مطيافية الأشعة تحت الحمراء
مطيافية الأشعة تحت الحمراء أو علم الأطياف ما تحت الحمراء إنگليزية: Infrared spectroscopy: هو أحد فروع علم الأطياف الذي يتعامل مع المنطقة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. ويشمل مجموعة من التقنيات، وأشهرها مطيافية الامتصاص إنگليزية: Absorption spectroscopy. يمكن استعمال المطيافية، كما هي الحال مع جميع أنواع المطيافيات، في تحديد هوية المركبات. ويمكن الاطلاع على جدول الارتباط لمطيافية الأشعة تحت الحمراء.
ويدرس علم الأطياف ما تحت الحمراء تفاعل المادة نتيجة الأشعة تحت الحمراء. تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية ذات طول الموجة بين الحدود المرئية للضوء وهي بحدود 800 نانومتر حتى أقصر الموجات الدقيقة حوالي 1 ميليمتر. تستخدم عادة واحدة رقم الموجات (التذبذبات في السنتمتر، تقرأ بمقلوب السنتمتر)، وهذا يساوي 12500 – 10 cm−1ا.[1]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الاستخدامات والتطبيقات
تستخدم مطيافية الأشعة تحت الحمراء بشكل واسع في الأبحاث والصناعة كوسيلة بسيطة وموثوقة وفعالة للقياس، وضبط الجودة. فهي تستخدم بشكل خاص في التحليل الجنائي في القضايا المدنية وقضايا الجرائم، حيث تمكن من تحديد تحلل البوليمر على سبيل المثال. وقد تعتبر أكثر الطرق استخدامًا في المطيافية التطبيقية.
أصبحت أدوات المطيافية الآن صغيرة، ويمكن نقلها، واستخدامها في التجارب الميدانية. ومع زيادة التقدم في مجال تقنية الحاسوب ومعالجة النتائج، يمكن قياس العينات في المحاليل بدقة (يبدي الماء امتصاصية واسعة النطاق ضمن مجال الاهتمام، وبالتالي يجعل الأطياف غير مقروءة دون معالجتها باستخدام الحاسوب). بعض الأدوات تخبرنا تلقائيًا عن ماهية المادة المقاسة من خلال مقارنتها مع آلاف الأطياف المرجعية المخزنة.
يمكن قياس درجة التبلمر في صناعة البوليمر وذلك بقياس التغيرات في طبيعة أو كمية روابط معينة عند تردد معين على مر الزمن.
Number of vibrational modes
The atoms in a CH2 group, commonly found in organic compounds can vibrate in six different ways: symmetrical and antisymmetrical stretching, scissoring, rocking, wagging and twisting:
| Symmetrical stretching |
Antisymmetrical stretching |
Scissoring | Rocking | Wagging | Twisting |
|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
يمكن لأدوات البحث الحديثة قياس الأشعة تحت الحمراء عبر مجال اهتمام واسع بتكرار 32 مرة في الثانية. ويمكن أن يتم ذلك في وقت واحد أثناء القياس باستخدام تقنيات أخرى، وهذا يجعل من مراقبة التفاعلات الكيميائية والعمليات أسرع وأكثر دقة.
وقد طورت تقنيات لتقييم نوعية أوراق الشاي باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء. وهذا يعني أنه يمكننا الاعتدال في استخدام الخبراء المدربون بدرجة عالية (والمسمون أيضا بالأنف)، وتقليل كلفتهم العالية.[2]
استخدمت مطيافية الأشعة تحت الحمراء بنجاح كبير في كل من الكيمياء العضوية وغير العضوية. كما استخدمت أيضًا بنجاح في مجال الالكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات[3]: على سبيل المثال، يمكن تطبيق مطيافية الأشعة تحت الحمراء على أشباه الموصلات مثل السليكون، وزرنيخيد غاليوم ثلاثي، ونتريد غاليوم ثلاثي، وسيلينيد الزنك، والسليكون غير المتبلور، ونتريد السليكون، الخ.
ملخص ذرى الامتصاص لروابط الجزيئات العضوية
مقالة مفصلة: جدول الارتباط لمطيافية الأشعة تحت الحمراء
رقم الموجة (Wavenumber) مدرج في cm−1.
انظر أيضاً
|
المراجع
- ^ McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology, 10th Edition, Volume 9 (I-LEV),page.190
- ^ Luypaert, J.; Zhang, M.H.; Massart, D.L. (2003), "Feasibility study for the use of near infrared spectroscopy in the qualitative and quantitative analysis of green tea, Camellia sinensis (L.)", Analytica Chimica Acta, 478(2), Elsevier, pp. 303–312
- ^ Lau, W.S. (1999). Infrared characterization for microelectronics. World Scientific.
{{cite book}}: Cite has empty unknown parameters:|coauthors=and|month=(help)
وصلات خارجية
| مطيافية الأشعة تحت الحمراء
]].- A useful gif animation of different vibrational modes: here
- Infrared spectroscopy for organic chemists
- Organic compounds spectrum database
