في عالم التحليل الكيميائي ، يشبه التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (IR) كزجة مكبرة للمباحث. إنه يساعدنا على النظر إلى التركيب الجزيئي للمواد ومعرفة ما يصنعونه. كمورد Anhydrides ، رأيت بشكل مباشر مدى أهمية تحديد أنواع مختلفة من الأنهيدريد بدقة. لذلك ، دعونا نغوص في كيفية استخدام التحليل الطيفي للـ IR للقيام بذلك.
أولاً ، ما هي الأنهيدريد؟ الأنهيدريد هي مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربونيل (C = O) مرتبطة بذرة الأكسجين ، والتي بدورها مرتبطة بمجموعة أخرى من الكربونيل. تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، من البلاستيك والراتنجات إلى الأدوية والكيماويات الزراعية. بعض الأنواع الشائعة من الأنهيدريدات التي نوفرهاأنهيدريد ماليكوديانهيدريد البيرومتيك، وأنهيدريد فثاليك.
الآن ، دعنا نتحدث عن كيفية عمل التحليل الطيفي. عندما يتم تمرير ضوء الأشعة تحت الحمراء من خلال عينة ، تمتص الجزيئات في العينة أطوال موجية معينة للضوء. تحدث هذه الامتصاصات لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء يتسبب في اهتزاز الروابط في الجزيئات. أنواع مختلفة من الروابط تهتز بترددات مختلفة ، مما يعني أنها تمتص أطوال موجية مختلفة من ضوء الأشعة تحت الحمراء. من خلال قياس الأطوال الموجية للضوء التي تمتصها العينة ، يمكننا إنشاء طيف الأشعة تحت الحمراء ، يشبه بصمة الجزيء.
واحدة من الميزات الرئيسية لطيف IR من Anhydride هو وجود اثنين من عصابات التمدد الكربونيل القوية (C = O). تظهر هذه العصابات عادة في نطاق 1850 - 1750 سم. سبب الفرقتين يرجع إلى الاهتزازات غير المتماثلة والمتماثلة لمجموعتي الكربونيل في الأنهيدريد. يحدث اهتزاز التمدد غير المتماثل عادةً بتردد أعلى (حوالي 1850 - 1800 سم) ، في حين أن اهتزاز التمدد المتماثل يحدث بتردد أقل (حوالي 1800 - 1750 سم).
لنأخذأنهيدريد ماليككمثال. في طيفها الأشعة تحت الحمراء ، سترى فرق تمديد الكربونيل المميزة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأنهيدريد الماليدي لديه رابطة مزدوجة (C = C) في هيكلها. يظهر اهتزاز تمتد C = C على أنه نطاق امتصاص ضعيف حوالي 1650 سم. يمكن أن يساعدنا وجود هذه الفرقة في تأكيد هوية أنهيدريد ماليك ، خاصةً عند دمجها مع نطاقات الكربونيل.
ديانهيدريد البيرومتيكهو أكثر تعقيدا قليلا. لديها أربع مجموعات من الكربونيل في هيكلها ، مما يعني أن أشرطة تمديد الكربونيل في طيفها الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تكون أكثر كثافة وقد تظهر بعض الانقسام بسبب التفاعل بين مجموعات الكربونيل. تسهم الحلقات العطرية في ديانهيدريد البيرومتيكي أيضًا في طيف الأشعة تحت الحمراء. تظهر الاهتزازات الممتدة CH للحلقات العطرية في حدود 3100 - 3000 سم ، وتظهر اهتزازات تمتد C = C للحلقات العطرية حوالي 1600 - 1500 سم.
أنهيدريد فثاليككما لديه ميزات مميزة في طيفها الأشعة تحت الحمراء. مثل الأنهيدريدات الأخرى ، فإنه يحتوي على عصابات تمتد الكربونيل في نطاق 1850 - 1750 سم. يؤدي وجود الحلقة العطرية في أنهيدريد فثاليك إلى امتصاصات مماثلة لتلك الموجودة في ديانهيدريد البيرومويتي ، مثل اهتزازات تمتد CH و C = C للحلقة العطرية.
جانب آخر مهم من استخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحديد الأنهيدريد هو القدرة على التمييز بين الأنهيدريدات الدورية والحيوية. أنهيدريدات دورية ، مثل تلك التي نناقشها ، لها بنية أكثر صلابة مقارنةً بأنهيدريدات الأسيكيك. تؤثر هذه الصلابة على ترددات الاهتزازات التي تمتد الكربونيل. بشكل عام ، تحتوي الأنهيدريدات الدورية على ترددات تمدد الكربونيل أعلى من الأنهيدريدات الحزينة.
بالإضافة إلى الكربونيل وغيرها من العصابات المميزة ، يمكن لطيف الأشعة تحت الحمراء أيضًا توفير معلومات حول الشوائب في عينة Anhydride. على سبيل المثال ، إذا كانت هناك آثار للمياه في العينة ، فسنرى نطاق امتصاص واسع النطاق يتراوح بين 3300 - 3500 سم بسبب اهتزاز مائي OH. يمكن أن يكون هذا مهمًا لأن الماء يمكن أن يتفاعل مع الأنهيدريد ويؤثر على جودتها وأدائها.
لذا ، كيف نستخدم التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحديد الأنهيدريد في بيئة عملية؟ أولاً ، نحن بحاجة إلى إعداد العينة. يتضمن هذا عادةً إذابة أنهيدريد في مذيب مناسب أو صنع فيلم رفيع من العينة. ثم ، نضع العينة في مطياف الأشعة تحت الحمراء وتسجيل الطيف. بمجرد أن يكون لدينا الطيف ، نقارنه للإشارة إلى أطياف الأنهيدريد المعروفة. هناك العديد من قواعد البيانات المتاحة التي تحتوي على أطياف الأشعة تحت الحمراء من مختلف المركبات الكيميائية ، بما في ذلك الأنهيدريد. من خلال مطابقة نطاقات الامتصاص في طيف العينة لدينا مع تلك الموجودة في الأطياف المرجعية ، يمكننا تحديد الأنهيدريد.
من المهم أيضًا أن نلاحظ أن التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ليست هي التقنية الوحيدة المستخدمة لتحديد الأنهيدريدات. غالبًا ما يتم استخدامه مع الطرق التحليلية الأخرى ، مثل التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي (NMR) وقياس الطيف الكتلي. يمكن أن توفر هذه التقنيات معلومات تكميلية حول التركيب الجزيئي للأنهيدريد ، والتي يمكن أن تساعدنا على تحديد هوية أكثر دقة.
كمورد Anhydrides ، نعتمد على طرق تحديد دقيقة مثل التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لضمان جودة منتجاتنا. نريد أن نتأكد من أن ما نقدمه لعملائنا هو بالضبط ما يحتاجون إليه. سواء كان ذلكأنهيدريد ماليكلإنتاج راتنجات البوليستر غير المشبعة أوأنهيدريد فثاليكلتصنيع الملدنات ، نحتاج إلى أن نكون متأكدين من هوية ونقاء الأنهيدريدات لدينا.
إذا كنت في السوق من أجل الأنهيدريد عالية الجودة وترغب في معرفة المزيد عن منتجاتنا ، فلا تتردد في الوصول إلى مناقشة المشتريات. يسعدنا دائمًا التحدث عن كيف يمكن أن تلبي الأنهيدريدات احتياجاتك المحددة.
مراجع
- Silverstein ، RM ، Webster ، FX ، & Kiemle ، DJ (2014). تحديد الطيف للمركبات العضوية. وايلي.
- Pavia ، DL ، Lampman ، GM ، Kriz ، GS ، & Vyvyan ، Jr (2015). مقدمة إلى التحليل الطيفي: دليل لطلاب الكيمياء العضوية. تعلم Cengage.