تفسیر مرحله به مرحله  طیف IR 

طیف‌سنجی مادون قرمز  (IR) یک تکنیک تحلیلی قدرتمند است که برای شناسایی و مشخص کردن ترکیبات شیمیایی بر اساس ساختار مولکولی آنها استفاده می‌شود. با اندازه گیری جذب پرتوهای مادون قرمز توسط نمونه، طیف سنجی IR اطلاعات ارزشمندی در مورد گروه های عاملی موجود در مولکول و همچنین ساختار کلی و پیوند آن ارائه می دهد. در این مقاله، اصول طیف سنجی IR را مورد بحث قرار می دهیم و راهنمای گام به گام نحوه تفسیر طیف IR را ارائه می دهیم.

اصول طیف سنجی IR

طیف‌سنجی IR بر این اصل استوار است که مولکول‌ها فرکانس‌های خاصی از تابش مادون قرمز را جذب می‌کنند که مشخصه حرکات ارتعاشی پیوندهای شیمیایی آنهاست. هنگامی که تابش مادون قرمز از یک نمونه عبور می کند، طول موج های خاصی توسط نمونه جذب می شود که منجر به تحریک ارتعاشات مولکولی می شود. طیف حاصل، که به عنوان طیف IR شناخته می شود، از یک سری پیک متناظر با فرکانس های جذب شده تشکیل شده است.

تفسیر یک طیف IR

تفسیر یک طیف IR شامل شناسایی پیک های مشخص و استفاده از این اطلاعات برای شناسایی گروه های عاملی و ساختار مولکولی ترکیب است. در زیر یک راهنمای گام به گام برای تفسیر طیف IR آمده است:

مرحله 1: طیف IR را بشناسید

محور x یک طیف IR نشان دهنده عدد موج (ν) است که متقابل طول موج تابش جذب شده است. عدد موج معمولاً با واحد cm^-1 بیان می شود. محور y نشان دهنده درصد عبور یا جذب نمونه در هر عدد موج است. جذب معمولا برای تجزیه و تحلیل کمی استفاده می شود، در حالی که درصد عبور برای تجزیه و تحلیل کیفی استفاده می شود.

مرحله 2: مناطق گروه عاملی را شناسایی کنید

طیف IR را می توان به چندین ناحیه مجزا تقسیم کرد که هر کدام مربوط به گروه های عاملی خاص و انواع ارتعاشات مولکولی است. این مناطق شامل موارد زیر است:

- ارتعاشات کششی O-H، N-H (اعداد موجی در حدود 3200-3600  cm^-1)

- ارتعاشات کششی C-H (اعداد موج در حدود 2800-3000  cm^-1)

- ارتعاشات کششی C=O، C=C و C≡C (اعداد موج در حدود 1600-1800  cm^-1)

- ارتعاشات کششی C-O و C-N (اعداد موج در حدود 1000-1300 cm^-1)

 ( مشاهده نواحی جذب گروههای عاملی ......)

مرحله 3: موقعیت پیک ها را تجزیه و تحلیل کنید

قله ها را در طیف بررسی کنید و موقعیت آنها را در رابطه با مناطق گروه عاملی تعیین کنید. پیک‌ها در اعداد موجی خاص، حضور گروه‌های عاملی خاص یا ارتعاشات مولکولی را نشان می‌دهند. به عنوان مثال، یک پیک در حدود 3300 cm^-1 وجود یک پیوند O-H یا N-H را نشان می دهد، در حالی که پیک در حدود 1700 cm^-1 وجود پیوند C=O را نشان می دهد.

مرحله 4: شدت پیک را در نظر بگیرید

شدت یک پیک در یک طیف IR اطلاعاتی در مورد فراوانی گروه عاملی مربوطه در نمونه ارائه می دهد. قله های قوی نشان دهنده غلظت بالای گروه عاملی است، در حالی که قله های ضعیف نشان دهنده غلظت پایین تر است.

مرحله 5: شکل پیک ها را تجزیه و تحلیل کنید

شکل یک پیک یا قله  در یک طیف IR نیز می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد ماهیت ارتعاشات مولکولی ارائه دهد. به عنوان مثال، پیک های پهن ممکن است نشان دهنده پیوند هیدروژنی باشد، در حالی که پیک های تیز نشان دهنده گروه های عاملی جدا شده است.

مرحله 6: مقایسه با طیف مرجع

برای تأیید تفسیر یک طیف IR، اغلب مقایسه پیک های مشاهده شده با طیف مرجع ترکیبات شناخته شده مفید است. بسیاری از پایگاه‌های داده و کتاب‌های مرجع  و برخی سایتهای اینترنتی برای این منظور در دسترس هستند که امکان شناسایی ترکیبات ناشناخته را بر اساس طیف IR آنها فراهم می‌کنند.

برای مطالعه بیشتر....

فهرستی از منابع برای تجزیه و تحلیل طیف IR