IR ба хэт ягаан туяа болон харагдахуйц спектроскопийн гол ялгаа нь IR спектроскопи нь спектрийн бага энергитэй хэт улаан туяаны хэсгийг ашигладаг бол хэт ягаан туяа болон үзэгдэх спектроскопи нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт ягаан туяа болон харагдахуйц хэсгийг ашигладаг.
Хэмжиж буй долгионы уртын мужаас хамааран янз бүрийн спектроскопийн аргууд байдаг. IR ба хэт ягаан туяа болон үзэгдэх спектроскопи нь ийм хоёр спектроскопийн арга юм.
IR спектроскопи гэж юу вэ?
IR спектроскопи буюу хэт улаан туяаны спектроскопи (мөн чичиргээний спектроскопи гэж нэрлэдэг) нь IR цацрагийн бодистой харилцан үйлчлэлийг шингээх, ялгаруулах эсвэл тусгах замаар хэмжих арга юм. Энэ арга нь хатуу, шингэн эсвэл хийн хэлбэрийн химийн бодис эсвэл функциональ бүлгийг судлах, тодорхойлоход тустай. Түүнчлэн бид шинэ материалын шинж чанарыг тодорхойлох, мэдэгдэж байгаа болон үл мэдэгдэх дээжийг тодорхойлох, шалгахын тулд IR спектроскопи ашиглаж болно.
IR спектроскопи нь бүтцийн онцлог шинж чанартай молекулуудын шингээлтийн давтамжийг хамардаг. Ихэвчлэн эдгээр шингээлт нь резонансын давтамжид тохиолддог (энэ нь чичиргээний давтамжтай таарч байгаа шингээгдсэн цацрагийн давтамж юм). Ялангуяа Борн-Оппенгеймер ба гармоникийн ойролцоолсон резонансын давтамж нь молекулын электрон суурь төлөвийн потенциал энергийн гадаргуутай тохирох чичиргээний ердийн горимуудтай холбоотой байдаг. Цаашилбал, резонансын давтамж нь холболтын бат бөх байдал ба төгсгөл бүрийн атомын масстай холбоотой байдаг. Иймээс эдгээр чичиргээний давтамж нь хөдөлгөөний онцгой хэвийн горим болон тодорхой төрлийн холболттой холбоотой байдаг.
Хэт ягаан туяа ба үзэгдэх спектроскопи гэж юу вэ?
Хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц спектроскопи буюу хэт ягаан туяаны спектроскопи нь хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц спектрийн бүсэд цацрагийг шингээх чадварыг хэмжих замаар шингэний дээжийг шинжилдэг аналитик хэрэгсэл юм. Энэ нь энэхүү шингээлтийн спектроскопийн техник нь цахилгаан соронзон спектрийн харагдахуйц болон зэргэлдээх бүсэд гэрлийн долгион ашигладаг гэсэн үг юм. Шингээлтийн спектроскопи нь дээж дэх атомууд гэрлийн энергийг шингээх үед электронуудын өдөөлтийг (электроныг үндсэн төлөвөөс өдөөгдсөн төлөв рүү шилжүүлэх) авч үздэг.
Цахим өдөөлт нь pi электрон эсвэл холбоогүй электрон агуулсан молекулуудад явагддаг. Хэрэв дээж дэх молекулын электронууд амархан өдөөгдөж байвал дээж илүү урт долгионыг шингээж авах боломжтой. Үүний үр дүнд pi бонд эсвэл холбоогүй орбитал дахь электронууд нь хэт ягаан туяа эсвэл харагдахуйц муж дахь гэрлийн долгионы энергийг шингээж чаддаг.
Хэт ягаан туяанд харагдах спектрофотометрийн гол давуу тал нь энгийн ажиллагаа, өндөр дахин үржих чадвар, зардал багатай дүн шинжилгээ хийх гэх мэт. Үүнээс гадна аналитыг хэмжихэд өргөн хүрээний долгионы уртыг ашиглах боломжтой. Хэт ягаан туяаны харагдахуйц спектроскопийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд гэрлийн эх үүсвэр, дээж эзэмшигч, монохромататор дахь дифракцийн тор, детектор орно.
Уусмал дахь ууссан бодисын хэмжээг тодорхойлохын тулд хэт ягаан туяанд харагдах спектрофотометрийг ашиглаж болно. Энэ багажийг шилжилтийн металл, нэгдмэл органик нэгдлүүд (ээлж буй pi бонд агуулсан молекулууд) гэх мэт аналитуудын хэмжээг тодорхойлоход ашиглаж болно. Бид уусмалыг судлахын тулд энэ хэрэгслийг ашиглаж болох ч заримдаа эрдэмтэд энэ аргыг хатуу болон хийг шинжлэхэд ашигладаг.
IR, хэт ягаан туяа болон харагдахуйц спектроскопийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Спектроскопи нь гэрэл болон бусад цацрагийг бодисоор шингээх, ялгаруулахыг судалдаг шинжлэх ухаан юм. IR спектроскопи, хэт ягаан туяанд харагдах спектроскопи гэх мэт өөр өөр төрөл байдаг. IR ба хэт ягаан туяа болон харагдахуйц спектроскопийн гол ялгаа нь IR спектроскопи нь спектрийн бага энергитэй хэт улаан туяаны хэсгийг ашигладаг бол хэт ягаан туяа болон харагдахуйц спектроскопи нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт ягаан туяа болон харагдахуйц хэсгийг ашигладаг.
Доорх нь IR ба хэт ягаан туяа ба үзэгдэх спектроскопийн ялгааг хүснэгт хэлбэрээр харуулав.
Тойм – IR ба хэт ягаан туяа ба Үзэгдэх спектроскопи
Спектроскопи нь янз бүрийн химийн бодисуудыг судлахад хэрэгтэй аналитик чухал арга юм. IR спектроскопи ба хэт ягаан туяанд харагдах спектроскопи нь энэхүү аналитик аргын хоёр төрөл юм. IR ба хэт ягаан туяа болон харагдахуйц спектроскопийн гол ялгаа нь IR спектроскопи нь спектрийн бага энергитэй хэт улаан туяаны хэсгийг ашигладаг бол хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц спектроскопи нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц хэсгийг ашигладаг.
