Sample handling and interpretation of IR spectra - Instrumental Methods of Analysis B. Pharma 7th Semester

IR స్పెక్ట్రా యొక్క నమూనా నిర్వహణ మరియు వివరణ

లక్ష్యాలు

ఈ సెషన్ తర్వాత విద్యార్థులు చేయగలరు

• IR స్పెక్ట్రమ్‌ను పొందడం కోసం పదార్థం యొక్క మూడు స్థితులను ఉపయోగించవచ్చని గుర్తించండి

• నమూనా నిర్వహణ పద్ధతులను చర్చించండి

• IR స్పెక్ట్రోస్కోపీలో IR శోషణ మరియు తరంగ సంఖ్యల ప్రాముఖ్యత కోసం పరిస్థితులను గుర్తించండి

నమూనా సాంకేతికత

• ఘన నమూనాలు:

– చక్కని నమూనా

– తారాగణం సినిమాలు

– నొక్కిన సినిమాలు

– KBr గుళికలు

– ముల్

• గ్యాస్ నమూనాలు:

– చిన్న మార్గం సెల్

– లాంగ్ పాత్ సెల్

• ద్రవ నమూనాలు:

– చక్కని నమూనా

– పలుచన పరిష్కారం

– లిక్విడ్ సెల్

• నొక్కిన గుళికల పద్ధతులు

• పొటాషియం బ్రోమైడ్ (KBr) బహుశా అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే మాతృక పదార్థం

– ఉపయోగం ముందు, ఇది 105˚C వద్ద 2 గంటలు ఆరబెట్టబడుతుంది

– నమూనా + 100 సార్లు KBr (1:100)

– మిశ్రమం 13 మిమీ బారెల్ వ్యాసం కలిగిన డైకి బదిలీ చేయబడుతుంది

– కనీసం 25000 psi నొక్కండి

– దాదాపు 1 mm మందపాటి క్లియర్ గ్లాస్ డిస్క్ పొందబడింది

– ప్రసారానికి సిద్ధంగా ఉంది

నమూనా విశ్లేషణ విధానం

1. ఖాళీ KBr సిద్ధం చేయబడింది

నమూనా KBr సిద్ధం చేయబడింది

2. ఖాళీ KBr నమూనా హోల్డర్‌లో ఉంచబడింది మరియు నేపథ్యం స్కాన్ చేయబడింది

3. నమూనా గుళికలు నమూనా హోల్డర్‌లో ఉంచబడ్డాయి మరియు స్కాన్ చేయబడ్డాయి

4. స్మూతనింగ్

5. శిఖరాలను లేబుల్ చేయండి

6. ప్రింటింగ్

నమూనా హోల్డర్లు

లిక్విడ్ సెల్

స్థిర సెల్

అప్లికేషన్

• అకర్బన సమ్మేళనాలు మరియు కర్బన సమ్మేళనాల గుర్తింపు

• తెలియని మిశ్రమం యొక్క భాగాల గుర్తింపు

• ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలు మరియు వాయువుల విశ్లేషణ

• రిమోట్ సెన్సింగ్‌లో

• అట్మాస్ఫియరిక్ స్పెక్ట్రా యొక్క కొలత మరియు విశ్లేషణలో

– భూమిపై ఏ ప్రదేశంలోనైనా సౌర వికిరణం

– లాంగ్‌వేవ్/టెరెస్ట్రియల్ రేడియేషన్ స్పెక్ట్రా

• అంతరిక్షాన్ని పరిశోధించడానికి ఉపగ్రహాలలో ఉపయోగించబడుతుంది

వివరణ

• ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ లేదా వైబ్రేషనల్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనేది IR రేడియేషన్ యొక్క శోషణ అధ్యయనానికి సంబంధించినది, దీని ఫలితంగా వైబ్రేషనల్ ట్రాన్సిషన్ ఏర్పడుతుంది.

• ఫంక్షనల్ సమూహాన్ని నిర్ణయించడానికి IR స్పెక్ట్రా ప్రధానంగా నిర్మాణ వివరణలో ఉపయోగించబడుతుంది

• అణువు యొక్క శక్తి = ఎలక్ట్రానిక్ శక్తి + కంపన శక్తి + భ్రమణ శక్తి

• IR స్పెక్ట్రోస్కోపీ - అణువు యొక్క కంపనం లేదా కంపనం కారణంగా శక్తిని గ్రహించడంలో మార్పులు

• సాధారణంగా ఉపయోగించే తరంగదైర్ఘ్యాలు 2.5-25 µm

• IR స్పెక్ట్రా, మేము తరంగ సంఖ్యలను ఉపయోగిస్తాము (సెం ^-1 ), సెంటీమీటర్‌లలో తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క పరస్పరం (4000-400cm ^-1 )

• క్రియాత్మక సమూహాల మధ్య చిన్న వ్యత్యాసాలను మాత్రమే చూపే తరంగదైర్ఘ్యాల కంటే తరంగ సంఖ్యలు పెద్ద విలువలను కలిగి ఉంటాయి మరియు సులభంగా నిర్వహించబడతాయి.

• తరంగ సంఖ్యలు - సెం.మీ.కు ఉన్న తరంగాల సంఖ్య, తరంగదైర్ఘ్యం నుండి లెక్కించవచ్చు. ϑ = 1 / λ

• తరంగ సంఖ్యలు ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి

• అణువు యొక్క ప్రతి బంధం లేదా భాగానికి శోషణకు భిన్నమైన ఫ్రీక్వెన్సీ అవసరం

• అందువల్ల ప్రతి క్రియాత్మక సమూహం లేదా అణువు యొక్క భాగానికి లక్షణ శిఖరం గమనించబడుతుంది

• IR స్పెక్ట్రమ్ ఒక అణువు యొక్క వేలిముద్ర

• IR రేడియేషన్‌ను గ్రహించడానికి సమ్మేళనం కోసం ప్రమాణాలు:

• IR యొక్క శోషణ ద్విధ్రువ క్షణంలో మార్పును కలిగిస్తుంది

• అనువర్తిత IR ఫ్రీక్వెన్సీ రేడియేషన్ యొక్క సహజ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉండాలి-లేకపోతే సమ్మేళనం IR పీక్ ఇవ్వదు

• _{O 2} ,N ₂ ,Cl ₂ వంటి హోమో న్యూక్లియర్ జాతుల కంపనం లేదా భ్రమణ సమయంలో ద్విధ్రువ క్షణంలో నికర మార్పు జరగదు ; అటువంటి సమ్మేళనాలు IR రేడియేషన్‌ను గ్రహించలేవు

• పరారుణ ప్రాంతాలను వాటి తరంగ సంఖ్యలు మరియు తరంగదైర్ఘ్యాల ఆధారంగా మూడు విభిన్న జోన్‌లుగా వర్గీకరించవచ్చు:

IR యొక్క ప్రాంతం	తరంగ పొడవు(µm)	తరంగ సంఖ్య(సెం ^-1 )
IR సమీపంలో (ఓవర్‌టోన్ ప్రాంతం)	0.8-2.5	12,500-4000
మధ్య IR (వైబ్రేషన్ - భ్రమణ ప్రాంతం)	2.5-50	4000-200
ఫార్ IR (భ్రమణ ప్రాంతం)	50-1000	200-10
ఎక్కువగా ఉపయోగించారు	2.5-25	4000-400

• IR స్పెక్ట్రోస్కోపీ సూత్రం పరమాణు కంపనాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది - ఒక అణువు యొక్క సాగదీయడం మరియు వంగడం కంపనలతో కూడి ఉంటుంది

• ఏదైనా అణువులో, అణువులు లేదా అణువుల సమూహాలు బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి

• ఈ బంధాలు అణువులో నిరంతర కదలికలో ఉంటాయి- ఫలితంగా, అవి కొంత పౌనఃపున్యంతో కొన్ని కంపనాలను నిర్వహిస్తాయి, ఇది అణువులోని ప్రతి భాగానికి లక్షణం.

• దీన్నే నేచురల్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఆఫ్ వైబ్రేషన్ అంటారు

_{CH 2} సమూహం యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్స్

CH ₂ సమూహం యొక్క బెండింగ్ వైబ్రేషన్స్

పరమాణు కంపనాలు

కంపనాలు	టైప్ చేయండి
స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ (బాండ్ పొడవు & బాండ్ కోణంలో మార్పు అలాగే ఉంటుంది)	సిమెట్రిక్
	అసమానమైనది
బెండింగ్ వైబ్రేషన్ (బాండ్ పొడవు అలాగే ఉంటుంది & బాండ్ కోణం మారవచ్చు లేదా మారకపోవచ్చు)	విమానంలో • కత్తెర వేయడం • రాకింగ్
	అవుట్‌ప్లేన్ • వాగింగ్ • మెలితిప్పినట్లు