Chương II Phổ hồng ngoại và phổ Raman

Năng lượng của các dao động phân tử hoặc sự quay phân tử nằm trong vùng hồng ngoại của phổ điện từ.? Dao động hoặc sự quay của phân tử có thể đo được bằng hai cách :+)Trực tiếp bằng hấp thụ trong phổ hồng ngoại hoặc +)Gián tiếp bằng tia tán xạ trong phổ Raman.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương II Phổ hồng ngoại và phổ Raman Ch¬ng II Phæ hång ngo¹i vµ phæ Raman I. Phæ hång ngo¹i 1. Më ®Çu vµ nguyªn lý: − N¨ng lîng cña c¸c dao ®éng ph©n tö hoÆc sù quay ph©n tö n»m trongvïng hång ngo¹i cña phæ ®iÖn tõ. − Dao ®éng hoÆc sù quay cña ph©n tö cã thÓ ®o ®îc b»ng hai c¸ch : +) Trùc tiÕp b»ng hÊp thô trong phæ hång ngo¹i hoÆc +) Gi¸n tiÕp b»ng tia t¸n x¹ trong phæ Raman. − §èi víi c¸c nhµ ho¸ häc th× nh÷ng dao ®éng ph©n tö h÷u dông nhÊt cho −viÖc x¸c ®Þnh cÊu tróc ph©n tö n»m trong vïng λ tõ 2,5 ®Õn 16 µm (1µm = 10 4cm = 104 Ao). 1  − §¬n vÞ : µm hoÆc thêng lµ sè sãng ν∗  cm−1 ÷. Kho¶ng hång ngo¹i b×nh λ  − −thêng lµ tõ 4000 cm 1 → 400 cm 1. − Sè sãng tû lÖ thuËn víi tÇn sè hoÆc n¨ng lîng: ν = c. ν∗ ∆E = h. c. ν∗ h = h»ng sè Planck (6.626.10--34 J.s) c = vËn tèc ¸nh s¸ng (3.1010 cm/s) − C¸c nhãm chøc cã tÇn sè dao ®éng ®Æc trng trong phæ hång ngo¹i, nhê®ã ta ph¸t hiÖn ra chóng trong ph©n tö chÊt khi xem phæ hång ngo¹i. − Nguyªn t¾c chän : ®Ó cã hÊp thô hång ngo¹i th× cÇn cã sù thay ®æi dipolmoment khi ph©n tö dao ®éng (thay ®æi momen lìng cùc). 2. ThiÕt bÞ ®o phæ hång ngo¹i 2.1. ThiÕt bÞ kinh ®iÓn 11 − Nguån ph¸t hång ngo¹i, chia thµnh 2 chïm s¸ng cã cïng cêng ®é, 1 chïm ®iqua dung dÞch ®o. NÕu n¨ng lîng chïm s¸ng phï hîp víi n¨ng lîng dao ®éng ph©ntö th× sÏ cã hÊp thô. − §Ó chØnh phæ : dïng v¹ch ®· biÕt cña polysterol. − Cã thÓ ®o : d¹ng khÝ, dung dÞch, chÊt láng tinh khiÕt vµ chÊt r¾n. − Thêi gian ghi phæ : ≈ 10 phót. 2.2. Phæ hång ngo¹i biÕn ®æi Fourier (FTIR) − − Nguån s¸ng chøa kho¶ng tÇn sè tõ 5000 − 400 cm 1. Toµn bé phæ chØ ®otrong vµi gi©y, ®é ph©n gi¶i cao mµ cêng ®é kh«ng bÞ hao hôt , ®é chÝnh x¸csè sãng cao. Ngµy nay ngêi ta ®· ph¸t triÓn thiÕt bÞ s¾c ký ghÐp nèi phæ hångngo¹i (GC/FTIR). Ph©n ®o¹n ®i ra tõ GC ®îc ®o FTIR ë pha khÝ. Nguån s¸ng ThiÕt bÞ ®o giao MÉu So s¸nh thoa C©n b»ng ChØnh söa (Laser) M¹ng hoÆc l¨ng Detect¬ MÉu ®o kÝnh KhuyÕch ®¹i TÝch sè liÖu M¸y tÝnh (biÕn ®æi M¸y ghi Fourier)ThiÕt bÞ phæ IR th- Phæ Mµn h×nh, m¸y in êng Phæ hång ngo¹i biÕn ®æi Fourier ThiÕt bÞ phæ hång ngo¹i gåm : ThiÕt bÞ ®o phæ hång ngo¹i kinh®iÓn vµ 12thiÕt bÞ cã biÕn ®æi Fourier 13 2.3. ChuÈn bÞ mÉu: 2.3.1. §o trong pha h¬i: Pha khÝ : èng ®o 10 cm, hai ®Çu cã kÝnh lµm tõ NaCl (cho tia hång ngo¹itruyÒn qua). 2.3.2. §o trong dung dÞch: Trong dung dÞch : CCl 4, CHCl3 1 → 5%, Cuvette NaCl, Cuvette thø hai chøadung m«i ®Ó c©n b»ng. − NÕu dung m«i hÊp thô > 65% ¸nh s¸ng hång ngo¹i th× kh«ng ghi ®îc phæ. CHCl3 vµ CCl4 hÊp thô > 65% ë vïng kh«ng quan träng cho phæ hång ngo¹i,bëi vËy cã thÓ dïng lµm dung m«i ®o. 2.3.3. §o ë d¹ng láng: ChÊt láng tinh khiÕt : 1 giät nhá Ðp gi÷a 2 tÊm NaCl. 2.3.4. §o ë d¹ng r¾n: − Pha r¾n : ≈ 1 mg chÊt ®îc nghiÒn víi 1 giät nujol ( hçn hîp paraphin láng )trong cèi m· n·o, cho vµo gi÷a 2 tÊm NaCl. − NghiÒn ≈ 1 mg chÊt víi 10 − 100 lÇn khèi lîng KBr tinh khiÕt cho phæ IR,Ðp thµnh viªn trong suÊt bëi mét m¸y Ðp . ¦u ®iÓm cho phæ tèt h¬n, nhng thêng −cã thªm v¹ch OH ë 3450cm 1 cña h¬i níc do KBr lµ chÊt hót Èm m¹nh. Interferogramm LÜnh vùc thêi gian Di chuyÓn g¬ng BiÕn ®æi Fourier Phæ hång ngo¹i (lÜnh vùc tÇn sè) ν(cm−1 ) % H×nh 12: Tõ s¾c ®å giao thoa (Interferrogram) ®Õn phæ hång ngo¹i th«ng qua biÕn ®æi Fourier 14 − Online − Spektrenkatalog : d÷ liÖu phæ chuÈn do c¸c h·ng b¸n, dïng ®Ó sos¸nh víi phæ cña chÊt nghiªn cøu. *) §Þnh lîng b»ng ph¬ng ph¸p phæ hång ngo¹i : I Theo ®Þnh luËt Lambert - Beer : lg o = ε .c.d = Eλ I I = cêng ®é sau khi qua dung dÞch Io = cêng ®é tríc khi qua dung dÞch E = ®é hÊp thô (extinction) ε = hÖ sè hÊp thô Io 90 − §Þnh luËt Lambert-Beer Eλ = lg = log ( xem h×nh 14) ®óng trong tr- I 20êng hîp dung dÞch lo·ng. Eλ ...