مبانی FTIR (طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز) (مقاله توضیحی)

طیف ­سنجی ارتعاشی روشی است که از طریق بررسی برهم ­کنش­ های بین تابش الکترومغناطیسی و ارتعاشات هسته ­ای، به آنالیز ساختار مولکول­ها می ­پردازد. طیف ­سنجی ارتعاشی کاملاً با روش ­های طیف­ سنجی از طریق برهم ­کنش ­های بین پرتو ایکس و نمونه ، متفاوت است. طیف­ سنجی ارتعاشی، در مقایسه با طیف­ سنجی پرتو ایکس، از امواج الکترومغناطیسی با طول ­موج بسیار بلندتر، در رده 7-^10 متر استفاده می ­کند، در حالی که طیف­ سنجی پرتو ایکس از طول­ موج ­هایی در رده 10-^10 متر استفاده می ­کند. امواج الکترومغناطیسی مورد استفاده در طیف ­سنجی ارتعاشی به ­طور معمول، نور مادون قرمز است.

درخواست آنالیز FTIR
انرژی­ های نور مادون قرمز با انرژی ­های ارتعاشی مولکول ­ها منطبق می ­شوند. طیف ­سنجی ارتعاشی از طریق جذب نور مادون قرمز یا انتشار غیرکشسان نور به­ وسیله مولکول، ارتعاشات مولکول­ ها را تشخیص می­ دهد و از  بررسی فرکانس ارتعاشات مولکول­ ها اطلاعات بسیار مفیدی در رابطه با مواد می ­توان بدست آورد. از این روش می ­توان برای بررسی گازها، مایعات و جامدات و همچنین به ­طورگسترده جهت بررسی مواد غیر­آلی و آلی استفاده کرد. ولی این روش برای بررسی مواد فلزی مفید نیست زیرا این مواد امواج الکترومغناطیسی را بازتاب می ­کنند. مرسوم ترین روش های طیف ­سنجی عبارتند از: طیف ­سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و طیف سنجی رامان (Raman)، که متداول­ترین روش­های طیف­سنجی ارتعاشی مورد استفاده دانشمندان و مهندسان برای تعیین مشخصات مواد هستند.

[iframe src=’https://www.aparat.com/video/video/embed/videohash/QBxXF/vt/frame’]

جذب نور مادون قرمز

طیف­سنجی مادون قرمز برپایه جذب نور مادون قرمز توسط ارتعاشات مولکولی قرار دارد. زمانی که امواج الکترومغناطیسی درمحدوده فرکانس نور مادون قرمز به مولکول برخورد می­ کنند، فرکانس خاصی ممکن است با فرکانس ارتعاشی مولکول (υvib)منطبق شود. درنتیجه، ارتعاش مولکولی به­ وسیله امواج دارای فرکانس υvib=υph تحریک می ­شود. منظور از تحریک این است که انرژی ارتعاش مولکولی، معمولاً به میزان 1+=  Δn افزایش می ­یابد و وارد تراز جدید انرژی می­ شود. انتقال اصلی از n=0 به n=1 قسمت عمده جذب مولکولی مادون قرمز را تشکیل می­ دهد، اگرچه ممکن است انتقال­های دیگری نیز صورت پذیرد.

شکل ۱ نشان­ دهنده مثالی از مولکول دو اتمی HCl با 1013× 67/8υvib= هرتزاست. زمانی که این مولکول با این فرکانس تابش الکترومغناطیسی تحریک می­ شود، شدت تابش در آن فرکانس (1013×67/8 هرتز) درطیف مادون قرمز کاهش خواهد یافت (جذب خواهد شد) درحالی که خود مولکول به سطح انرژی ارتعاشی بالاتری منتقل می­شود. شدت جذب به چگونگی و میزان انتقال مؤثر انرژی فوتون مادون قرمز به مولکول بستگی دارد. شکل ۲ مثالی از طیف مادون قرمز را نشان می ­دهد که درآن شدت تابش مادون قرمز منتقل شده برحسب محدوده­ای از شماره موج­های تابش، رسم شده است. در این تصویر، دره عمیق منفرد نمایش­گر باند ارتعاشی یگانه است که با فرکانس ارتعاشی مولکول خاصی منطبق است.

شکل۱- برهم­کنش بین تابش مادون قرمز و مولکول HCl. ارتعاش کششی با فرکانس 1013×67/8،پرتو مادون قرمز با فرکانس مشابه را جذب می­ کند.

شکل۲- نمونه ­ای از طیف عادی جذب مادون قرمز هگزانال

شما می توانید از خدمات تخصصی   آنالیز FTIR  استفاده کنید و یا به بخش  مشاوره رایگان مراجعه کنید.

https://tamadkala.com/analysis/%d8%ae%d8%af%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%aa%d8%ae%d8%b5%d8%b5%db%8c-%d8%a2%d9%86%d8%a7%d9%84%db%8c%d8%b2/%d8%b7%db%8c%d9%81-%d8%b3%d9%86%d8%ac%db%8c/%d8%a2%d9%86%d8%a7%d9%84%db%8c%d8%b2-ftir/