxid đấthiếm như oxid zirconium (ZrO2) và oxid yttrium (Y2O3) đượcđốt nóng bằng điện trở đến 1.800 oK (~1.500 oC).• Đèn Globar: là ống dài 4-6 cm, f = 4-6 mm làm bằng carbursilic được đốt nóng bằng điện trở đến 1300 oC.20• Hiện nay còn dùng đèn Ni-Cr đốt nóng đến 800 oC5 ...