Infrarot (IR) -Spektroskopie ist ein super nützliches Instrument, wenn es um die Analyse organischer Verbindungen geht. Als organischer Verbindungslieferant habe ich aus erster Hand gesehen, wie diese Technik uns und unsere Kunden hilft, die Art dieser Verbindungen zu verstehen. Lassen Sie uns also in die Funktionsweise von Infrarotspektroskopie für organische Verbindungen eingehen.
Die Grundlagen der Infrarotspektroskopie
Was ist das Infrarotlicht zuerst? Nun, es ist eine Art elektromagnetische Strahlung, die eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht aufweist. Sie können es nicht sehen, aber Sie können es als Hitze fühlen. Wenn wir über Infrarotspektroskopie sprechen, verwenden wir dieses Infrarotlicht, um mit organischen Verbindungen zu interagieren.
Organische Verbindungen bestehen aus Atomen, die durch chemische Bindungen verbunden sind. Diese Bindungen sind wie kleine Federn, die sich dehnen, biegen und vibrieren können. Jede Art von Bindung hat einen bestimmten Satz zulässiger Schwingungen, und diese Schwingungen haben charakteristische Energien.
Infrarotlicht hat Energien, die den Energien dieser Bindungsvibrationen entsprechen. Wenn das Infrarotlicht auf einer organischen Verbindung leuchtet, kann die Verbindung das Licht absorbieren, wenn die Energie des Lichts der Energie übereinstimmt, die für eine bestimmte Bindung vibrieren muss.
Die Instrumentierung
Die Hauptteile eines Infrarotspektrometers sind die Lichtquelle, der Probenhalter, der Monochromator und der Detektor.
Die Lichtquelle erzeugt einen breiten Bereich von Infrarotwellenlängen. Die Probe wird in den Probenhalter platziert. Es kann in Form von Flüssigkeit, Feststoff oder Gas sein. Für Flüssigkeiten verwenden wir häufig einen dünnen Film zwischen zwei Salzplatten (normalerweise aus Kaliumbromid, KBR, weil er für Infrarotlicht transparent ist). Feststoffe können mit KBR aufgelegt und in ein Pellet gedrückt werden.
Der Monochromator ist wie ein Filter. Es wählt jeweils eine bestimmte Wellenlänge des Infrarotlichts aus und sendet sie durch die Probe. Wenn der Monochromator durch verschiedene Wellenlängen scannt, misst der Detektor, wie viel Licht von der Probe bei jeder Wellenlänge absorbiert wird.
Lesen des Infrarotspektrums
Das Ergebnis eines Infrarot -Spektroskopie -Experiments ist ein Infrarotspektrum. Es handelt sich um eine Grafik mit der x -Achse, die die Wellenzahl (eine Maßnahme in Bezug auf die Wellenlänge des Infrarotlichts, normalerweise in Einheiten von CM⁻¹) und der y -Achse, die die Absorption oder Sendung zeigt, zeigt.
Die Absorption ist ein Maß dafür, wie viel Licht die Probe absorbiert hat, während die Durchlässigkeit der Lichtanteil ist, der durch die Probe fließt. Ein Peak im Spektrum bedeutet, dass die Verbindung in dieser bestimmten Wellenzahl das Infrarotlicht absorbiert hat.
Jede Art von Bindung in einer organischen Verbindung hat einen charakteristischen Bereich von Wellenzahlen, in denen sie Infrarotlicht absorbiert. Beispielsweise nimmt eine Kohlenstoff -Wasserstoff (C - H) -Bindung typischerweise im Bereich von 2800 bis 3000 cm⁻¹ ab. Eine Doppelbindung von Kohlenstoff - Sauerstoff (C = O), wie in einem Keton oder einem Aldehyd, absorbiert etwa 1700 cm⁻¹.
Lass uns nehmenAcrylnitrilals Beispiel. Acrylnitril hat eine Kohlenstoff -Kohlenstoff -Doppelbindung (c = c) und eine Kohlenstoff -Stickstoff -Dreifachbindung (Cwerb). Die C = C -Bindung zeigt einen Absorptionspeak um 1600 bis 1680 cm⁻¹ und die Cwerb -Bindung hat einen Peak um 2200 bis 2260 cm⁻¹. Sie können mehr darüber findenAcrylnitrilund seine Eigenschaften auf unserer Website.
Anwendungen für organische Verbindungslieferanten
Als organischer Verbindungslieferant ist die Infrarotspektroskopie von unschätzbarem Wert. Es hilft uns bei der Qualitätskontrolle. Wenn wir von einem Hersteller eine Charge einer organischen Verbindung erhalten, können wir die IR -Spektroskopie verwenden, um seine Identität zu bestätigen. Wir vergleichen das Spektrum der empfangenen Probe mit einem bekannten Spektrum der reinen Verbindung. Wenn die Peaks übereinstimmen, ist dies ein guter Hinweis darauf, dass wir die richtige Verbindung haben.
Es hilft uns auch, Verunreinigungen zu erkennen. Verunreinigungen haben ihre eigenen charakteristischen Infrarot -Absorptionspeaks. Wenn wir im Spektrum unserer Stichprobe zusätzliche Peaks sehen, bedeutet dies, dass Verunreinigungen vorhanden sind. Wir können dann Maßnahmen ergreifen, um die Verbindung zu reinigen oder zu entscheiden, ob die Charge akzeptiert werden soll.
Für unsere Kunden können wir Infrarotspektren zusammen mit den organischen Verbindungen, die wir liefern, bereitstellen. Dies gibt ihnen Vertrauen in die Qualität und Identität der Produkte, die sie kaufen. Sie können die Spektren für ihre eigenen Forschungs- oder Herstellungsprozesse verwenden.
Interpretieren komplexer Spektren
Manchmal kann die Interpretation von Infrarotspektren etwas schwierig sein, insbesondere für komplexe organische Verbindungen. Es kann überlappende Peaks geben, und das Vorhandensein verschiedener funktioneller Gruppen kann die Position und Intensität der Peaks beeinflussen.
Wenn beispielsweise eine Verbindung in verschiedenen chemischen Umgebungen mehrere Kohlenstoff -Sauerstoffbindungen aufweist, können sich die C = O -Peaks von ihren typischen Positionen verlagern. Außerdem kann die Wasserstoffbindung einen großen Einfluss auf die Infrarotabsorption von Bindungen mit Wasserstoff wie O -H- oder N - H -Bindungen haben.
Mit der Erfahrung und der Hilfe von Referenzspektren -Bibliotheken können wir normalerweise herausfinden, was im Spektrum vor sich geht. Wir können auch andere analytische Techniken wie die NMR -Spektroskopie (Nuclear Magnetresonance) in Kombination mit der IR -Spektroskopie verwenden, um ein vollständigeres Bild der Struktur der Verbindung zu erhalten.
Einschränkungen der Infrarotspektroskopie
Während die Infrarotspektroskopie ein großartiges Werkzeug ist, hat sie einige Einschränkungen. Es kann uns nicht die genaue Struktur einer Verbindung selbst sagen. Beispielsweise könnten zwei verschiedene Verbindungen mit denselben funktionellen Gruppen sehr ähnliche Infrarotspektren haben.
Es hat auch einige Sensibilitätsprobleme. Wenn die Konzentration einer bestimmten funktionellen Gruppe in einer Verbindung sehr niedrig ist, kann der entsprechende Absorptionspeak zu schwach sein, um nachzuweisen. In einigen Fällen führen symmetrische Schwingungen in einem Molekül nicht zu einer Änderung des Dipolmoments, so dass sie kein Infrarotlicht absorbieren und im Spektrum nicht auftauchen.
Wie wir es in unserem Geschäft verwenden
In unserer Zeit - zu tägliche Operationen als organischer Verbindungslieferant führen wir regelmäßig Infrarot -Spektroskopie -Tests durch. Wir haben ein gut ausgestattetes Labor mit einem hochwertigen Infrarotspektrometer. Wenn eine neue Sendung eintrifft, nehmen wir eine kleine Probe und führen sie durch das Spektrometer.
Wir führen detaillierte Aufzeichnungen über die Spektren für jede Stapel von Verbindungen, die wir erhalten und liefern. Dies hilft uns, falls es Fragen von unseren Kunden über die Qualität oder Identität der Produkte gibt. Wenn Sie interessiert sindAcrylnitrilOder alle anderen organischen Verbindungen, die wir liefern, können wir die relevanten Infrarotspektren mit Ihnen teilen.
Abschluss
Die Infrarotspektroskopie ist eine erstaunliche Technik zur Analyse organischer Verbindungen. Es gibt uns wertvolle Informationen über die in einer Verbindung vorhandenen funktionellen Gruppen, die uns bei der Qualitätskontrolle, der Verunreinigungserkennung und der Erteilung unserer Kunden zuverlässigen Produkten hilft.
Wenn Sie auf dem Markt für hochwertige organische Verbindungen auf dem Markt sind und ihre Identität und Reinheit sicherstellen möchten, sind wir hier, um zu helfen. Unser Expertenteam ist immer bereit, Sie bei Fragen zu den Verbindungen zu unterstützen, die wir zur Verfügung stellen, und die analytischen Techniken, die wir verwenden. Zögern Sie nicht, uns an uns zu wenden, um weitere Informationen zu erhalten oder eine Beschaffungsdiskussion zu beginnen.
Referenzen
- Silverstein, RM, Webster, FX & Kiemle, DJ (2014). Spektrometrische Identifizierung organischer Verbindungen. Wiley.
- Pavia, DL, Lampman, GM, Kriz, GS & Vyvyan, JR (2015). Einführung in die Spektroskopie: Ein Leitfaden für Studenten der organischen Chemie. Cengage Lernen.
