Sm–1 gacha o’zgaradi). Molekulaning aylanma harakati (3) uzoq infraqizil va mikroto’lqin sohada kuzatiladi

2.4. Infraqizil spektroskopiya.

Infraqizil spektroskopiya usuli juda qisqa vaqt oralig’ida molekulalarning nisbiy joylashuvi haqida ma’lumot olish, shuningdek ular orasidagi bog’ xarakterini baholashaga imkon beradi. Bu esa turli moddalarning strukturaviy xossalarini o’rganishda muhim hisoblanadi. Bu usul asosida infraqizil nurlanish kabi fizik hodisa yotadi. Infraqizil nurlanishni, shuningdek “issiqlik” nurlanishi deb ataladi.

Bunga sabab ma’lum bir haroratgacha qizdirilgan barcha qattiq, suyuq jismlar infraqizil spektrdagi energiyani nurlantiradi. Mutloq qora jismning nibatan yuqori bo’lmagan haroratlardagi (bir necha ming kelvin) nurlanish spektri asosan mazkur oraliqda yotadi.

Infraqizil spektraskopiya usulining mohiyati. Infraqizil spektraskopiya – infraqizil sohada, yani to’lqin uzunligining 10^-6 dan 10^-3 m gacha bo’lgan oraliqdagi elektr magnit nurlanishning yutilish va ajralish spektrini o’rganuvchi molekular optik spektraskopiyaning bo’limidir. Yutilgan nurlanish jadalligi – infraqizil spektr to’lqin uzunligi koordinatasi ko’plab maksimum va minimumga ega bo’lgan murrakab egri chiziqlardir.

Yutilish yo’lagi o’rganilayotgan tizimning asosiy elektron holatning tebranuvchi sathlar orasidagi o’tish natijasida paydo bo’ladi. Alohida molekulaning spektral tasviri (yo’lak maksimumlarining joylashuvi, ularning yarim kengligi, jadalligi), ularni tashkil qilgan atomlarning massasi, tuzilish geometriyasi, atomlar orasidagi kuchlarning o’ziga xosligi, zaryadlar taqsimoti va boshqalarga bog’liq bo’ladi. Shuning uchun infraqizil spektrlar o’zining indivudialligi bilan ajralib turadi. Bu esa birikmalarning tuzilishini o’rganishda va aniqlashda ular bebaholigini belgilab beradi.

34

2.6-rasm. Suyuq etanolning yaqin IQ-spektri.

Modda orqali o’tgan nurlanish jadalligi I, tushayotgan nurlanish jadalligi I₀ va yutuvchi moddani tavsirlovchi kattaliklar orasidagi miqdoriy aloqa Buger – Lambert – Berg qonuniga asoslanadi, ya’ni yutilish yo’lagi jadalligini namunadagi modda konsentrasiyasiga bog’liqligidir. Bunda modda miqdori haqida alohida yutilish yo’lagi bo’yicha emas, balki to’lqin uzunligining keng oralig’ida butun spektral egri chiziq bo’yicha mulohaza qilinadi. Agarda komponentlar soni ko’p (4-5) bo’lmasa, ularning spektri matematik yo’l bilan ajratish mumkin. Miqdoriy tahlil xatoligi odatda foiz ulushini tashkil qiladi.

Infraqizil spektroskopiyaning strukturasini sifatiy qayd qilish va aniqlashda qo’llanilish imkoniyatlari. Infraqizil spektroskopiya universal fizik kimyoviy usul bo’lib, turli xil organik va noorginik birikmalarning strukturaviy o’ziga xosliklarini tadqiq etishda qo’llaniladi. Usul tadqiq etilayotgan jismdagi atomlar guruhi tomonidan infraqil oraliqdagi elektr magnit nurlanishlarni yutilishiga asoslangandir. Yutilish infraqizil yorug’lik kvantlari tomonidan molekulyar tebranishlarni g’alayonlashishi bilan bog’langandir. Molekulalarni infraqizil nurlanish bilan nurlantirilganda nafaqat chastotasi valent, molekulalarning deformatsion va vibratsion tebranishlari chastotasiga mos keluvchi kvantlar yutiladi.

35
Qattiq jism sirti spektrini qayd qilish uchun buzilgan to’liq ichki akslanish usuli qo’llaniladi. U moddaning sirt qatlami tomonidan tadqiq etilayotgan sirt bilan optik kontaktda bo’lgan to’liq ichki akslanish prizmasidan chiqayotgan elektromagnit nurlanish energiyasini yutilishiga asoslanidi. Infraqizil spetroskopiya aralashmalarni tahlil qilishda va toza moddalarni aniqlashda keng qo’llaniladi. Moddalarning aniqlash axborot qidirish tizimi yordamida tadqiq qilinayotgan spektrini EHM xotirasida saqlanayotgan spektr bilan avtomatik taqqoslash yo’li bilan amalga oshiriladi. Yangi moddalarni (100 gacha bo’lgan atomdan iborat bo’lgan molekular) aniqlashda sun’iy zakovat tizimidan foydalaniladi. Mazkur tizimlarda spektr strukturaviy korreksiya asosida molekulyar struktura generatsiyalanadi. So’ngra ularning nazariy spektri quriladi. Bu spektrlar tajriba ma’lumotlari bilan solishtiriladi. Infraqizil spektroskopiya usuli bilan molekulalar va boshqa jimlarning tuzilishini tadqiq etish molekulyar model parametrlari xaqida ma’lumot olishni nazarda tutadi va matematik nuqtayi nazardan teskari spektral vazifani yechib kelishga olib kelinadi. Bunday vazifalarni yechish spektral egri chiziqlarning maxsus nazariyasi yordamida hisoblangan, qidirilayotgan parametrni ketma-ketlikda tajribaviy yaqinlashtirish bilan amalga oshiriladi.

Molekulalar model parametrlari sifatida tizimni tashkil qiluvchi atomlar massasi, bog’ uzunligi, valent va torsion burchaklar, potensial sirt tasviri (kuch doimiylari va boshqa), bog’larning dipol momenti va ularning bog’ uzunligi bo’yicha hosilasi va boshqalar.

Infraqizil spektroskopiya fazoviy va konformatsion izomerlarni aniqlashga, molekula ichidagi va o’zaro tasirlashuvlarni, kimyoviy bog’ xarakterini, molekuladagi zaryadlarning taqsimotini, fazoviy o’zgarishlarini, kimyoviy reaksiya kinetikasini taqdim etishga, qisqa yashovchi (yashash vaqti 10^-6 s gacha bo’lgan) zarralarni qayd qilishga, alohida geometrik parametrlarni oydinlashtirishga, termodinamik funksiyalarni hisoblash uchun ma’lumotlarni olishga imkon beradi.

36