5. Điểm mới của đề tài
2.6.3.Phổ hồng ngoại IR
Các hợp chất hóa học có khả năng hấp thụ chọn lọc bức xạ hồng ngoại. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hợp chất hóa học dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là dải hấp thụ phổ hồng ngoại. Vì vậy, phổ hồng ngoại giúp xác định các loại dao động đặc trưng của liên kết hay nhóm chức có trong phân tử. Những số liệu từ phổ hồng ngoại cho phép xác định sự có mặt của các nhóm chức trong phân tử hợp chất hữu cơ (như nhóm OH, NH, CH, C=C, C=O, C=N...) nhận biết các liên kết trong việc nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất vô cơ đặc biệt là phức chất, cấu trúc vật liệu (vật liệu mao quản, zeolit, polime, nano...). Phân tử hấp thụ năng lượng sẽ dao động (xê dịch các hạt nhân nguyên tử xung quanh vị trí cân bằng) dẫn đến thay đổi độ dài liên kết và các góc hóa trị tăng giảm tuần hoàn. Chỉ có những dao động làm biến đổi momen lưỡng cực điện của liên kết mới xuất hiện tín hiệu hồng ngoại. Sự biến đổi momen lưỡng cực càng lớn thì cường độ của các dải hấp thụ càng lớn. Mỗi nhóm chức hoặc liên kết có một tần số (bước sóng) đặc trưng thể hiện bằng đỉnh trên phổ hồng ngoại. Như vậy, căn cứ vào các tần số đặc trưng này có thể xác định các liên kết giữa các nguyên tử hay nhóm nguyên tử, từ đó xác định cấu trúc của mẫu phân tích.
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lí làm việc của máy đo phổ hồng ngoại
Phổ kế hồng ngoại hoạt động theo nguyên tắc như sau: Ánh sáng từ nguồn sáng đi vào tấm kính phân tách ánh sáng S tách làm hai phần bằng nhau, một phần chiếu vào gương phẳng di động và một phần khác chiếu vào gương cố định, sau đó phản xạ trở lại qua kính S, một nửa trở về nguồn, còn một nửa chiếu qua mẫu đi đến detector. Do gương di động làm cho đoạn đường của tia sáng đi đến gương di động rồi quay trở lại có độ dài lớn hơn đoạn đường tia sáng đi đến gương cố định rồi quay trở lại và được gọi là sự trễ. Do sự trễ này đã làm cho ánh sáng sau khi qua giao thoa kế biến đổi từ tần số cao xuống tần số thấp. Sau đó ánh sáng qua mẫu bị hấp thụ một phần rồi đi đến detector được một phổ hồng ngoại.