CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.4. PHƢƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI KẾT HỢP VỚI THUẬT TOÁN HỒI QUY ĐA BIẾN
1.4.1.1. Sự xuất hiện của phổ hồng ngoại
Phổ hồng ngoại là phổ của cỏc phõn tử và nhúm phõn tử xuất hiện dƣới tỏc dụng của chựm sỏng k ch th ch cú năng lƣợng phự hợp (tƣơng tỏc khụng đàn hồi) nằm trong vựng hồng ngoại (IR) làm cho cỏc phõn tử , cỏc nhúm phõn tử, nguyờn tử quay và dao động. Cỏc quỏ trỡnh đú sinh ra phổ hấp thụ hồng ngoại của chất dƣới tỏc dụng của chựm sỏng kớch thớch. Nhƣ vậy, thành phần tạo ra phổ IR bao gồm sự quay của phõn tử chất và cỏc dao động của cỏc nguyờn tử và nhúm nguyờn tử trong phõn tử [9, 53, 70].
Năng lƣợng tạo ra 2 quỏ trỡnh này là do chựm sỏng kớch thớch cung cấp và nú xỏc định bởi cụng thức sau:
Etot= Eq+ Ed
Trong 2 thành phần này, Eq là năng lƣợng quay và Ed là năng lƣợng dao
động. Khi bị kớch thớch, bờn cạnh sự dao động, cỏc phõn tử cũn quay trong khụng gian và quay trong mặt phẳng. Nghĩa là phõn tử vừa quay, vừa dao động bởi nguồn sỏng thớch hợp IR.
Mặt khỏc, vỡ năng lƣợng quay và dao động của phõn tử là nhỏ,nờn tần số của
phổ hồng ngoại thƣờng nằm trong vựng từ 12000 đến 10 cm-1. Trong toàn vựng phổ
hồng ngoại này, ngƣời ta chia làm 3 miền nhỏ hồng ngoại gần: 12000- 4000 cm-1
(800-3000nm), hồng ngoại trung bỡnh: 4000 - 200 cm-1 (3000- 28000 nm), hồng
ngoại xa: 200- 10 cm-1 ( 28000- 40000 nm).
Phổ hồng ngoại là phổ quay và dao động của cỏc phõn tử, nhúm phõn tử, hay nhúm nguyờn tử khi chỳng bị kớch thớch bằng chựm tia sỏng cú năng lƣợng thớch hợp trong vựng IR. Vỡ trong phõn tử của cỏc chất, cỏc nguyờn tử cú thể cú cỏc liờn kết đơn (σ), liờn kết đụi (п), liờn kết ba khỏc nhau nờn phổ IR của chỳng cũng khỏc nhau. Cỏc liờn kết bội đụi (-C=C-) và bội ba bao giờ cũng dễ hấp thụ năng lƣợng thấp, để tạo ra cỏc dao động IR và dao động theo những kiểu khỏc nhau, tựy thuộc
vào cỏc loại liờn kết cú trong phõn tử chất, tức là cấu tạo phõn tử của cỏc chất bao gồm cỏc dao động húa trị (co kộo trờn trục liờn kết), cỏc dao động biến dạng (lắc, đu đƣa, xoắn và uốn trong khụng gian) [74]. Nhƣ vậy, mỗi loại liờn kết sẽ hấp thụ năng
lƣợng khỏc nhau và ứng với những vựng phổ nhất định. Tần số dao động vm của cỏc
nguyờn tử trong phõn tử phụ thuộc vào hằng số lực kiờn kết k và khối lƣợng m của chỳng theo cụng thức:
Vm=(1/2π). (k(m1+m2))/(m1 m2)
Do đú, cỏc nhúm chức khỏc nhau sẽ cú tần số hấp thụ IR khỏc nhau. Vỡ vậy, dựa vào cỏc tần số phổ IR đặc trƣng của cỏc nhúm chức trong phõn tử của chất, ta cú thể chuẩn đoỏn trong phõn tử của chất nghiờn cứu cú những nhúm chức nào, loại liờn kết nào, từ đú xỏc định đƣợc cấu trỳc của phõn tử [7, 9, 32, 61, 74].