13.1 : Инфракрасная (ИК) спектроскопия: Обзор

Когда электромагнитное излучение проходит через материал, атомы или молекулы переходят из более низкого в более высокое энергетическое состояние, поглощая излучение, соответствующее разнице энергий между двумя состояниями. Поглощение инфракрасного (ИК) излучения вызывает переходы между уровнями энергии колебаний в молекуле. Поэтому ИК-спектроскопия является полезным аналитическим инструментом для определения молекулярной структуры молекул.

Различные соединения проявляют уникальные свойства благодаря своим функциональным группам, что позволяет использовать ИК-спектроскопию для определения присутствующих функциональных групп. Колебательная ИК-спектроскопия выполняется в диапазоне длин волн от 2,5 до 25 мкм. Молекула считается ИК-активной, если она демонстрирует изменение дипольного момента во время вибрации при поглощении ИК-излучения. Чтобы молекула эффективно поглощала ИК-излучение, ее колебания должны изменять ее дипольные моменты, позволяя ей взаимодействовать с электромагнитным полем ИК-света.

Поскольку различные функциональные группы поглощают ИК-излучение на разных частотах, ИК-спектр похож на «отпечаток пальца» каждой молекулы. ИК-спектроскопия в основном используется в качественном анализе для идентификации функциональных групп в органических и неорганических соединениях путем сравнения их колебательных частот с известными соединениями. Кроме того, она может определять концентрацию вещества, применяя закон Бера-Ламберта, где поглощение пропорционально концентрации.