CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.13. Phương pháp xác định tính chất hóa lý và cấu trúc vật liệu
1.13.4. Phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR)
Phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR/S = Infrared Spectroscopy) là một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi trong hóa học để xác định định tính (nhận biết chất), phân tích định lượng và đặc biệt xác định cấu trúc phân tử [72].
Phổ hồng ngoại xét dao động quay và dao động phân tử.
Ánh sáng ở vùng bước sóng từ 50 µm – 1 mm gây ra hiện tượng quay phân tử quanh trục khơng gian của nó; cịn ánh sáng có bước sóng ngắn hơn từ 0,8 – 50 µm gây ra những dao động của nguyên tử và các liên kết trong phân tử. Hiện tượng này làm cơ sở cho phương pháp đo phổ hồng ngoại.
Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hơp chất hoá học dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Bởi vậy phổ hồng ngoại của một hợp chất hoá học coi như "dấu vân tay", có thể căn cứ vào đó để nhận dạng chúng. Vùng bức xạ hồng ngoại là một vùng phổ bức xạ điện từ rộng nằm giữa vùng trông thấy và vùng vi ba; vùng này có thể chia thành 4 vùng nhỏ.
• Vùng tác dụng với phim ảnh: từ cuối vùng trơng thấy đến 1200 Micromet.
• Vùng hồng ngoại cực gần 1,2 - 2,5 Micro (1200 – 2500 Micromet).
• Vùng hồng ngoại gần cũng gọi là vùng phổ dao động.
• Vùng hồng ngoại xa cũng gọi là vùng quay: 25 đến 300, 400 Micro.
Như vậy phương pháp phân tích phổ hồng ngoại nói ở đây là vùng phổ nằm trong khoảng 2,5 - 25 Micro hoặc vùng có số sóng 4000 - 400 cm-1. Vùng này cung cấp cho ta những thông tin quan trọng về các dao động của các phân tử do đó là các thơng tin về cấu trúc của các phân tử. Trong phân tử khi có nhóm nguyên tử nào đó hấp thụ năng lượng và thay đổi trạng thái dao động thì tạo nên một dải hấp thụ trên phổ IR. Có mối liên quan giữa nhóm nguyên tử và dải hấp thụ nên có thể dựa vào sự có mặt của dải hấp thụ để nhận biết một nhóm chức nào đó. Nhiều nhóm chức có các
70
dải phổ hấp thụ đặc trưng, đây là cơ sở của việc phân tích cấu trúc bằng IR.Việc xác định được sự có mặt của các nhóm chức trong phân tử giúp chúng ta có thể dùng phổ hồng ngoại IR để định tính một chất [73].