نطاق تطبيق مطياف الأشعة تحت الحمراء
تُطبق في صناعة الصباغة والنسيج ، والعلوم البيئية ، وعلم الأحياء ، وعلوم المواد ، وكيمياء البوليمر ، والحفز ، وأبحاث هيكل الفحم ، وصناعة البترول ، والطب الحيوي ، والكيمياء الحيوية ، والصيدلة ، والبحوث الأساسية للكيمياء غير العضوية والتنسيق ، ومواد أشباه الموصلات ، والصناعات الكيماوية اليومية وغيرها من الأبحاث مجالات.
يمكن استخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لدراسة التركيب والروابط الكيميائية للجزيئات ، مثل تحديد ثوابت القوة والتماثل الجزيئي ، وما إلى ذلك. يمكن تحديد طول الرابطة وزاوية الرابطة للجزيئات باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، والتكوين ثلاثي الأبعاد من الجزيئات يمكن استنتاجها من هذا. وفقًا لثوابت القوة التي تم الحصول عليها ، يمكن استنتاج قوة الروابط الكيميائية ، ويمكن حساب الوظائف الديناميكية الحرارية من التردد العادي. بعض المجموعات أو الروابط الكيميائية في الجزيء تتوافق مع الأعداد الموجية الشريطية في مركبات مختلفة ثابتة بشكل أساسي أو تتغير فقط ضمن نطاق نطاق صغير ، لذلك فإن العديد من المجموعات الوظيفية العضوية مثل الميثيل والميثيلين والكربونيل والسيانو والهيدروكسيل ومجموعات الأمين ، إلخ. خاصية الامتصاص في طيف الأشعة تحت الحمراء. من خلال قياس طيف الأشعة تحت الحمراء ، يمكن للناس تحديد المجموعات الوظيفية العضوية الموجودة في العينة غير المعروفة ، مما يضع الأساس للتحديد النهائي للتركيب الكيميائي للمجهول.
نظرًا للتفاعلات داخل الجزيئية وبين الجزيئات ، فإن التردد المميز للمجموعات الوظيفية العضوية سيتغير قليلاً بسبب البيئات الكيميائية المختلفة التي توجد فيها المجموعات الوظيفية ، مما يخلق ظروفًا لدراسة وتوصيف التفاعلات داخل الجزيئية وبين الجزيئات.
غالبًا ما تتضمن العديد من الاهتزازات العادية للجزيئات في منطقة عدد الموجات المنخفضة جميع الذرات في الجزيء ، وتختلف أوضاع الاهتزاز للجزيئات المختلفة عن بعضها البعض ، مما يجعل طيف الأشعة تحت الحمراء مميزًا للغاية مثل بصمة الإصبع ، والتي تسمى منطقة بصمة الإصبع. بالاستفادة من هذه الميزة ، قام الأشخاص بجمع أطياف الأشعة تحت الحمراء لآلاف المركبات المعروفة ، وتخزينها في الكمبيوتر ، وتجميعها في مكتبة قياسية لأطياف الأشعة تحت الحمراء.
يحتاج الناس فقط إلى مقارنة طيف الأشعة تحت الحمراء للمادة المجهولة مع الطيف الموجود في المكتبة القياسية لتحديد تكوين المركب غير المعروف بسرعة.
أدى تطوير تقنية التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء المعاصرة إلى جعل أهمية التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء أبعد من مرحلة الاختبار الروتيني البسيط للعينات ، وبالتالي استنتاج تكوين المركبات. أدى الجمع بين مطياف الأشعة تحت الحمراء وطرق الاختبار المختلفة الأخرى إلى اشتقاق العديد من المجالات الجديدة في التحليل الطيفي الجزيئي. على سبيل المثال ، أدى الجمع بين تقنية الكروماتوغرافيا ومقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء إلى خلق فرص لتعميق فهم الهياكل الكيميائية لمختلف المكونات في أنظمة الخليط المعقدة ؛ يتم الجمع بين الجمع بين مطياف الأشعة تحت الحمراء والأساليب المجهرية لتشكيل تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء لدراسة التركيب المورفولوجي للأنظمة غير المتجانسة. نظرًا لأن التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن يميز بشكل فعال المركبات المختلفة باستخدام نطاقاتها المميزة ، فإن هذه الطريقة لها تباين كيميائي لا مثيل له بالطرق الأخرى.