Proovide käsitsemine IR spektroskoopias ATR-IR spektroskoopia

Like dokumenter
U. Kallavus MATERJALIDE UURIMISMEETODID I 3 - VALGUSMIKROSKOOPIA KUJUTIS

Imaginaarühik. Reaalarvude vallas ei ole igal võrrandil lahendit. Näiteks puudub lahend ruutvõrrandil (1)

Eksamen FSP5936/PSP5590 Estisk nivå I Elevar og privatistar / Elever og privatister. Nynorsk/Bokmål

3M Eesti Tööstusteibid ja -liimid. Teipide ja liimide. tootekataloog

3M Eesti. Tööstusteibid ja -liimid. Teipide ja liimide. tootekataloog

VALGUS OSAKE VÕI LAINE?

SPEKTROSKOOPIA ALUSED

Eksperimentaalfüüsika konspekt

KATUSEKATTED JA MEMBRAANID VÄÄRTUSI KAITSEV KATUSEKATE. Meie lahendused tagavad lihtsa ehitusprotsessi ja katuse, mis on vastupidav loodusjõudele.

NÄIDE. Tallinna Tehnikaülikool Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut

Enne testi alustamist tuleb veenduda selles, et asutakse /root kaustas ja mitte milleski muus: pwd

TOIMIVUSDEKLARATSIOON

Muudame koos tööelu paremaks! Sõidukijuhi töö-, sõidu- ja puhkeaja korraldus. Käsiraamat

GARAAŽIUKSED GARAGEDEUREN GARAAŽIUKSED KATALOOG

MEHAANIKA LABORATOORSED TÖÖD ARVUTI ABIL

Aeg peeglist. loobuda? Esimene uus konsool: meil testis Nintendo Wii U. Võrdluses kuus parimat hübriidkaamerat

2.osa AdWords i põhitõedkuidas. edukat kampaaniat?

ABIKS ALUSTAVALE MESINIKULE

Tariifikvootide ja seire statistika 2008

mass lõplikult tekkiva tähe massi sadu kordi. Gaasipilve kokkutõmbumisel hakkab pilv fragmenteeruma. Igast fragmendist võib moodustuda uus tõmbejõudud

Magnet. Füüsika 11.klassile

FAGKONFERANSE KONTROL L OG TILSYN GARDERMOEN JUNI A RSMØTE I FORU M FO R KONTROLL OG TILSYN 5. JUN I 2013

Unlocking innovation in education in prison. Töövarjuna Belgias

R.ANNAMALAI

KOHTUTE HALDAMISE NÕUKOJA KOLMEKÜMNE KAHEKSANDA ISTUNGI PROTOKOLL. Otepääl detsembril 2008

DETAILJOONISED Terassõrestikuga siseseinad

EKSPERTHINNANG. Kinnistu nr , aadressil Smuuli 11, Lasnamäe linnaosa, Tallinn. Töö nr /M Tallinn Tellija: Tallinna Maa-amet

MOLEKULAARFÜÜSIKA LABORATOORSETE TÖÖDE JUHENDID

Füüsikaline maailmapilt (II osa)

PEDAGOGICUM AVAS HARIDUSUUENDUSKESKUSE. Selles numbris: Mõtleme kastist välja. ettevõtlusse ei ole müüt 60 aastat ajakirjandusõpet

ärinõustamise hea tava Valik näiteid päris elust: probleem ja lahendus

Vurdering av Utvendige Bygningsmaterialers Bestandighet ved Akselerert Klimaaldring

FIBO KORRALIK KORSTEN

Riigi omanduses olevate kultuuriväärtuslike ehitiste haldamine

Materjalide füüsikalised uurimismeetodid.

Jõuluvana, kes sa oled?

Tariifikvootide ja seire statistika 2009

E-kursuse "Filosoofiline kirjutamine" materjalid

MESINIK. nr 5 (85), oktoober 2014 MESINDUSE INFOLEHT. Trükise väljaandmist toetab Euroopa Liit Eesti Mesindusprogrammi raames

Polümeerid Üldmõisted

ISPA VIA BALTICA II NR. 4 (36) DETSEMBER Aivar Girin (Teede REV-2) juhib teefreesi ISPA VIA BAL-

Selles numbris: ALS seminarist Haapsalus 2010 Tervis neelamisraskustest Saame tuttavaks Jüri Kukk In Memoriam Teated

EKSPERTHINNANG. Kinnistu nr , aadressil Smuuli 9, Lasnamäe linnaosa, Tallinn. Töö nr /M Tallinn Tellija: Tallinna Maa-amet

Maali õppetool Vabade kunstide teaduskond Eesti Kunstiakadeemia/ Estonian Academy of Arts 2017 LAURA BERTA VAHTRA

Løsningsforslag nr.1 - GEF2200

Oppgavesett nr.2 - GEF2200

Turismitalud on ennast külaliste vastuvõtuks valmis seadnud Puhkus Anni turismitalus lihtsalt kvaliteetne

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

KJM3000 vår 2013 Løsningsforslag

Analüüsimudel. Muutuste juhtimine

Vilistlane Andres Tarand. loodusteadlane ja poliitik. Uurimistöö

Originaalkäitusjuhend (ET)

Elmar-Johannes Truu. kogu juhatusse Elmar Truu (esimees), Anne-Ly Nilisk (aseesimees), Pille Lõvend, Aare

) liikumise suunda, kiirust v ja kiirendust a. Võrrand, x x0. 2 t, kus t väljendab aega sekundites, võimaldab seda ülesannet

ARUANNE MÄLUPILDID 1

Rockwooli kivivill KROHVITUD VÄLISSEINTE SOOJUSTUS. PAIGALDAMINE T U L E K I N D E L S O O J U S T U S

EESTI KIRJASTUSTE LIIDU AJALEHT Nr 3 (26) 20. märts 2008

Laulu- ja tantsujuhtidele jäi entusiasmi tunnustuseks soe sall

Norsk Fysikklærerforening NORSK FYSISK SELSKAPS FAGGRUPPE FOR UNDERVISNING

Madalenergia- ja liginullenergiahoone kavandamine

Eesti Kirjastuste Liidu ajaleht Nr 8 (61) 8. detsember Paabeli raamatukogu

Norra elanikkonna küsitlus: Eesti maine puhkusesihtkohana

suunas ning tegelikult olematu

2. Matemaatiline põhivara

10 6 (for λ 500 nm); minste størrelse av

Kokkuleppeliselt nimetatakse valguse neeldumise ja elektronide ülekandega seotud reaktsioone valgusreaktsioonideks, CO 2 sidumise ja taandamise

RT K et. RT/KH et. FINNFOAMI ISOLEERPLAADID Finnfoam Oy. Finnfoam Oy CAD

KJM2600-Laboratorieoppgave 4

KJM3000 vår 2014 Løsningsforslag

Plan. I dag. Neste uke

TMA4210 Numerisk løsning av part. diff.lign. med differansemetoder Vår 2005

Dünaamika käsitleb liikumist põhjuslikus seoses liikumist esilekutsuvate jõududega. Dünaamika ja üldisemalt mehaanika põhimõisted on

Verifiable Secret-Sharing Schemes

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 12/6 2017

Et Komplekst tall på kartesisk(standard), polar(eksponentialform) og trigonometrisk form

Solarise uued väljakutsed Aprillis kaubanduskeskuse

Electronic supplementary material. Bis(alkyl) rare-earth complexes coordinated by bulky tridentate

Reoveekanalisatsioon. Eluks vajalikud ühendused

KASUTA ANTALISE PAKENDITOOTEID KINGITUSTE PAKKIMISEKS!

EKSAMEN I NUMERISK LINEÆR ALGEBRA (TMA4205)

TEKST2 EESTI ARSTITEADUSÜLIÕPILASTE SELTSI AMETLIK HÄÄLEPAEL NR 54 OKTOOBER maa ja mere taga. Arstitudengite elu laias. maailmas & teised jutud

NORRA KEEL. ALgAjAtELE KUULA & KORDA AUDIOKURSUS. SÕNA-SÕNALt CD-L

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Koonga valla leht. NR 10 (103) oktoober 2004

TALLINNA ARENGUKAVA

sõnumid Laupäeval, 3. oktoobril toimus Rae

Løsningsforslag nr.2 - GEF2200

A M = = A M. B (d') IM = 6,5 ;IJ = 15,6 ;JK = 8,4 EI = 2,4 ;EF = 6 ;EJ = 3 AM = 5 ;AB = 9 ;AC = 14,4 MN. J (d')

TFY4170 Fysikk 2 Justin Wells

Solutions to selected problems from Exercise 5

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

JUHAN TULDAVA LÆREBOK I ESTISK. Grammatikk tekster parlør oppgaver. Tilrettelagt av Turid Farbregd, Kaarina Ritson og Ülle Viks

Kes on Elva valla volikogus? lehekülg 5. Infoleht. Uus omavalitsus-elva vald

Riik aitab Loksa Laevatehase koondatavaid

Uus töötaja - olete teretulnud Norrasse!

Løsningsforslag til ukeoppgave 12

20 aastat Balti ketist!

Physical origin of the Gouy phase shift by Simin Feng, Herbert G. Winful Opt. Lett. 26, (2001)

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

KEMIKAALI OHUTUSKAART

Transkript:

Proovide käsitsemine IR spektroskoopias ATR-IR spektroskoopia Sobivad materjalid ja lahustid Ideaalsed materjalid ja lahustid on sellised, mis ei neela märkimisväärselt IR kiirgust 4000-400 cm - vahemikus Eelistatult võiksid Koosneda rasketest aatomitest Siis on võnkumised madalama sagedusega Sisaldada madala polaarsusega sidemeid Siis on neeldumistegurid madalamad Mitte sisaldada X-H sidemeid Nendel on enamasti kõrged neeldumistegurid ja võnkumised asuvad kõige väärtuslikumates piirkondades 8.09.206 8.09.206 2 Materjalid ja lahustid Erinevalt UV-Vis spektrofotomeetriast ei ole IR spektroskoopias head universaalset kiirgust läbi laskvat materjali Tavalised UV-Vis spektroskoopia materjalid klaas ja kvarts on piiratud kasutusalaga Erinevalt UV-Vis spektrofotomeetriast ei ole IR spektroskoopias ideaalseid lahusteid Peaaegu kõik lahustid neelavad IR kiirgust Enamik sobivaid lahusteid on ohtlikud (keskkonnaohtlikud, toksilised) Peaaegu puuduvad sobivad polaarsed lahustid Levinuim IR spektroskoopia materjal. Nõuab kuivatit. Nii spektromeetride detailid kui ka proovide aknad Kallis, hügroskoopne, aga saab minna alla 400 cm -. Kallimates masinates 8.09.206 3 8.09.206 4 Kallis, Kuid hea. Vett ei karda. Koostis: 40% TlBr, 60% TlI Väga levinud ATR materjal. Vett ei karda Väga hea, kui saab piirduda alaga ülalpool 2500 cm - Lahustid Lahustite valik IR spektroskoopias on piiratud Tavalised lahustid vesi, alkoholid, atsetoon, alkaanid, aromaatsed süsivesinikud on kasutatavad vaid väga madalate kihipaksuste ja väheste lainearvude vahemike korral Enam vähem sobivad CCl 4, C 2 Cl 4 CDCl 3 CS 2 Mitmesugused freoonid Rusikareegel lahusti molekulis ei tohiks olla sees vesinikuaatomit Veel üks hea materjal on teemant, laseb läbi 25000.. 00 cm -, 8.09.206 väga kõva, hea ATR jaoks 5 8.09.206 6

8.09.206 7 8.09.206 8 Proovi käsitsemise võimalused IR spektroskoopias: asjaolud Olulised asjaolud (võrdluses UV-Vis spektroskoopiaga): IR neeldumistegurid on oluliselt madalamad kui UV- Vis neeldumistegurid IR kiirgus hajub vähem kui Vis ja eriti UV kiirgus IR jaoks pole sobivaid polaarseid lahusteid 8.09.206 9 8.09.206 0 Neeldumistegurid UV-Vis spektroskoopias on neeldumistegurid suurusjärgus 0 4.. 0 5 Vaja lahjendada Lahus on selleks väga sobilik IR spektroskoopias on neeldumistegurid madalamad, enamasti ε = 0.. 000 Sageli puudub vajadus lahjendada Saab mõõta ka puhtaid aineid Milline võiks olla umbes sobiv vedeliku kihi paksus keskmise ε väärtusega neeldumise jaoks? 8.09.206 Kiirguse hajumine Rayleigh' hajumise intensiivsus on pöördvõrdeline lainepikkuse 4-nda astmega: I ~ λ 4 Seega IR spektroskoopiat häirib vähem hägusus Saab vahetult uurida materjale, pastasid jne Ei pea olema läbipaistev lahus 8.09.206 2 2

Proovi käsitsemise võimalused IR spektroskoopias Tulenevalt eelnevast: Lahused on IR spektroskoopias kasutuses, aga mitte domineerivad Kõige levinum praegusel ajal: ATR Lihtne, kiire, universaalne Väga hea kvalitatiivse analüüsi jaoks Sobib ka kvantitatiivse analüüsi jaoks Mitte väga suured kiirguskaod 8.09.206 3 Proovi käsitsemise klassikalised võimalused KBr tablett Kõlbab eeskätt kvalitatiivse analüüsi jaoks Lihtne, odav Üsna universaalne (ei sobi: elastsed polümeerid, halvasti peenestatavad ained) Vedelikukile Sama, aga piiratud vedelikega Lahus Kõlbab paremini kvantitatiivseks analüüsiks Lahusti segab sageli Gaasiküvett On nii tavalisi kui paljude peegeldustega (võimaldavab mitmemeetriseid kihipaksusi) 8.09.206 4 Proovi käsitsemise moodsad võimalused ATR IR spektroskoopia Lihtne, kiire, universaalne Nii kvalitatiivne kui ka kvantitatiivne analüüs Mitte väga suured kiirguskaod Difuusse peegelduse IR spektroskoopia Lihtne, kiire Eeskätt kvalitatiivne analüüs Kiirguskaod suured IR mikroskoopia ATR IR spektroskoopia ATR (Attenuated Total Reflectance) - Nõrgendatud täielik sisepeegeldus Võimalus saada spektreid nii tavalistest kui ka probleemsetest proovidest Teemantkristalliga ATR-mikroanalüsaator 6 8.09.206 5 Pilt: 8.09.206 Signe Vahur 6 Valguse liikumine erineva optilise tihedusega keskkondade vahel n > n 2 v < v 2 v2 n sin α = = 2 v n 2 sin α 2: Proov : ATR kristall α α 2 Sisepeegelduse kriitiline nurk: n = n2 sin αkrit n sin α 2 krit = n 2: Proov : ATR kristall α krit 90 8.09.206 7 8.09.206 8 3

Kui θ > α krit, siis toimub täielik sisepeegeldus α krit sõltub keskkondade murdumisnäitajatest, on seda väiksem, mida: suurem on n 2: Proov väiksem on n 2 Osa kiirgust läbib proovi Proovi läbivat kiirguse osa nimetatakse evanescent wave : ATR kristall 8.09.206 9 θ ATR, kiirguse sisenemissügavus Kiirguse proovi sisenemise sügavus ühekordse põrke tagajärjel: d = 2 2 2 n2 sin π n Θ n Efektiivne kihipaksus on seda suurem, mida väiksem on nurga θ erinevus kriitilisest nurgast suurem on proovi murdumisnäitaja väiksem on kristalli murdumisnäitaja pikem on kiirguse lainepikkus 8.09.206 20 λ Efektiivne kihipaksus, EP Efektiivne kihipaksus: millise distantsi läbib kiirgus proovi keskkonnas Sisenemissügavus on EP kvalitatiivseks mõõduks, kuid pole sama asi EP sõltub lisaks eelnevale veel põrgete arvust N Proovi ja pinna vahel peab olema väga hea kontakt Lihtne saada vedelike ja pastadega Raske saada kõvade tahkistega Efektiivne kihipaksus, EP EP on erinev kristalli pinnaga paralleelselt ja risti polariseeritud kiirguse jaoks: Üsna heas lähenduses EP-ks võib arvestada nende aritmeetilise keskmise 8.09.206 2 8.09.206 22 Efektiivne kihipaksus Konkreetne näide: ZnSe, n = 2.4, α krit = 38.7 n muutmiseks tuleb varieerida kristalli θ ( ) N Kihipaksus (μm) 40 4 45.6 45 2 2. 50 0 5.8 55 8 3. 60 7.9 Kuidas need kihipaksused suhtestuvad ε väärtustele vastavate sobilike kihipaksustega? 8.09.206 23 Materjal Kristallimaterjalid Lainearvuvahemik (cm - ) n Kõvadus (Knoop) Märkused ZnSe 20000-650 2.4 37 Tavalisim, kardab mõnesid aineid, mõnevõrra pehme Ge 5500-475 4.0 550 Suured peegelduskaod, kõva ja vastupidav KRS-5 20000-400 3.37 40 Spektrivahemik hea, aga pehme Teemant 4200-200 2.4 7000 Kõrge rõhk ja kõvad proovid võimalikud, kallis, vahemik lai 8.09.206 24 4

Kasutusalad ATR on muutunud standardseks proovi käsitsemise mooduseks Enam vähem universaalne Oluline: proovi ja kristalli kontakt peab olema võimalikult efektiivne pole probleem vedelike, pastade, pehmete polümeeridega võib olla suureks probleemiks kõvade tahkistega Siis vaja kõrget rõhku Teemant omab eeliseid Sellisel juhul on hea, kui pind on väike 8.09.206 25 ATR Korrektsioon ATR veidi moonutab spektrit võrreldes läbiva kiirgusega Muutuvad joonte suhtelised intensiivsused Muutuvad joonte lainepikkused Sageli on see ebaoluline, aga muutub oluliseks, kui püüda ATR spektrit otsida andmebaasist, mis on tehtud läbiva kiirgusega On olemas nn ATR korrektsiooni algoritmid, mis arvutavad ATR spektri heas lähenduses läbiva kiirgusega spektriks ümber 8.09.206 26 ATR Korrektsioon: Näide 8.09.206 27 5