- •* Справочннй материал для расшифровки ик спектров приведен на с. 317-322.
- •Ріис. 176. Область спектра 3000-- 2800 см-1:
- •Вьібор оптимальних условий записи спектра
- •§ 62. Количественньїй анализ по ик спектрам поглощения
- •Причини, связанньїе с физико-химическими свойствами проби.
- •Рассмотрим простейший случай, когда в смеси всего два погло- щающих компонента с перекрьівающимися полосами поглощения.
трескивания
пастн, и устанавливают держатель на
спектрофото-
метре для записи спектра.
Контроль
правильности приготовления паста и
сборки держате-
ля можно произвести
по нулевой линии в области 3000—2800
см-1,
сняв
спектр на двухлучевом спектрофотометре
(рис. 176). Если
частицьі вещества в
пасте велики или она неоднородна —
имеются
трещинки, пузьірьки воздуха,
то в зтой области особенно заметно
уменьшение
пропускання и ну*
левая линия нмеет
наклон, тог-
да как в идеальном скучає
она
параллельна оси абсдисс.
Метод
паст благодаря про-
стоте приготовления
проб до-
вольно широко применяют
для
качественного и структурного
анализа.
Для количественного
анализа зтот
метод мало при-
годен, так как
невозможен на-
дежньїй контроль
толщиньї
слоя и однородкости проби.
К
недостаткам метода паст
относится
нагревание вещест-
ва при растирании,
что может
привести
к переходу его в другую полиморфную
форму. Кроме то-
го, если вещество
гигроскопично и в продессе приготовления
пастьі
поглощает воду, проба становится
мутной и неоднородной, так как
вода
в вазглиновом масле не растворяется.
Не
все твердне вещества можно анализировать
в виде пастьі. Например каучуки,
некоторьіе пластики невозможно растереть
в порошок, их легче растворить и
анализировать в виде растворов или
тонких пленок.
Прессование
таблеток. Порошок определяемого вещества
сме- шивают с особо чистим бромидом
калия (около 1 мг на 100— 200 мг КВг) и смесь
прессуют в таблетку под давлением и
неболь- шим вакуумом для удаления
гигроскопической водьі.
КВг
прозрачен в широком интервале ИК спектра
и имеет близ- кий с многими твердими
веществами показатель преломления.
Благодаря атому таблетки, спрессованньїе
на КВг, достаточно про- зрачнн и слабо
рассеивают ИК лучи. Так как при хранении
на воз- духе они бьістро мутнеют, их
обьічно прессуют непосредственно перед
записью спектра.
Прессование
можно проводить на любом гидравлическом
прес- се в специальной пресс-форме.
Существуют и специальньїе прессьі,
иредназначеннне только для приготовления
таблеток на КВг, они ^ входят в комплект
к некоторнм4ИК спектрофотометрам.
Расплавьі.
Из твердого образда, имеющего низкую
температуру щлавления, можно приготовить
пробу в виде тонкой пленки затвер-
дЬвшего расплава. Небольшой кусочек
образда кладут между дву- мя окошками
из КВг и все вместе нагревают. Затем
расплавленньїй
а
— рассеяния практически нет; б — сильное
рассеяние света из-за неоднородности
проби
312
Ріис. 176. Область спектра 3000-- 2800 см-1:
Растворитель |
Вещества, расгворяющиеся в нем |
Бензол, толуол Ацетон Спиртьі Зтилацетат Метилзтилкетон |
Линейние полимерьі. Кремиийоргайические соединения Полизфирьі, фенольньїе полимерн, ВМС,;срдер- жащие кислород Частичное растворение фенолформальдегида Целлюлоза и ее производние - ; Зпоксидньїе смольї ^ ^ |
Пробьі
в виде пленок применяют только для
качественннх ,и структурних определений
и мало пригодньї для количественннх.
При качественной расшифровке спектра
необходимо учитнвать, что растворитель
может не полностью испариться и его
полоси поглощения могут бьіть
принятьі за поглощение определяемого
вещества. Проверяют присутствие
растворителя в пленке, по наиболее ин-
тенсивним его полосам поглощения. Если
самие интенсивньїе полоси отсутствуют,
можно не опасаться за появление более
слабих.
Жидкости.
Нелетучие
жидкости чаще всего анализируют в виде
раздавленной между двумя прозрачньїми
окошками капли. Для легколетучих
жидкостей требуются герметически
закрьітьіе кювети. И в том и в другом
случае пробу никак предварительно не
обраба- тнвают, надо только, чтобьі она
била сухой. :
В
спектрах чистих жидкостей возможни
различньїе искаженщ, возникающие из-за
ассоциации молекул- Например, в. спиртах,
;Кис-
11—702 , 313
лотах,
аминах и других соединениях, содержащих
гидроксо- или аминогруппьі, молекули
об-ьединяются в крупньїе ассоциатн за
счет образования межмолекулярньїх
водородннх связей:
н-о-.-н—0---Н-0...
Рис.
177. Участок спектра циклогексанола в
области от 3700 до 3300 см-1
при различном разбавлении в ССЦ
При
растворении в как'ом-либо инертном
растворителе, напри- мер в ССЦ, ассоциатьі
постепенно разрушаются и при достаточно
большом разбавлении практически все
водородньїе связи разрьіва- ются.
Позтому ИК спектри разбавленньїх
растворов и чистих жид- костей часто
значительно отличаются друг от друга.
На
рис. 177 показан участок спектра
циклогексанола, в котором проявляются
полоси валентного колебания ОН-группн
при различ- ном разба;влении. Полоса
3620 см-1
отвечает валентним колебани- ям
свободной, т. е. не связанной водородньїми
связями группьі ОН. Зта полоса, как
правило, интенсивна и узка, если
водородньїе связи отсутствуют. В
сильно разбавленном растворе зта полоса
харак- теризует валентние колебания
ОН-группн. По мере увеличения концентрации
спирта в растворе интенсивность полосьі
3620 см-1
падает
и одновременно появляется еще одна
широкая полоса мень- шей
частоти,
которая отвечает валентним колебаниям
ОН-группн, связанной водородньїми
связями. С ростом концентрации спирта
зта полоса становится все шире и
интенсивнее и смещается в низ- кочастотную
область. В спектре 100%-ного спирта полоса
свободной ОН-группи отсутствует, а
полоса связанной ОН достигает максимуме
интенсивности.
Мн
рассмотрели далеко не все приемн
подготовки проби к ана- лизу по ИК
спектрам. Очень часто для получения
более полной ин- формации о составе
проби и структуре ее молекул приходится
сни- мать спектри одного и того же
вещества, приготовив проби различ- ннми
методами: в виде таблеток, в пасте, в
растворе, так как каж- днй
метод
имеет свои преимущества и недостатки.
314
