Để xác định thành phần hóa học của các phân đoạn dầu mỏ gồm các hydrocacbon parafin Cp, naphten CN, aromatic CA. Tác giả J Brand đưa ra công thức thực nghiệm dựa vào kết quả phân tích phổ hồng ngoại của các hydrocabon trong các phân đoạn dầu mỏ.
Các công thức đó đuợc biểu diễn như sau: 1- CA =1,2 +9,8 (1600 cm-1)
2- CA = 3,0+6,6 (813 cm-1)
Công thức này áp dụng cho giới hạn CA = 60 % 3- CA = 36,2 +6,6 (720 cm-1)
Công thức này áp dụng cho giới hạn CA <10 % 4- Cp 29,9 +6,6 (720cm-1)
Công thức này áp dụng cho giới hạn CA 10-25% ; Cp =40-70 %
5- Cn 240 lg lg [ 100 (970 cm-1) ] -25,5. Công thức 5 thường ít sử dụng hơn vì vạch phổ 970 cm-1 yếu và không ổn định.
Công thức sau thường được sử dụng nhiều hơn. Bằng cách lấy 100 trừ đi tổng của hàm lượng CA và CP
6- CN = 100 -(Cp+CA)
Trong các công thức trên là cường độ các vạch phổ tại bước sóng xác định và được biểu diễn qua công thức sau.
=
0
0: cường độ tia đơn sắc ban đầu trước khi truyền qua lớp vật liệu
:Cường độ tia đơn sắc sau khi qua khỏi lớp vật liệu.
Từ các công thức trên có thể tính được hàm lượng các hydrocacbon tương ứng.
8.1. Các hướng đi khi giải phổ hồng ngoại
Đối với một chất chưa biết để có thể xác định các nhóm chức đặc trưng có trong hợp chất cần phải định hướng xem trong các giải phổ có cường độ hấp thụ và vị trí các vạch phổ cũng như hình dạng của chúng để giúp các nhà phân tích định hướng để giải các phổ hồng ngoại của chất chưa biết. Đôi khi người ta cũng quan tâm đến các thông tin về sự vắng mặt của các dải phổ đặc trưng bên cạnh những thông tin về sự có mặt của các dải phổ với cường độ mạnh.
Một số vạch phổ đặc trưng của các nhóm chức như sau:
Ancol và amin có vạch phổ đặc trưng cho liên kết OH và NH ở vùng 3400 – 3100 cm-1
Anken và Ankyn có vạch phổ đặc trưng của liên kết CH ở vùng 3000 – 3100 cm-1. Sự khẳng định của vòng thơm còn có thể quan sát bởi các nhóm vạch ở 1600 – 1500 cm-1 và vạch < 900 cm-1
Các vạch ở 1640 – 1680 cm-1 với cường độ trung bình đặc trưng cho liên kết C=C, còn vạch 3000 – 2850 cm-1 là liên kết CH trong CH3 bão hòa.
Nhóm cacbonyl (C=O) có vạch phổ với cường độ mạnh ở 1690 – 1760 cm-1, thể hiện sự có mặt của andehit, keton, cacboxylic axit, este, amit, anhydrit
Ngoài ra nếu là hợp chất andehit thì còn có vạch phổ của liên kết CH ở vùng 1840 – 2720 cm-1.
Nhóm ester C-O có vạch phổ ở vùng 1080 – 1300 cm-1. Hầu như tất cả các cacboxylic axit, ester, ancol, andehit đều chứa vạch phổ này nên cẩn thận trong khi giải phổ.
Nhóm C C và C N đều có vạch phổ ở vùng 2100 – 2260 cm-1 nhưng cường độ yếu và trung bình.
Nhóm metyl CH3 có vạch phổ ở vùng 1380 cm-1. Ở giải phổ này có thể thấy hai vạch phổ bị phân chia đối với nhóm dimetyl của isopropyl.
8.2. Một số bài tập ví dụ về giải phổ hồng ngoạ1.
Các vạch phổ trên đặc trưng cho cac nhóm chức sau ; 3080cm-1 nhóm CH vòng thơm
2760cm-1 nhóm CH của andehit 1735cm-1 nhóm andehit CO
1610cm-1 nhóm cacbonyl liên hợp với vòng thơm 1414cm -1 nhóm metyl (dao động biến dạng) 820cm-1 dao động biến dạng của CH vòng thơm Ví dụ 2: Phổ hồng ngoại của 2-hydroxylbenzaldehit
Các vạch phổ trên đặc trưng cho các nhóm chức sau ; 3250cm-1 nhóm OH
3120 nhóm CH vòng thơm 2820 nhóm CH andehit 1690 nhóm C=O
1600-1500 vòng thơm
1200 hấp thụ của phenol C-O 1050 cm-1 hấp thụ của ancol bậc 1 1100 hấp thụ của ancol bậc 2
1150 hấp thụ của ancol bậc 4, 760-720 dao động của hydro trong vòng thơm.
Ví dụ 3: phổ hồng ngoại của diphenyl metan
Các vạch phổ trên đặc trưng cho các nhóm chức sau : 3060 cm-1 -nhóm CH vòng thơm
2960 &2890 – nhóm CH bão hòa không đối xứng và đối xứng 1610&1510 - nhân thơm
1470
1471 nhóm CH2 bão hòa 745 & 705 nhóm H vòng thơm
Ví dụ 4: phổ hồng ngoại của dietyl malonat
Các vạch phổ trên đặc trưng cho các nhóm chức sau : 2995 cm-1 - nhóm CH no đới xứng và bất đối xứng 1765&1740 - vạch đúp đặc trưng cho hai nhóm CO 1380 - nhóm CH3dao động biến dạng
1280 - đặc trưng do dao động hóa trị của nhóm C-O-C este 1045 Dao động hóa trị đối xứng của C-O-C trong este.
Các vạch phổ đặc trưng cho các nhóm chức sau :
2960 & 2980 cm-1 dao động hóa trị của nhóm CH bất đối xứng và đối xứng.
1480 - nhóm CH2
1395 – dao động biến dạng của nhóm CH3