4. Применение

     Инфракрасная  спектроскопия широко применяют  для анализа смесей и идентификация  чистых веществ. Количественный анализ основан на зависимости интенсивности полос поглощения от концентрации вещества в пробе. При этом о количестве вещества судят не по отдельным полосам поглощения, а по спектральным кривым в целом в широком диапазоне длин волн. Если число компонентов невелико (4-5), то удается математически выделить их спектры даже при значительном перекрывании последних.

       Для идентификации новых веществ (молекулы которых могут содержать до 100 атомов) применяют системы искусственного интеллекта. В этих системах на основе спектроструктурных корреляций генерируются молекулы структуры, затем строятся их теоретические спектры, которые сравниваются с экспериментальными данными. Исследование строения молекул и других объектов методами инфракрасной спектроскопии подразумевает получение сведений о параметрах молекулярных моделей и математически сводится к решению точки назначения обратных спектральных задач. Решение таких задач осуществляется последовательным приближением искомых параметров, рассчитанных с помощью специальной теории спектральных кривых к экспериментальным.

ИК-спектры  измеряют для газообразных, жидких и твердых соединений, а также  их растворов в различных растворителях. Некоторые области применения ИК спектроскопии

Химия и нефтехимия.  
Качественный и количественный анализ сырья, промежуточных и конечных продуктов синтеза. Фракционный и структурно-групповой состав нефтепродуктов. Анализ топлив: эфиры, спирты, ароматика, октановое число. Фурье-спектрометры могут быть использованы для экспресс-анализ нефтей, газоконденсатов, природного газа и продуктов их переработки.

Химия полимеров. 
Анализ сополимеров. Синтетические каучуки: состав, структурные характеристики. Анализ модифицирующих добавок: пластификаторы, антиоксиданты.

Фармацевтическая промышленность. 
Определение подлинности субстанций по ИК-стандартам, контроль качества лекарственных форм и сырья.

Газовый анализ. Анализ многокомпонентных газовых смесей.  
Контроль качества продукции газовой промышленности, анализ состава и влажности природного газа.

Электронная промышленность. 
Контроль качества полупроводникового кремния и параметров тонких слоев. Анализ состава технологических газов.

Пищевая и  парфюмерная промышленность. 
Экспрессный контроль сырья и готовой продукции: содержание белков, клетчатки, жира, влаги.

Экологический контроль.  
Контроль нефтепродуктов в воде и почве. Контроль атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны и выбросов промышленных предприятий.

Криминалистический, судебно-медицинский и биоклинический анализ.  
Качественный и количественный анализ природных веществ и продуктов синтеза. Идентификация наркотиков, ОВ и ВВ. Анализ следовых остатков веществ.  

Заключение

 Метод  инфракрасной спектроскопии дает  возможность с высокой вероятностью  предсказывать качественный количественный состав химических соединений. Современные приборы позволяют осуществлять процедуру измерения этих показателей с достаточной точностью и высокой воспроизводимостью результатов измерений.

Основными достоинствами данного метода являются

1.значительное сокращение времени на проведение анализа;

2. существенная экономия энергоресурсов;

3.приборы не требуют применения дорогостоящих расходных материалов и химических реактивов;

4. гораздо менее жесткие требования по специальной подготовке предъявляются к обслуживающему персоналу, производящему рутинные измерения (по сравнению с их коллегами, осуществляющие традиционные лабораторные методы анализа).

       
 

       
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы.

1. Беллами  Л., Инфракрасные спектры молекул,  пер. с англ., М., 1957;

2. Кросс  А., Введение в практическую инфракрасную спектроскопию, пер. с англ., М., 1961;

3. Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979, 240 с.;

4. Сильверстейн Р., Басслер Г., Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений. М.: Мир, 1977, 590 с. спектроскопии в химии, пер. с англ., М., 1959;

5. Чулановский В. М., Введение в молекулярный спектральный анализ, 2 изд., М.—Л., 1951. 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                  

   
 
 
 
 
 
 
 

                    Приложение

Таблица    «Частоты характеристических колебаний с участием одинарных связей»

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          Инфракрасные  спектры  органических соединений 
 
 

 

     ИК-спектр н-гексана СН₃(СН₂)₄СН₃ 
 
 

                                   ИК-спектр гексена-1 СН₂=СН(CH₂)₃СН₃ 
 
 

                     ИК-спектр гексанола-2 СН₃(CH₂)₃СН(ОН)СН₃ 
 
 

     ИК-спектр гексанона-2 СН₃(CH₂)₃С(О)СН₃ 
 
 
 
 

     ИК-спектр толуола

СН₃

     
 
 

   Задача. Какому из приведенных ниже соединений принадлежит ИК-спектр, показанный на рис Объясните ваш выбор.

   

 
 
  ИК-спектр неизвестного соединения

   Решение. В области 1800–1650 см^–1 поглощение отсутствует, поэтому соединение не содержит С=О-группы. Из двух остающихся веществ – фенола и бензилового спирта – выбираем спирт, т. к. в спектре есть полоса n_C–H=2950–2850 см^–1 группы СН₂ (углерод в состоянии sp²-гибридизации).