أطياف الأشعة تحت الحمراء

32
راء م ح ل ا ت ح ت ة ع ش الأ اف ي ط ا ة ي ئ ر م ل ا عة ش لأ ل ك ل ت" ن م ول ط ةا ات* وج م ول ط" ان* ت ز مي ت ئ0 , واسطة* ب ها س ا ي ق" ن ك م ي ما ك" رون ك ي م ل ا ي ه ة* وج م ل ول ا ط اس ي ق وجدة ي* ج و م لدا عد ل ا* ها ت ن ع ز* عي ي ي ت ل زدد ا لي ا وجدات0 : واجد ل زا ي ي م تX ن س ل ا ي ف ع ق ي ي ت ل ا ات* وج م لدا و عد ه ي* ج و م لدا عد ل ا ف ي لط ا ن" م: ) ( : م س ل ا* ت ة* وج م ل ول ا ط و ي* ج و م لدا عد ل ا ن"f ي* ب ة لأق ع ل ا ال* ج م ع ق ي راء م ح ل ا ت ح ت عة ش الأ ة* وج م ل ول ا ط" نf ي* ب0,75 " رون ك ي م ة* وج م ل وا1 ز ي ي م ت ل م0

description

أطياف الأشعة تحت الحمراء. يتميز بان طول موجاته أطول من تلك للأشعة المر ئية 0 وحدة قياس طول الموجة هي الميكرون , كما يمكن قياسها بواسطة وحدات التردد التي يعبر عنها بالعدد الموجي 0 العدد الموجي :هو عدد الموجات التي تقع في السنتميتر الواحد من الطيف - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of أطياف الأشعة تحت الحمراء

Page 1: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الحمراء تحت األشعة أطيافئية المر لألشعة تلك من أطول موجاته طول بان 0يتميز

يمكن , كما الميكرون هي الموجة طول قياس وحدةبالعدد عنها يعبر التي التردد وحدات بواسطة قياسها

0الموجي الس3نتميتر : في تقع التي الموجات عدد هو الموجي العدد

الطيف من الواحدبالسم: ) ( : الموجة طول و الموجي العدد بين العالقة

مجال الحمراء يقع تحت الموجة األشعة طول بينالموجة 0,75 و 0مليميتر 1ميكرون

Page 2: أطياف الأشعة تحت الحمراء

إلى الضوء موجة طول يقسممناطق ثالث

األشعة • القريبة منطقة الحمراء بين تحت تنحصرالموجة .) او )2,5-0,75طول سم-4000-12500ميكرون

المركبات( 1 على التعرف في اهمية ذات ليستمنطفة ) وتسمى Overtone) 0العضوية

األشعة • الوسطى منطقة الحمراء بين تحت تقعالموجة )50-2,5طول او سم -200-4000ميكرون

بالنسبة ( 1 التحليل في االساسي الجزء تعتبرالعضوي 0للكيميائي

األشعة • البعيدة منطقة الحمراء طول تحت بين تقعغير 0 (1سم -10-200ميكرون)1000-50الموجة )

العضوية المركبات تحليل دراسة في 0مفيدة

Page 3: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الثالث الطيف مناطق

Page 4: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الحمراء تحت األشعة مطياف

رئيسية :• وحدات ثالث من يتألفاإلشعاع/ ) (1• مصدر األشعة منبعالمحلل/2•المقدر/ 3•

Page 5: أطياف الأشعة تحت الحمراء

األشعة منبعخليط/ : 1ابسطها • عن عبارة نيرنست م3صباح

اكسيد مثل النادرة الترابية العناصر بعض اكاسيداالربيوم اكسيد و االيتريوم واكسيد الزركونيوم

0وعند • اسطواني قضيب شكل على الخليط يعمل

عالية ) حرارة لدرجة كهربيا م 1800تسخينه درجةالحمراء( تحت األشعة م3ن مستمر طيف 0ينبعث

اخرى :• اكسيد/ ) 2انواع بلباخ معطفالزئبقي/ 3الثوريوم ( قلوبر/ 4المصباح 0منبع

Page 6: أطياف الأشعة تحت الحمراء

المحلل كلوريد • الكوارتز من يصنع

البوتاسيوم بروميد او الصوديومالموجة 0 طول حسب وذلك

0المطلوبة المواشير :• من نوعان / 1يوجد

ضوئي محزز/ 2موشور موشورالحدود

Page 7: أطياف الأشعة تحت الحمراء

المقدر نوعان :• لهالكم/ 1• التوصيل: مقدرات تأثير على تعتمد

من الكترون انتقال عن الناتج الضوئيفي التوصيل رابطة إلى التكافؤ رابطة

الموصالت أشباه من 0المستقبلحرارية/ 2• األشعة: مقدرات عن ينتج

وهذا حراري تأثير المقدرات على الساقطةالفيزيائية الخواص بعض بتغير يقوم التأثير

0للمقدر

Page 8: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الجزيئية االهتزازاتالحمراء • تحت األشعة العضوية المركبات تمتص

تردد يكون عندمالتردد مساويا الجزيئات هذه روابط اهتزازات

الساقطة 0األشعةعلى يحتوي لجزئ االهتزازات عدد من nإن

القاعدة : 3n-6حسبنوعين : إلى االهتزازات تنقسم

غير/ 1 و متناظرة نوعان وهى الشد اهتزازاتمتناظرة

أنواع/ : :2 عدة ولها الثني اهتزازاتنواسية/ 2مقصية/ 1لولبية/ 3 او تارجحية/ 4التوائيةالمتعلقة : االهتزازات المميزة البصمات

العضوي المركب لهيكل المكونة بالروابطآخر 0 جزئ عن جزئ تمييز في مهمة 0وهى

Page 10: أطياف الأشعة تحت الحمراء

مواقع تحديد في المؤثرة العواملالمختلفة الروابط طيف حزم

إزاحة/ 1• إلى يؤدي الرابطة لذرات الذري الوزن ارتفاعاكبر موجي عدد نحو 0االمتصاص

عدد/ 2• نحو االمتصاص انزياح تسبب الرابطة قوة ازديادأعلى الثالثية 0موجي عند-- c≡cفالرابطة -2100تمتص

الثنائية 1سم -2300 الرابطة عند-- c=cبينما - 1580تمتص 0 1سم -1900

كانت/ 3• إذا التردد نفس لها التي المجموعات بين االزدواجبعضها من 0قريبة

الطيف • حزم مواقع إزاحة تسبب الفراغية 0التأثيرات• , و ) تكوين في مهمان الحرارة درجة المذيب الوسط عوامل

و ) , سائلة غازية العينة وحالة الهيدروجينية الروابط تكسير0صلبه (

Page 11: أطياف الأشعة تحت الحمراء

إلجراء تمهيدا المادة تحضيرالطيف

لمعايرة • ستيرين البولي من رقيق غشاء يستخدمالحمراء تحت األشعة طيف 0جهاز

وإال :• الماء من خالية و جافة العينة تكون أن يجبعند/ 1• الماء امتصاص الطيف في يظهر و 3710أن

خطوط 0 1سم -1630 بعض حجب إلى يؤدي مماعليها التعرف المراد المادة 0طيف

او/ 2• الصوديوم كلوريد من مصنوعة الخاليا النفي الذوبان سريعتا مادتان وها البوتاسيوم بروميد

في , تغير او الحلية جدار على خدش فأي الماءتحت لألشعة المادة امتصاص من يقلل شفافيتها

النتائج دقة من يقلل وبالتالي 0الحمراء

Page 12: أطياف الأشعة تحت الحمراء

استيرين لبولي الحمراء تحت االشعة طيف

Page 13: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الغازية الحالةطولها • زجاجية أنبوبة عن عبارة الخلية

خالل 10خوالي األشعة في تمر سماو الصوديوم كلوريد من معمولة نوافذ

البوتاسيوم 0بروميدالسائلة • الحالة

امتصاص • تداخل لعدم ضمان فيهاالعينة مع 0المذيب

بين • توضع و منه صغيرة نقطة تؤخذكلوريد من مصنوعتين صفحتينالبوتاسيوم اوبروميد 0الصوديوم

Page 14: أطياف الأشعة تحت الحمراء

محلول هيئة علىقوى • من التخلص من يمكن قطبية غير مذيبات استخدام

الجسرية كالروابط الجزيئات بين 0الترابطتحت • األشعة تمتص المذيبات معظم الن وذلك محدود عددها

الحمراءاو • الكربون كلوريد رابع مثل المناسب المذيب في العينة تذاب

خلية في المحلول ويضع االيثانول من الخالي الكلوروفورمالبوتاسيوم بروميد او الصوديوم كلوريد من مصنوعة 0خاصة

للتخلص • وذلك فقط المذيب على تحتوي أخرى خلية تستخدمالمذيب امتصاص 0من

الكلوروفورم , • او الكربون كلوريد رابع هى المذيبات أفضلالمنطقة في يقع امتصاصهما الن وهذه 1سم -860-667وذلك

العضوية المركبات على بالتعرف لها الاهمية 0المنطقة

Page 15: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الصلبة الحالةطرق :• ثالث لهامسحوق/ 1• هيئة جامعة على مادة باستخدام

عن ( عبارة النيوجول أو السائل كالبرافينهدروكربونية ( سؤائل من 0خليط

كلوريد • من صفحتين بين الخليط يوضعطيفه يؤخذ ثم 0الصوديوم

روابط • على تحتوي لنيوجول مادةا ( ( C-Hإنأن يمكن التي االمتصاصات بعض تعطي ولذلك

العينة طيف مع 0تتداخلمصهور/ :2• هيئة حالة على في تستخدم

واطئة انصهار درجة لها التي حيث 0المركباتالصوديوم كلوريد من صفحتين بين توضع

غشاء هيئة على وهى طيفها ويؤخذ وتصهرالصفحتين بين رقيق

Page 16: أطياف الأشعة تحت الحمراء

القلوية/ 3 المعادن هاليدات أقراص طريقةبروميد • من أمثالها بعشرة الصلبة المادة تخلط

تماما الجاف النقي 0البوتاسيوماثر • أي للتخلصمن ويجفف ناعما سحقا الخليط يسحق

للرطوبة إلى • ضغطها يصل بمكابس على 25000يكبس رطل

نسبيا , مرتفعة حرارة درجة وعند المربعة 0البوصةقطره ) • رقيق قرصصغير من 10يتشكل وسمكه مم

0مم (2- 1•: الن وذلك المتبعة الطرق أفضلالحمراء/ 1• تحت األشعة يمتص ال البوتاسيوم بروميد

العضوية المركبات على للتعرف الرئيسي المنطقة في0

قورنت/ 2• ما إذا وضوحا أكثر فيها الطيف خطوطاألخرى بالطرق

Page 17: أطياف الأشعة تحت الحمراء

تحت األشعة أطياف تفسيرالحمراء

الجهاز/ 1• سالمة من التأكدالشوائب/ , 2• وجود الن نقية تكون إن يجب العينات

الطيف تفسير عملية يصعب مما أكتاف إلى 0يؤديمن/ 3 • ألنه أوال الفعالة بالمجاميع الخاصة الحزم تفسير

التردد ) منطقة الطيف حزم جميع تفسير الصعبالكبير (

األصابع/ 4• منطقة تفسير 0ثانياطيفية • حزمة اختفاء اى السلبية النتائج على االعتماد

أي , االيجابية النتائج على االعتماد دون ما منطقة فيتفسير من أكثر لها ما حزمة تكون 0ظهور عند فمثال

الكربونيل مجموعة حزمة اختفاء فان البنزويك حمضمجموعة حزمة ظهور أما الحمض وجود عدم على يدل

وجود على على قاطعا دليال يعطي ال الهيدروكسيلمثال ) ( رطوبة اثأر الحمض

Page 18: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الشائعة الفاعلة المجاميع امتصاص أماكنالهيدروجين • و الكربون بين الرابطةالبرافينية • المركبات اما الرابطة هذه توجد

مثل المشبعة غير المركبات او المشبعةالمركبات وفي االستلينات او االوليفينات

العطرية للمركبات • الثالث األنواع بين التفرقة يمكن

الواقعة للمنطقة النظر عند الهيدروكربونية0 1سم -3000قرب

إلى • المنطقة هذه في الطيف حزم تعزىالشد 0اهتزازات

لربطة • االنثناء طيف في(( C-Hحزم تقعمهمة ) ( غير المنخفض التردد منطقة

Page 19: أطياف الأشعة تحت الحمراء

البرافينات ) ( االلكاناتكربون – للرابطة الشد اهتزازات حزم تقع

في السالسل هيدروجين0 1سم -2980-2845مابين : المفتوحة

الميثيل لمجموعة المتناظرة الثني حزمعند ثابتة 0 1سم -1375فيها

كانت إذا الثني و االشد حزم موقع يتغيرأكثر بذرة مرتبطة الميثيل مجموعة

االلدهيدات ) ( الكربون من 0كهروسالبيةالميثلين حزمة (( CH2مجموعة تظهر

عند لها 0 1سم -1456الثني

Page 20: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الحلقية الهيدروكربونية المركباتالمشبعة

ناتجة • حزم ثالث لها أكثر و الحلقة سداسيةروابط شد سم -2915, 2863, 2947عند C-Hعن

1 0تكون • الصغيرة الحلقات في الشد اهتزازات

من بها 1سم -3000أعلى الموجود للتوتر وذلك0

الحلقية • المركبات في الشد اهتزازات حزمالفراغي الشكل على التعرف في تساعد

0للمركب

Page 21: أطياف الأشعة تحت الحمراء

االروماتية المركباتللمجاميع • الشد اهتزازات حزم تظهر

االروماتي بالنظام المرتبطة الميثيليةبس3يطا انزياح3ا المتجانس غير أو المتجانس

بتلك قورنت ما إذا أعلى موجي عدد نحومشبعة كربون بذرة المرتبطة المجاميع

ينزاح 0 المركبات تلك في الثني حزم امامقارنة اقل موجي طول نخو امتصاصها

المش3بعة المركبات حالة في 0بتلك

Page 22: أطياف الأشعة تحت الحمراء

االوليفيناتالرابطة • شد اهتزازات حزم أعلى((, C-Hتقع موجي عدد عند فيها

مهمة ) (1سم -3000من 0غيرفي • تقع االروماتية للمركبات الرابطة لنفس الشد اهتزازات حزم

الحمراء تحت األشعة أطياف استعمال يمكن ال لذلك المنطقة نفساالوليفينات و االروماتية بين 0للتفرقة

• , األخرى الروابط من تمييزها في مهمة المركبات لهذه الثني حزمعند تقع وهي لها الفراغية الهيئة على 1سم -1430-1400والتعرف

بمجاميع , • باالستبدال كافتها وتزداد حادة بأنها الثني حزم تمتاز0قطبية

الثنتي , • حزم بواسطة وترانس سيس المماكب بين التمييز يمكنالثنائية ) الرابطة مستوى خارج تقع على 1سم -900و 700التي

0التوالي (حزم • بواسطة المشبعة المركبات و االوليفينات بين التمييز يمكن

للرابطة C=C0الشد

Page 23: أطياف الأشعة تحت الحمراء

االستلينات ) ( االلكايناتللرابطة • الشد عند C-Hحزم تقع فيها

في , 1سم -3300 التدرج أن نجد وبذلكالموجي , ˃ االلكينات ˃االلكانات العدد

الرابطة يتفقااللكاينات قوة مع 0تماماالثالثية • للرابطة الشد تقع , C≡Cحزم

لهذه 1سم -2260-2100عند مميزة وهيضعيفة تكون الغالب في ولكن المركبات

0

Page 24: أطياف الأشعة تحت الحمراء

العطرية المركباتالشد • امتصاص حزم 10سم -3100-3000عند C-Hتقعما • مركب في العطرية الطبيعة على التعرف يمكن

من , اقل عند تقع فهي الثني حزم 1سم -900بواسطةالحلقة C-Hللرابطة مستوي عن 0الخارجة

حادة ) ( • مناقير هيئة على الثني الحزم هذه 0تظهرحزم • من كذلك العطري النظام على التعرف يمكن

للرابطة حزم ) (C=Cالشد أربع ويمكن 0عددهاغير المركبات في المضاعفة الرابطة عن تمييزها

المضاعفة الروابط ذات 0المشبعةالبدل ( 2000-1760المنطقة )• مجاميع لتحديد مهمة

البنزين حلقة 0على

Page 25: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الكربونيل مجموعةاالعتماد • يمكن التي المجموعات أهم من تعتبر

المركب بنية على التعرف في طيفها علىاآلتية , : لألسباب وذلك العضوي

طوائف/ 1• من فكثير المجموعة هذه وجودالعضوية المركبات

0الخ 00000و000000و00000و000و0000كقويا/ 2• امتصاصا الكربونيل مجموعة تعطي

في أخرى طيف حزم وجود يندر نفس 0مميزا0المنطقة

للمركبات/ 3• االمتصاص قوة في اختالففمثال لها الحاوية العضوية: العضوية األحماض

االلدهيدات> > أو الكيتونات 0االستراتضمن/ 4• المدروس المركب تصنيف يسهل

العدد , بين تالزم هنالك الن معينة طائفةالمرتبطة المجاميع وبين طيفها لحزم الموجي

0بها

Page 26: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الشد حزم مواقع تغير عليها يعتمد التي العواملالتركيبية البيئة بتغير الكربونيل لمجموعة

عليها المحتوي للمركببزيادة/ 1• المجموعة هذه شد لحزم الموجي العدد يزداد

لمجموعة المركب , Xالكهروسالبية فمثال RCO-Xفياالسيل ) من= ) Xهاليدات أعلى امتصاصها هالوجين

الكيل = (Xالكيتونات ) مجموعةالمجاورة • ألفا كربون ذرة هيدروجين استبدال يؤدي

مثل , قطبية بمجموعة الكيتونات كربونيل لمجموعةتردد إلى االمتصاص إزاحة إلى األوكسجين الكلوراو

0أعلى X CH3 CHCl2 CH2Cl CCl3 CF3

CH3-CO-X

C6H5-CO-X

1719 1726 1724 - 1765

1692 1692 1692 1718

المجموعة امتصاص للفرق c=sإن وذلك الكربونيل مجموعة من اقلالكبريت و األوكسجين بين السالبية في

Page 27: أطياف الأشعة تحت الحمراء

مضاعفة • روابط الكربونيل مجموعة جاور إذاتسبب , الروابط هذه فان بيتا أو ألفا الوضع فيوذلك ) االميدات في ماعدا الموجي للعدد خفض

الزوج به يقوم الذي المعاكس للتأثيرنتروجين ذرة على الحر االلكتروني

في 0االميدات ( بعيدة الروابط هذه كانت إذا اماضئيال تأثيرها يكون دلتا أو جاما 0الوضع

يسبب/ 3• الحلقية المركبات في الحلقي التوترالتمييز , يمكن ولذلك الموجي العدد في زيادة

وسداسية , , خماسية رباعية الكيتونات بينيكون ) لذلك و التوتر فيها ينعدم اكبر أو الحلقة

مجموعة امتصاص لحزم مماثل امتصاصهاالحلقية غير المركبات في 0الكربونيل

Page 28: أطياف الأشعة تحت الحمراء

كبريت , X ) X-H = مجموعة أو نتروجين أوكسجينالهيدروكسيل • مجموعة مركبات( NHاألمين((, )OHإن في

مجموعة أما قليلة(( SHعديدة مركبات في وجودها 0فينحصرمجموعة • المجال( NH )0و((OHإن في سم -3600-3300تمتصان

1 0العدد • انخفاض إلى يؤديان والطنيني التحريضي الفعل إن

المجموعتين هاتين المتصاص مجموعة 0ابموجي (( OHفمثالالفينوالت من أعلى تردد عند تمتص الكحواللت 0في

تتأثر • الهيدروكسيل لمجموعة الشد حزم وشكل مكان إنالهيدروجينية بالروابط

بين • الرابطة طول إلى الهيدروجينية الرابطة تؤدي حيثسهلة شدها عملية تصبح وبالتالي األوكسجين و 0الهيدروجين

يجعل • قوية هيدروجينية بروابط الهيدروكسيل مجموعة ارتباطعند ولكن منخفض موجي عدد عند وتقع عريضة طيفها حزم

اقل الحزم تصبح ضعيفة جسريه هيدروجينية بروابط ارتباطهانسبيا أعلى موجي عدد عند وتقع 0عرضا

Page 29: أطياف الأشعة تحت الحمراء

مجموعة • تكونها التي الجسرية الهيدروجينية الروابط إنلقلة وذلك الهيدروكسيل مجموعة من قوة اقل األمين

ولذلك , باألوكسجين مقارنة النترZوجين ذرة سالبيهحزم من عرضا اقل األمين مجموعة طيف حزم تكون

الهيدروكسيل 0مجموعةالجسرية • الهيدروجينية الروابط بين التمييز يمكن

والخارجية (intramolecularالداخلية) intermolecular )ومالحظة المحلول بتخفيف ذلك و

النوع يتاثر حيث الهيدروكسيل لمجموعة الشد حزمللمجموعة مشابهة شدها حزم تصبح وبذلك األخير

الحرة 0الهيدروكسيليةو • االمين امتصاصمجموعة بين التمييز يمكن

األولى شد حزم تكون حيث الشكل من الهيدروكسيلامتصاصهما مجال من بالرغم الثانية من كثافة اقل

تقريبا 0واحد

Page 30: أطياف الأشعة تحت الحمراء

ا • األمينات بين التمييز حزمتين ) ألوليةيمكنو ( الطرف عند واحد ) الثانويةملتحمتين منقار

طيف) ( الثالثية و( بواسطة حزمة تعطي ال , المحاليل في وذلك الحمراء تحت األشعة

القطبية غير المذيبات و 0المخففةبين • التمييز االميدات يمكن و وذلك االمينات

لمجموعة قوي امتصاص لها االميدات الن0 (1سم -1690-1630اللكربونيل )

لمجموعتي • الثني و حزم الهيدروكسيلالمركبات األمين على التعرف في مهمة غير

مكانهما اختالف من بالرغم تخويهما التيأخرى مجاميع امتصاص مع لتداخلها وذلك

Page 31: أطياف الأشعة تحت الحمراء

غير النتروجينية المجاميعالمشبعة

السيانيد/ 1• ((C≡N-مجموعةااليزوسيانات/ )–-2• مجموعة

N=C=O–( )االيزويوثيانات ومجموعةN=C=S )-األولى من اقل موجي عدد 0لها

االزومثين/ )3• C=N) -0مجموعةاالزو/ )4• امتصاصها-( N-=Nمجموعة يكون

0ضعيفا النيترو/ )-5• ويحدث( NO2مجموعة حزمتان لها

في تكون عندما اقل موجي لعدد إزاحة لهمامضاعفة رابطة مع تناوب هذه 0حالة وتعزى

غير و المتناظرة الشد اهتزازات إلى الحزم0المتناظرة

Page 32: أطياف الأشعة تحت الحمراء

الهالوجينية المشتقاتكبيرة • أهمية الحمراء تحت األشعة استخدام يعطي ال

لالتي : وذلك المركبات هذه على التعرف فيو/ 1• الكربون وبين واليود الكربون بين الرابطة اهتزاز

منخفضال مجال في يقع العطرية المركبات في الكلورالعادية بالطرق تسجيله الموجي 0يمكن العدد ويزداد

الهالوجين لذرة الكهروسالبية 0بازديادمحدد/ 2• مكان له ليس الهالوجينات باقي امتصاص

عليه االعتماد 0يمكنحزم/ 3• وبين الهالوجينات طيف حزم بين تداخل حدوث

من لكل و C-H, C-Nالثني العطرية المركبات فيرابطة وكذلك النيترو ومجموعة C-C0االميدات