Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại là một trong những kỹ thuật phân tích rất hiệu quả. Một trong những ưu điểm quan trọng nhất của phương pháp phổ hồng ngoại vượt hơn những phương pháp phân tích cấu trúc khác là cung cấp thông tin về cấu trúc phân tử nhanh, không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp.
Kỹ thuật này dựa trên hiệu ứng đơn giản là các hợp chất hoá học có khả năng hấp thụ chọ lọc bức xạ hồng ngoại. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hợp chất hoá học dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện giải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ hồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong phân tử hợp chất hoá học. Bởi vậy phổ hồng ngoại của một hợp chất hoá học coi như “dấu vân tay”, có thể căn cứ vào đó nhận dạng chúng. Phổ hấp thụ hồng ngoại là phổ dao động quay, vì khi hấp thụ bức xạ hồng ngoại thì cả chuyển động dao động và chuyển động quay đều bị kích thích. Bức xạ hồng ngoại có độ dài sóng 0,8 -1000μm và chia thành ba vùng (cận hồng ngoại, trung hồng ngoại và viễn hồng ngoại).
42
Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) dựa trên nguyên tắc: Khi chiếu một chùm tia bức xạ có bước sóng nằm trong vùng hồng ngoại (50-10.000cm-1) qua chất phân tích, một phần bức xạ bị chất hấp thụ làm giảm cường độ của tia tới. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Khi chiếu một chùm tia bức xạ có bước sóng nằm trong vùng hồng ngoại (50-10.000cm-1) qua chất phân tích, một phần bức xạ bị chất hấp thụ làm giảm cường độ của tia tới. Sự hấp thụ này tuân theo định luật Lambert- Beer.
D=lgIo/I = kdC Trong đó: - D: Mật độ quang.
- Io, I: Cường độ ánh sáng trước và sau khi ra khỏi chất phân tích. - C: Nồng độ chất phân tích.
Phân tử hấp thụ năng lượng sẽ thực hiện dao động làm thay đổi độ dài liên kết giữa các nguyên tử hay góc hóa trị giữa các nhóm nguyên tử, chỉ có những dao động làm biến đổi moment lưỡng cực điện của liên kết mới xuất hiện tín hiệu hồng ngoại. Đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của độ truyền qua vào bước sóng là phổ hấp thụ hồng ngoại. Mỗi nhóm chức hoặc mỗi liên kết hấp thụ ở một tần số (bước sóng) đặc trưng trên phổ hồng ngoại tương ứng với 1 pic. Như vậy, căn cứ vào các tần số đặc trưng này có thể xác định được các liên kết giữa các nguyên tử hay nhóm nguyên tử, từ đó xác định được cấu trúc của chất phân tích.