1. Spektr. Spektor haqida ma’lumot Infraqizil spektroskopiya mohiyati

MAVZU: IQ-spektroskopiya asoslari, tebranish turlari, chastota qiymatiga taʼsir etuvchi omillar.
REJA:

1. Spektr.Spektor haqida ma’lumot
2. Infraqizil spektroskopiya mohiyati.
3. Tebranish turlari.
4. IQ-spektrometrik tahlil usulining bosqichlari.
5. Infraqizil spektroskopiya mohiyati.
6. Mavzu yuzasidan test savollari.
7.Mustahkamlash uchun savollar.
8.Foydalanilgan adabiyotlar.

Spektr (lot. spectrum — tasavvur, tasvir) (fizikada) — 1) tizimni yoki jarayonni tavsiflovchi birorbir fizik kattalikning barcha qiymatlari majmui. Spektr diskret (uzlukli) va uzluksiz boʻladi; 2) birorbir nurlanishda mavjud boʻlgan toʻlqin chastotalari majmui; 3) har bir yoʻnalishda muayyan uzunlikli yoki chastotali monoxromatik toʻlqin tarqaladigan qilib ajratilgan elektromagnit nurlanish; 4) ekran, fotoplastinkadagi tasvir; 5) elektromagnit nurlanish koʻrinadigan yorugʻlikdan iborat boʻlganda Spektr hosil qiladigan rangli yoʻl. Turli xil nurlanishlarning modda tomonidan yutilish va chikarish Spektrlari, elektromagnit toʻlqinlar oʻzgaruvchan toklarining chastota Spektrlari, Quyosh xromosferasining Spektr va boshqa koʻpgina Spektrlar oʻrganilgan. Bu ishlar optik spektral asboblar, toʻlqin va chastota oʻlchagichlar va boshqa yordamida amalga oshiriladi. Koʻpincha tebranish chastotasi Spektridan foydalaniladi.
Spektroskopiya- materiya va nurlanish orasidagi bogʻliqlikni oʻrganuvchi ilmiy sohadir. Tarixan, spektroskopiya oq yorugʻlikning shaffof jismlardan oʻtayotib, toʻlqin uzunliklari turli boʻlgan ranglarga ajralishini kuzatishdan boshlangan. Keyinchalik ushbu konsept nafaqat koʻrinuvchi yorugʻlik, balki har qanday elektromagnitnurlanishning modda bilan oʻzaro taʼsirlanishini oʻz ichiga qamrab oldi. Spektroskopik maʼlumot odatda spektr yordamida beriladi.
Infraqizil spektr ikki sohadan iborat:
1) 1500 sm dan yuqori -1da funktsional guruhlarga tayinlanishi mumkin bo'lgan spektral yutilish tasmalari mavjud;
2) 1500 sm dan pastroqdagi hududda molekulani tavsiflovchi ko'plab spektral diapazonlar mavjud. Bu joy "barmoq izlari" maydoni deb ataladi. Bu maydon mos yozuvlar namunasi bo'lgan moddaning identifikatorini aniqlash uchun ishlatiladi
Ko'pgina mahalliy tebranishlar funktsional guruhlarni aniqlashga xizmat qiladi. Organik molekulalar oz miqdordagi tuzilish elementlaridan iborat bo'lib, har safar har xil konfiguratsiyada ishlaydi, masalan:> CH 2, - CH 3, - COOH, - CH 2 OH,> CO va boshqalar. Tegishli tuzilish elementi va molekulaning qolgan qismi o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar juda kichik, bu esa mos keladigan jadval ma'lumotlari yordamida mavjud bo'lgan IQ spektridan strukturaviy elementlarni aniqlash imkonini beradi. Strukturaviy elementlarning bir -biriga nisbatan pozitsiyasini baholash uchun spektral diapazonlarning aniq pozitsiyasidan foydalanish mumkin.
Ko'pgina IK spektrometrlari spektrlarni uzatish intensivligining chiziqli shkalasida va to'lqinli chiziqli shkalada yozadilar (to'lqinlar sm -1 o'lchamiga ega). Yaltiroq tebranish energiyasiga to'g'ridan -to'g'ri proportsionaldir.
Fizikaviy tahlilda elektromagnit nurlanish spektrining 4000-250'sm oralig'idagi infraqizil sohasidan keng foydalanib, bu usul — infraqizil spektrometrik usul deb ataladi.
Usulning mohiyati molekuladagi valent va deformatsion tebranishlarni qayd etishga asoslangan bo'lib, har bir funksional guruhga xos bo'lgan valent, deformatsion va boshqa tebranishlar IQ-spektrning ma’lum sohasida qayd etiladi.
Yangi, zamonaviy asboblardan biri Perkin-Elmer firmasining System-2000 Fure-IQ-spektrometri mustaqilligimizning dastlabki 5-yilligi arafasida O'zbekiston Respublikasi Fanlar Akademiyasining O'simlik moddalari kimyosi institutiga keltirilgan. Quyida keltirilgan IQ-spektrlar shu spektrometrda olingan. Adabiyotlarda keltirilishicha, dunyoda birinchi spektral tahlil 1859 yil Bunzen va Kirхgof tomonidan amalga oshirilgan. Ular o'zlari yasagan spektroskop orqali osh tuzini gorelka oloviga tutib, natriyning chiqarish spektrini kuzatishgan. Ular tomonidan yasalgan spektroskop keltirilgan:
1-kollimator; 2-prizma va 3-sakkiz marta kattalashtirib ko'rsatadigan kuzatish naychasi. Nur manbai sifatida Bunzen yasagan gorelkadan foydalanishgan.

O'tgan asrning 40-50-chi yillaridan boshlab ancha mukammal avtomatik

ravishda spektrni qayd qiladigan IQ-spektrofotometrlar yaratildi. Bu
turdagi spektrofotometrlar asosan uch qismdan tashkil topgan.
I– yorituvchi qism; II-optik(spektral) qism; III-qabul qiluvchi va qayd qiluvchi
qism. Oldingi IQ spektrofotometrlarda nurni monoхromatlash uchun
natriy хloriddan yasalgan prizma ishlatilgan. Bunday prizmalar
gigroskopik bo'lganligi tufayli keyinchalik ularning o'rniga difraksion
panjaralar ishlatila boshladi.

Zamonaviy lazer qurilmasi o'rnatilgan fure-spektrometrlar bir tirqishli bo'lib, ularda monoхromator ishlatilmaydi va uskunaning asosiy elementi Maykelson interferometri(modulyatori) hisoblanadi.

Maykelson interferometri harakatchan va harakatsiz ko'zgu hamda nurni bo'luvchi sirti kumush yoki alyuminiy bilan qoplangan yarimshaffof plastinkadan tashkil topgan optik qurilmadir.

Fure spektroskopiya spektral ma'lumotlar olish jarayonini 10-1000 barobar tezlashtiradi. Fure spektroskopiyaning asosiy ustunligi uningtezkorligidir.

Zamonaviy IQ-Fure spektrometrlar dispersion(monoхromatorli) usulda ishlovchi asboblarga qaraganda bir qator afzalliklarga ega, masalan, yuqori aniqligi(to'lqin sonini aniqlashdagi хato± 0.15 – 0.2 sm-1 dan oshmaydi), juda tezkorligi hamda juda kam miqdordagi namunalardan ham (namunani ko'p marta skan qilib, furьe usulida) yaroqli spektr hosil qila olishi va olingan spektrlar ustida amallar (spektrlarni bir-biriga taqqoslash va b.) bajarish mumkinligi bilan yuqori ustunlikka ega.
Quyida Perkin-Elmer firmasining System-2000 Fure-IQ-spektrometrining optik sхemasi keltirilgan1-nur manbai(volfram galogenidli spiral); 2,5,7-12 ko'zgular; 3 - B-STOP(baffle stop) interferometrga o'tadigan nur oqimining kengligini(o'lchamini) belgilovchi diafragma; 4 – sirkulyar J-STOP interferometrga o'tadigan nurning burchagini belgilovchi qism; 6- nurni bo'luvchi yarim kumushsimon ko'zgu; 13-detektor(6-8 – Maykelson interferometri).

IQ-spektrometrik tahlil usuli 3 bosqichdan iborat: 1 —taxlil uchun moddanamunasinitayyorlash; 2—IQ-spektrni olish; 3—olingan IQ-spektrni standart namuna spektri bilan solishtirish (interpretatsiyalash va identifikatsiyalash).

Ayrim hollarda IQ-spektr polosalarining yutilish chastotalarini bilgan holda ularning qaysi funksional guruhlarga tegishli ekanligini topib, moddaning sinfi haqida хulosalar qilish mumkin.To'yingan va to'yinmagan uglevodorodlarning IQ-spektrida faqat C-H bog'ning valent va deformasion tebranishlari tufayli yuzaga kelgan yutilish polosalari kuzatiladi. Lekin, IQ-spektrdan uglevodorod zanjiridagi metil, metilen guruhlarining soni haqida ma'lumot olish imkoniyati yo'q.

Molekulaning har bir mahalliy bo'lagi har xil shakldagi bir nechta tebranishlarga ega. Bu shuni anglatadiki, ma'lum bir funktsional guruh uchun spektrda bir nechta xarakterli chiziqlar kuzatiladi. Atom guruhini aniqlashda faqat bitta xarakterli chastotaga tayanib bo'lmaydi, chunki atomlarning boshqa joylashuvi bilan individual yutilish hududlari bir -biriga to'liq mos kelishi mumkin, lekin hech qachon.
Asosiy qoida: ma'lum bir sohada biron bir tarkibiy elementning xarakterli chizig'ining yo'qligi bu element yo'qligining ishonchli dalilidir. Mos keladigan assimilyatsiya diapazonining mavjudligi, faqat shu guruhga xos bo'lgan boshqa chastotalar bilan tasdiqlanganda, molekulada ma'lum atomlar guruhining mavjudligiga dalil bo'lishi mumkin.