Infrared absorption sepctroscopy (FT-IR)

Slides:



Advertisements
Similar presentations
FT-IR Instrument 1. 2 i)Dispersive spectrometers or ii)Fourier transform spectrometers. Most commercial instruments separate and measure IR radiation.
Advertisements

Chapter 25 Instruments for Optical Spectroscopy
An introduction to Ultraviolet/Visible Absorption Spectroscopy
Structural Determination (IR)
IR SPECTROSCOPY. Light is one form of electromagnetic radiation. Light is only a very small part of the electromagnetic spectrum. Electromagnetic waves.
Chapter 16 An Introduction to Infrared Spectrometry The infrared region of the spectrum encompasses radiation with wavenumbers ranging from about 12,800.
FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY
Light Source: Globar Silicon Carbide Rod (5mm diameter, 50 mm long) Heated electrically to 1300 – 1500 K Positive temperature coefficient of resistance.
Describing a Real Source 1) Identify m of real source and adjust T in to line up m 2) The ratio of: 3) Measure T w ( ) to calculate  ( ) Ingle and Crouch,
EM Radiation Sources 1. Fundamentals of EM Radiation 2. Light Sources 3. Lasers.
Infrared Spectroscopy Near Infrared: 770 to 2500 nm Near Infrared: 770 to 2500 nm 12,900 to 4000 cm -1 Mid Infrared: 2500 to 50,000 nm (2.5 to 50  m)
Describing a Real Source 1) Identify m of real source and adjust T in to line up m 2) The ratio of: 3) Measure T w ( ) to calculate  ( ) Ingle and Crouch,
Infrared Radiation 780 nm m Near, Mid and Far
FT-IR Instrument. Components Source Michelson Interferometer Sample Detector.
Rotational Spectra Simplest Case: Diatomic or Linear Polyatomic molecule Rigid Rotor Model: Two nuclei joined by a weightless rod J = Rotational quantum.
FT-IR Instrument. Components Source Michelson Interferometer Sample Detector.
The electromagnetic spectrum covers a continuous range of wavelengths and frequencies, from radio waves at the low-frequency end to gamma (  ) rays at.
Lecture 3 INFRARED SPECTROMETRY
Introduction and Applications of Infrared Spectrometry
Infrared Spectroscopy. Theory of Infrared Absorption Spectroscopy IR photons have low energy. The only transitions that have comparable energy differences.
Fourier transform infrared spectroscopy[FTIR]
IR – Infrared Spectroscopy. What is IR Spectroscopy? Infrared spectroscopy is the analysis of infrared light interacting with a molecule. IR spectroscopy.
Infrared Absorption Spectroscopy
1 University of Petra Faculty of Science & Arts Department of Chemistry Seminar I.R Spectroscopy By Firas Al-ouzeh Supervisor : Nuha I. Swidan Summer 2007.
Spectroscopy.  Spectroscopy is the study of the interaction of electromagnetic radiation with matter. There are many forms of spectroscopy, each contributing.
Pharmacy 325 Infrared (IR) Spectroscopy Dr. David Wishart Rm Ph Hours: anytime after 4 pm.
INFRA RED ABSORPTION SPECTROSCOPY Kateřina Hynštová.
Advanced Spectroscopy 3. Infrared Spectroscopy. Revision 1.What molecular or structural features give rise to absorption of infrared (IR) radiation? covalent.
Infrared Spectroscopy Department of Natural Sciences UM-Dearborn Written by Bette Kreuz Produced by Ruth Dusenbery 2000.
ANALYTICAL CHEMISTRY CHEM 3811 CHAPTER 19 DR. AUGUSTINE OFORI AGYEMAN Assistant professor of chemistry Department of natural sciences Clayton state university.
Chapter 12 Infrared Spectroscopy Jo Blackburn Richland College, Dallas, TX Dallas County Community College District  2006,  Prentice Hall Organic Chemistry,
Chapter 18 Spectroscopy. Interaction of Light and Matter Light = photons waves Oscillating electric and magnetic fields Frequency ( ) - number of full.
Introduction to Spectrochemical Methods
INFRARED SPECTROSCOPY
  Examining how much light is absorbed by a compound’s sample at various wavelengths  Spectrum peaks—  Indicates the wavelengths associated with electrons’
11-1 Infrared Spectrometry Wavelengths  0.78  m to 1000  m §3 regions àNear-, mid-, and far Theory Sources Instrumentation.
Infrared Waves  What are they?  Part of the electromagnetic spectrum.
Fourier Transform IR Spectroscopy. Absorption peaks in an infrared absorption spectrum arise from molecular vibrations Absorbed energy causes molecular.
The Electromagnetic Spectrum
Infrared Infrared radiation extends from the nominal red edge of the visible spectrum at 700 nanometers (nm) to 1 mm. NameWavelength Gamma rayless than.
Dr. S. M. Condren Chapter 16 An Introduction to Infrared Spectroscopy.
FTIR: Fourier Transform Infrared Spectroscopy
THEORY, INSTRUMENTATION AND APPLICATIONS OF DISPERSIVE & FTIR
Introduction and Principle of IR Spectrophotometry
MOHAMED NIJAS V S5 I.S.P. CONTENT  SPECTROSCOPY.  IR SPECTROSCOPY.  MOLECULAR VIBRATIONS.  EXPERIMENTAL SETUP.  FUTURE DIRECTIONS.
Properties of Light Waves, particles and EM spectrum Interaction with matter Absorption Reflection, refraction and scattering Diffraction and polarization.
INFRARED SPECTROSCOPY Pramod K Singh School of Basic Sciences &Research Sharda University, Greater Noida, INDIA.
LAB. S4 Identification of Drugs Using Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FT-IR Spectroscopy)
Molecular Spectroscopy
Infrared Spectroscopy
INFRARED SPECTROSCOPY
Infra-red spectrophotometer
INFRARED ABSORPTION SPECTROSCOPY LECTURE 4
IR Spectroscopy سپکتروسکوپی ماتحت سرخ
Spectrophotometer Dr . S. Jayakumar.
INFRARED SPECTROSCOPY
Introduction and Principle of IR Spectrophotometry
IR-Spectroscopy IR region Interaction of IR with molecules
INTRODUCTION TO SPECTROSCOPIC METHODS OF ANALYSIS
AS 2.12 SPECTROSCOPIC TECHNIQUES Infra-red spectra
IR-Spectroscopy IR region Interaction of IR with molecules
INFRARED SPECTROSCOPY Dr. R. P. Chavan Head, Department of Chemistry
SPECTROPHOTOMETRY Applied Chemistry.
The Electromagnetic Spectrum
A SEMINAR ON Infrared Spectroscopy
化工群英文示例 沙鹿高工 簡佩琳.
Infrared Sampling Methods
LI: Understand how IR Spectroscopy works
Introduction During the last years the use of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) to determine the structure of biological macromolecules.
Presentation transcript:

Infrared absorption sepctroscopy (FT-IR)

The term "infra red" covers the range of the electromagnetic spectrum between 0.78 and 1000 mm. In the context of infra red spectroscopy, wavelength is measured in "wavenumbers", which have the units cm-1. wavenumber = 1 / wavelength in centimeters

انواع ارتعاشات یک ملکول با توجه به عوامل زیر تعیین می شوند: تعداد اتم ها نوع اتم ها پیوند بین اتم ها اسپکتروسکوپی جذبی IR ابزاری است قدرتمند برای شناسایی مواد آلی و معدنی

Wavenumber range (cm-1) نواحی طیفی IR Region Wavelength range (mm) Wavenumber range (cm-1) Near 0.78 - 2.5 12800 - 4000 Middle 2.5 - 50 4000 - 200 Far 50 -1000 200 - 10 The most useful IR region lies between 4000 – 670 cm-1.

Beer & Lambert P0 P

ویژگی های روش طیف سنجی IR تشعشعات زیر قرمز انرژی کافی برای انتقالات الکترونی را ندارند. برای اینکه یک ملکول بتواند تشعشعات IR را جذب کند باید در ضمن ارتعاش (یا چرخش) ممان دوقطبی آن تغییر کند. اگر فرکانس یک تشعشع الکترومغناطیسی برابر فرکانس ارتعاش یک مولکول باشد، انتقال انرژی رخ می دهد که منجر به جذب تشعشع توسط مولکول می گردد.

انواع ارتعاشات مولکولی ارتعاشات کششی باعث ایجاد تغییرات پیوسته در فواصل بین اتمی در طول محور پیوند اتمی می گردد. ارتعاشات خمشی باعث تغییر در زاویه بین پیوندها می گردد. انواع آن عبارتند از: Scissoring Rocking Wagging Twisting خمشی در صفحه خمشی خارج از صفحه

Symmetrical stretching Antisymmetrical stretching Scissoring Rocking Wagging Twisting

تعداد ارتعاشات مولکولهای خطی: تعداد ارتعاشات ممکن از قانون زیر پیروی می کند که در آن N تعداد اتم های موجود در مولکول است. 3N – 5 مولکولهای چند اتمی غیر خطی: تعداد ارتعاشات ممکن از قانون زیر پیروی می کند: 3N – 6

نوسانگر هارمونیک مدلی است که بر اساس آن ارتعاشات کششی اتمها نیز توجیه می شود. ارتعاش یک وزنه که به یک فنر آویزان بوده و از یک سمت حرکت آن مهار شده از قانون زیر( Huck’s Law) پیروی می کند.

فرکانس ارتعاش

شیوه های ارتعاشی فعال و غیر فعال در IR

منبع تابش نمونه منوکروماتور دتکتور ثبات

منابع IR Near IR Far IR Mid IR Tungsten Filament Lamp: 4,000-12,800 cm-1 Far IR Mercury discharge lamp Mid IR Inert solid electrically heated to 1500-2200K Nernst Glower Rare earth oxides Globar Source Silicon carbide rod Infrared lasers

دتکتورهای IR 1) آشکارسازهای حرارتی ترموکوپل ها بولومترها پیروالکتریک سلولهای گولی 2) آشکارسازهای فوتونی فتوولتایی فتورساناها فتومولتی پلایرها نورسنجهای پاشنده نورسنج های غیرپاشنده (تبدیل فوریه)

ترموکوپل ها بر طبق اثر پلتیر ساخته شده اند. hʋ مرجع گرم مرجع سرد E1 E2 مرجع گرم مرجع سرد ΔE = E1 - E2 Ag Pt Pt

دتکتورگولی

سيستم نمونه گيري و نمونه گذاري در طيف بيني IR هر سه شكل جامد ، مايع و گاز كاربرد دارد سلول محتوي نمونه بايد در ناحيه IR جذب نداشته باشد (KBr , NaBr)

سل IR - مخصوص جامدات شفاف

سل IR - مخصوص مایعات

سل IR - مخصوص مایعات

سل IR - مخصوص مایعات

سل IR - مخصوص مایعات

Light Path (shown by red line)

سل ATR

طيف سنج هاي زير قرمز پاشنده

طيف سنج‌ هاي زير قرمز تبديل فوريه (FT-IR) منبع تابش تداخل سنج نمونه دتکتور کامپیوتر ثبات

طیف های قلمرو زمان و فرکانس

تداخل سنج مایکلسون

Advantages of Fourier transform Improved frequency resolution Improved frequency reproducibility (older dispersive instruments must be recalibrated for each session of use) Higher energy throughput Faster operation Computer based (allowing storage of spectra and facilities for processing spectra) Easily adapted for remote use (such as diverting the beam to pass through an external cell and detector, as in GC - FT-IR)