İnfraqırmızı spektroskopiya — infraqırmızı şüaların təsiri ilə maddələrin tərkibindəki dəyişikliklərin təyin edilməsində istifadə olunan spektral analiz üsullar

İnfraqırmızı spektroskopiya — infraqırmızı şüaların təsiri ilə maddələrin tərkibindəki dəyişikliklərin təyin edilməsində istifadə olunan spektral analiz üsullarından biridir.

Hələ 1882–1900-cü illərdə Edvard Festinq 52 birləşmənin "IQ" spektrini almış və müşahidə olunan udmanın bu molekullardakı funksional qruplarla əlaqəsini göstərmişdir. Bu üsulun daha da təkmilləşməsində Amerika fiziki Uilyam Kobelsin böyük əməyi oldu. Hələ 1903-cü ildə o, NaCl prizmasından istifadə edərək yüzlərlə üzvi və qeyri-üzvi maddələrin tam infraqırmızı spektrlərini almışdır. İQ spektroskopiyanın inkişafı İQ interferometrlərinin meydana gəlməsi ilə bağlı olmuşdur ki, bunlar da 70-ci illərdə təkmilləşərək kompüterləşmiş və Furye çevrici ilə təchiz olunmuş halda dünya bazarlarına çıxarılmışdır.

Spektrlərdəki ehtizazi və fırlanma dalğa uzunluğu 1–50µ arasındadır. Mineralogiyada və kristalloqrafiyada infraqırmızı spektroskopiya mineral qarışıqlarının kəmiyyət analizi və tutuşdurulması; mineralın quruluşundakı H₂O-nun təbiətini müəyyən etmək, onların əmələ gəlməsində bir kriteriya kimi quruluşun nizamlanma dərəcəsini araşdırmaq üçün və başqa hallarda istifadə olunur.

Spektroskopiya maddə ilə elektromaqnit şüaların qarşılıqlı təsirini, maddənin struktur quruluşunu və onu təşkil edən atomların və molekulların öyrənilməsidir. Spektroskopiya elektromaqnit şüalanmanın – qamma şüaların, X-şüaların (rentgen şüaları), infraqırmızı şüaların, görünən və ultrabənövşəyi şüaların, mikrodalğanın və radio tezliklərin bütün sahəsini istifadə edir.

İnfraqırmızı spektroskopiya spektroskopiyanın bir bölməsidir ki, infraqırmızı diapazonda üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin buraxılma, udulma və əksolunma spektrləri əldə edilir və araşdırılır. İnfaqırmızı spektroskopiyanın köməyilə müxtəlif funksional qruplar – hidrogen birləşmələri, karbonil, karboksil, hidroksil, amid, amin və bir çox doymamış məhlullar – ikiqat və üçqat karbon-karbon birləşmələri, aromatik sistemlər tez və etibarlı şəkildə identifikasiya edilə bilər.

İnfraqırmızı spektroskopiyada infraqırmızı spektrləri əldə etmək üçün İnfraqrımzı Spektrometr (və ya Spektrofotometr) adlanan cihazlardan istifadə olunur. Bu cihazlarda infraqırmızı şüa maddəyə yönəldilir və müxtəlif dalğauzunluqlarında maddə tərəfindən udulan radiasiyaların infraqırmızı spektrləri çəkilir. İnfraqırmızı spektroskopiya nümunələri müəyyən etmək, kəmiyyət analizlərini aparmaq və ya çirkləri aşkar etmək üçün araşdırmalarda istifadə olunur. İnfraqırmızı spetroskopiyada sulu, qaz və ya bərk halda olan maddələr identifikasiya edilə bilər və proses zamanı maddə itkisi və ya məhv olması baş vermir.

Üzvi maddələrin tədqiqində tətbiqi

Üzvi maddələrin tədqiqində İQ spektroskopiya analitik metod kimi çox mühümdür və istər üzvi molekulların, istərsə də qeyri-üzvi birləşmələrin, yüksək molekullu maddələrin quruluşunun tədqiqinə xidmət edir.

Belə analizlər üçün istifadə olunan əsas cihaz Furye çevrici İQ spektrometridir.

Furye çevirici infraqırmızı spektrometr

Furye çevirici İQ spektrometrinin əsas elementi maykelson interferometridir. Kohorent işıq şüası işıqayrııcının üzərinə düşür, nəticədə eyni intensivlikli 2 şüa alınır. Sonra bu şüa dəstəsi öz güzgüsündən işıqayrıcıya qayıdıb birləşir və interferensiya yaradıb detektorun üzərinə düşür. İnterferometrdən keçən monoxromatik şüalanmanın siqnalı sinusoid verir ki, bunun da tezliyi dalğa ədədi ilə mütənasibdir. Ancaq spektrometrlərdə infraqırmızı şüalanma polixromatik olduğundan müxtəlif tezlikli sinusoidlər üst-üstə düşür və çox mürəkkəb şəkildə interferoqramma əmələ gətirir. Furye çevirici infraqırmızı spektrometrin köməyi ilə bu interferoqrammanı İQ spektrə çevirmək olur.

Furye spektrometri adətən təkşüalı rejimdə işlədiyindən növbə ilə 2 spektr çəkirlər (nümunəsiz və nümunə ilə) və bunların fərqi nümunənin udma spektrini verir.

Üstünlükləri

Furye çevirici İQ spektrometrinin üstünlükləri aşağıdakılardır:

Bütün dalğa uzunluqları eyni zamanda qeyd olunur.
Detektorun üzərinə düşən şüa daha güclü olur.
Dalğa uzunluqlarının daxili etalonu kimi helium-neon lazerindən istifadə olunur.
Spektrlərin toplanma rejimi də mümkündür.

Bütün bunların nəticəsində spektrlərin çəkilməsi çox az vaxt aparır, toplanma rejimindən istifadə etməklə spektrlərin keyfiyyət və həssaslığı daha yüksək olur.

Furye spektrometri birşüalı olduğundan nümunə spektri ilə müqayisə spektri eyni vaxtda çəkilir. Bu səbəbdən müqayisə spektrini çıxarandan sonra nümunənin spektri çəkilmiş olur.

Ancaq son vaxtlar iki şüalı İQ spektrometrlər geniş yer alaraq dünya bazarlarında yayılmaqdadır.