CHƢƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4. NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU
2.4.7. Phổ hồng ngoại (IR)
Với phân tử không thẳng hàng có N nguyên tử sẽ có 3N - 6 dao động chuẩn, còn với phân tử thẳng hàng thì có 3N - 5. Mỗi dao động chuẩn ứng với một tầng số dao động cơ bản. Năng lƣợng để làm chuyển các mức dao động này khá bé, tƣơng đƣơng với năng lƣợng bức xạ hồng ngoại. Tuy nhiên, không phải bất cứ phân tử nào cũng có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại để có hiệu ứng phổ dao động. Ngƣời ta đã chứng minh rằng chỉ các phân tử khi dao động có gây ra sự thay đổi momen lƣỡng cực điện mới có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Về mặt nguyên tắc, bằng thực nghiệm ngƣời ta có thể xác định các bƣớc sóng của bức xạ hồng ngoại tƣơng ứng với các liên kết giữa các nguyên tử. Có nghĩa, tại bƣớc sóng đó liên kết hấp thụ năng lƣợng bức xạ để chuyển sang một mức dao động mới - mức dao động kích thích và bƣớc sóng đó đặc trƣng cho liên kết tƣơng ứng.
Ngƣời ta có thể dùng phổ hồng ngoại để phân tích định tính hoặc định lƣợng. Để phân tích định tính, phổ của mẫu đo đƣợc so sánh với phổ chuẩn. Hoặc để xác định cấu trúc, dựa vào các phổ và so với bảng chuẩn để tìm các nhóm chức hoặc các
nhóm nguyên tử. Để phân tích định lƣợng, ngƣời ta dựa vào định luật hấp thụ ánh sáng Bouguer-Lambert-Beer. Đầu tiên, xây dựng đƣờng chuẩn theo một pic mạnh đặc trƣng. Sau đó, so sánh cƣờng độ hấp thụ của pic tƣơng ứng của mẫu phân tích với đƣờng chuẩn.
Phổ hồng ngoại đƣợc ghi trên phổ kế Thermo Nicolet 6700 trong khoảng 400
đến 4000 cm-1. Trƣớc khi đo, mẫu đƣợc nghiền và ép viên với KBr. Khi bức xạ
hồng ngoại tƣơng tác với vật chất gây ra các liên kết hóa học trong vật chất dao động. Nhóm chức trong mẫu riêng có xu hƣớng hấp thụ bức xạ hồng ngoại có cùng bƣớc sóng.
Phổ IR thu đƣợc bằng cách phát hiện sự thay đổi cƣờng độ truyền qua (hoặc hấp thụ) theo tần số. Các thiết bị hầu hết phân biệt và đo bức xạ IR sử dụng máy đo phổ phân tán hoặc máy đo phổ biến đổi Fourier. Máy đo phổ biến đổi Fourier gần đây thay thế dụng cụ phân tán do tốc độ siêu nhanh và nhạy của chúng. Chúng đƣợc ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực mà khó hoặc gần nhƣ không thể phân tích bằng dụng cụ phân tán [6].