Anwendungsbereich des Infrarotspektrometers
Der Anwendungsbereich des Infrarotspektrometers
Anwendung in der Färberei- und Webindustrie, Umweltwissenschaften, Biologie, Materialwissenschaften, Polymerchemie, Katalyse, Kohlestrukturforschung, Erdölindustrie, Biomedizin, Biochemie, Pharmazie, Grundlagenforschung der anorganischen Chemie und Koordinationschemie, Halbleitermaterialien, täglicher chemischer Industrie und anderen Forschungen Felder.
Mithilfe der Infrarotspektroskopie können die Struktur und die chemischen Bindungen von Molekülen untersucht werden, beispielsweise um Kraftkonstanten und Molekülsymmetrien usw. zu bestimmen. Mithilfe der Infrarotspektroskopie können die Bindungslänge und der Bindungswinkel von Molekülen sowie die dreidimensionale Konfiguration bestimmt werden Daraus lässt sich auf die Anzahl der Moleküle schließen. Aus den erhaltenen Kraftkonstanten lässt sich auf die Stärke chemischer Bindungen schließen und aus der Normalfrequenz die thermodynamischen Funktionen berechnen. Einige Gruppen oder chemische Bindungen im Molekül entsprechen Bandenwellenzahlen in verschiedenen Verbindungen, die grundsätzlich festgelegt sind oder sich nur innerhalb eines kleinen Bandenbereichs ändern, so dass viele organische funktionelle Gruppen wie Methyl-, Methylen-, Carbonyl-, Cyano-, Hydroxyl-, Amingruppen usw. vorhanden sind charakteristische Absorption im Infrarotspektrum. Durch die Messung des Infrarotspektrums können Menschen feststellen, welche organischen funktionellen Gruppen in der unbekannten Probe vorhanden sind, was die Grundlage für die endgültige Bestimmung der chemischen Struktur des Unbekannten legt.
Aufgrund intramolekularer und intermolekularer Wechselwirkungen ändert sich die charakteristische Häufigkeit organischer funktioneller Gruppen aufgrund der unterschiedlichen chemischen Umgebungen, in denen sich die funktionellen Gruppen befinden, geringfügig, wodurch Bedingungen für die Untersuchung und Charakterisierung intramolekularer und intermolekularer Wechselwirkungen geschaffen werden.
Viele normale Schwingungen von Molekülen im Bereich niedriger Wellenzahlen betreffen häufig alle Atome im Molekül, und die Schwingungsmodi verschiedener Moleküle unterscheiden sich voneinander, was das Infrarotspektrum sehr charakteristisch wie einen Fingerabdruck macht, der als Fingerabdruckbereich bezeichnet wird. Mithilfe dieser Funktion haben Menschen Infrarotspektren von Tausenden bekannter Verbindungen gesammelt, sie im Computer gespeichert und in einer Standardbibliothek von Infrarotspektren zusammengestellt.
Man muss lediglich das Infrarotspektrum der unbekannten Substanz mit dem Spektrum in der Standardbibliothek vergleichen, um schnell die Zusammensetzung der unbekannten Verbindung zu bestimmen.
Die Entwicklung der modernen Infrarotspektroskopie-Technologie hat dazu geführt, dass die Bedeutung der Infrarotspektroskopie weit über das Stadium der einfachen Routineprüfung von Proben und damit der Rückschlüsse auf die Zusammensetzung von Verbindungen hinausgeht. Die Kombination von Infrarotspektrometer und anderen verschiedenen Testmethoden hat viele neue Bereiche der molekularen Spektroskopie hervorgebracht. Beispielsweise hat die Kombination von Chromatographietechnik und Infrarotspektrometer Möglichkeiten geschaffen, das Verständnis der chemischen Strukturen verschiedener Komponenten in komplexen Gemischsystemen zu vertiefen; Durch die Kombination von Infrarotspektrometern und mikroskopischen Methoden werden Infrarot-Bildgebungstechnologien zur Untersuchung der morphologischen Struktur heterogener Systeme kombiniert. Da mit der Infrarotspektroskopie verschiedene Verbindungen anhand ihrer charakteristischen Banden effektiv unterschieden werden können, weist diese Methode einen chemischen Kontrast auf, der von anderen Methoden nicht erreicht wird.
