Infrarød spektroskopi: Forskelle mellem versioner

En anden mulighed for faste stoffer er at opløse det og behandle det som en væske.

Ved væsker udtager man en lille smule med et kapillarrør og placerer det på en saltplade af enten natriumchlorid eller –bromid. En lignende saltplade skubbes indover, så der mellem de to plader er en tynd film af væsken. Disse saltplader er let opløselige i vand, så man skal sørge for, at de ikke kommer i kontakt med det, da det ellers vil give forstyrrelser i spektret. De to saltplader med væsken imellem sættes herefter ind i spektrofotometret og spektret bliver optaget.

Arbejder man med et meget flygtigt eller giftigt stof, kan man sprøjte det ind mellem to saltplader med en sprøjte. Mellem de to plader er der en lille rende som væsken kan flyde i.

Prøven indsættes nu i spektrofotometret, hvor det bestråles med infrarøde bølger. Bølgerne udsendes af en varm wire i en stråle, der deles af et spejl i to parallelle stråler med samme intensitet. Den ene stråle passerer igennem prøven, imens den anden blot passerer igennem en pille eller plade af salt, eller opløsningsmidlet. Den sidste stråle bruges som reference, i det man kan trække disse absorptioner fra spektret over prøven, og dermed korrigere for den brugte salt eller opløsningsmiddel samt de infrarøde aktive forbindelser i luften.

Her efter sendes strålerne ind igennem ''monochromatoren'', der spreder strålerne ud i kontinuerte frekvensspektre af infrarødt lys. Fra monochromatoren sendes de spredte stråler skiftevis af sted til en ''diffraction grating''. Dette sker ved hjælp af et hurtigt roterende objekt, en ''beam chopper''.

The diffraction grating roterer langsomt og varierer herved bølgelængden og frekvensen af lyset, der sendes videre til ’the termocouple’. I gamle spektrofotometre er ’the diffraction grating’ en prisme.

''The termocoupler'' registrer forholdet mellem intensiteterne i strålen fra prøven og fra referencen, hvorved den kan afgøre hvilke frekvenser af det infrarøde lys, der er blevet absorberet af prøven eller blot er gået igennem den.

Slutteligt amplificeres signalet fra ’the termocoupler’ inden spektret tegnes af ''recorderen''.

Molekylernes atomer kan vibrere på flere forskellige måder, hvilket er årsagen til de mange forskellige absorptionsfrekvenser. De forskellige funktionelle grupper giver ophav til bånd ved karakteristiske frekvenser.

 

De to enkleste former for vibration er stræk og bøj. Ved stræk sker vibrationen langs bindingen mellem to atomer, imens der ved bøjning indgår tre atomer, hvor det ene er centreret, imens de to andre atomer bøjer imod hinanden. Af disse to vibrationsformer forekommer stræk ved højere frekvenser end bøj og hermed også i et højere energiniveau.

De mere komplicerede former for vibrationer omfatter scissoring, rocking, wagging og twisting. Ved ''scissoring'' bevæger de to yderstillede atomer sig modsat af hinanden i planet, hvor de ved ''rocking'' følges ad i en rokkende bevægelse i planet. Ved wagging og twisting bevæger atomerne sig ud af planet. For ''wagging'' sker dette i samme retning, hvor det ved ''twisting'' sker i hver sin retning, således at molekylet bliver vredet omkring de pågældende bindinger.

Alle de former for vibrationer, der er blevet omtalt ind til nu, er det man kalder for ''fundamental absorption'', og kommer fra en energi forøgelse fra grundtilstanden til det laveste energi niveau herefter.