Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy Universiteti Kimyo fakulteti REFERAT Infraqizil spektroskopiya Tekshirdi: Hayitbayev A. Bajardi: I-kurs magistranti - Sultonova S. Toshkent 2020 Mundarija Kirish ................................................................ Ошибка! Закладка не определена. Infraqizil spektroskopiya usulining mohiyati..... Ошибка! Закладка не определена. Sifatni va tuzilishini aniqlash uchun infraqizil spektroskopiyadan foydalanish imkoniyatlari .................................................... Ошибка! Закладка не определена. Infraqizil spektroskopiya uchun priborlar ......... Ошибка! Закладка не определена. Suvning tuzilishini o'rganishda infraqizil spektroskopiyadan foydalanish ...Ошибка! Закладка не определена. Infraqizil spektroskopiya orqali eksplutatsion moylarida mexanik aralashmalarning miqdorini aniqlash ............... Ошибка! Закладка не определена. Xulosa .............................................................. Ошибка! Закладка не определена. Adabiyotlar ro'yxati ......................................... Ошибка! Закладка не определена. 2 Kirish Spektroskopiya - fizika va analitik kimyoning nurlanish (shu jumladan, elektromagnit nurlanish, akustik to'lqinlar va boshqalarni) moddalar bilan o'zaro ta'sirlanish spektrlarini o'rganishga bag'ishlangan bo'limi. Ushbu o'zaro ta'sirlarning barcha turdagi xususiyatlarini o'rganish uchun fizikada spektroskopik usullardan foydalaniladi. Analitik kimyoda moddalarni xarakterli spektrlarini o'lchash orqali aniqlash ya'ni spektrometriya usullari. Spektroskopiyani qo'llash sohalari o'rganish obyektlari bo'yicha bo'linadi: atom spektroskopiyasi, molekulyar spektroskopiya, mass-spektroskopiya, yadro spektroskopiyasi, infraqizil spektroskopiya va boshqalar. Infraqizil spektroskopiya usuli juda qisqa vaqt ichida molekulalarning o'zaro pozitsiyalari to'g'risida ma'lumot olish, shuningdek, ular orasidagi o'zaro bog'liqlik xususiyatlarini baholash imkonini beradi, bu turli xil moddalarning strukturaviy va informatsion xususiyatlarini o'rganishda muhim ahamiyatga ega. Bu usul mоddаlаrning kimyoviy tuzilishini vа tаrkibiy qismining qаndаy funktsiоnаl gruppаlаrdаn tаshkil tоpgаnligini аniqlаshgа yordаm bеrаdi, u аnаliz uchun judа оz mоddа sаrflаnishi vа аnаlizning tеz bаjаrilishi, yaqqоlligi bilаn bоshqа usullаrdаn аfzаl turаdi. Hаr qаndаy birikmаning o‛zigа хоs infrаqizil spеktri bo‛lgаni uchun bu spеktr shu birikmаning pаspоrti hаm dеyilаdi. Ushbu usul infraqizil nurlanish kabi fizik hodisaga asoslangan. Infraqizil nurlanish "termal" nurlanish deb ham ataladi, chunki ma'lum haroratgacha qizdirilgan qattiq va suyuq barcha jismlar infraqizil spektrda energiya chiqaradi. Bu holda jismdan chiqadigan to'lqin uzunliklari isitish haroratiga bog'liq: harorat qancha yuqori bo'lsa, to'lqin uzunligi shuncha qisqaradi va nurlanish intensivligi oshadi. Nisbatan past (bir necha ming Kelvingacha) haroratlarda mutlaqo qora jismning nurlanish spektri asosan shu diapazonga to'g'ri keladi. 3 Infraqizil spektroskopiya usulining mohiyati Infraqizil spektroskopiya (IQ spektroskopiya), infraqizil oraliqdagi elektromagnit nurlanishni yutish va aks ettirish spektrlarini o'rganadigan molekulyar optik spektroskopiyaning bir bo'lagi, ya'ni to'lqin uzunligi 10-6 dan 10-3 m gacha. Kordinatalarda yutilish nurlanish intensivligi - to'lqin uzunligi, infraqizil spektr ko'p sonli maksimal va minimalga ega bo'lgan murakkab egri chiziqdir.. Suyuq etanolning IQ spektri Yutilish chiziqlari o'rganilayotgan tizimning asosiy elektron holatining tebranish darajalari orasidagi o'tish natijasida paydo bo'ladi. Individual molekulaning spektral xarakteristikalari (chiziqlar maksimum holati, ularning yarim kengliklari, intensivligi) uning tarkibidagi atomlarning massalariga, strukturaning geometriyasiga, atomlararo kuchlarning xususiyatlariga, zaryadlarning taqsimlanishiga va boshqalarga bog'liq. Shuning uchun infraqizil spektrlar juda individualdir, bu birikmalarning strukturasini aniqlash va o'rganishda ahamiyatlidir. Modda orqali uzatiladigan nurlanish I intensivligi, tushayotgan nurlanish I0 intensivligi va yutuvchi moddani xarakterlovchi miqdorlar o'rtasidagi miqdoriy 4 bog'liqlik Bug'er-Lambert-Bera qonuniga asoslanadi, ya'ni yutilish chiziqlari intensivligining namunadagi moddalarning konsentratsiyasiga bog'liqligi. Bunday holda, moddaning miqdori individual yutilish chiziqlari bilan emas, balki to'lqin uzunliklarining keng diapazonidagi spektral egri chiziqlar bo'yicha baholanadi. Agar tarkibiy qismlar soni oz bo'lsa (4-5), unda ularning spektrlarini ikkinchisining sezilarli darajada bir-biri bilan qoplanishi bilan ham matematik ravishda ajratish mumkin. Miqdoriy tahlilda xato chegarasi odatda foiz ulushiga teng bo'ladi. Amaliyotda infraqizil assimilyatsiya spektri odatda absorbe qiluvchi moddani tavsiflovchi bir qator miqdorlarning chastotasi ν (yoki to'lqin uzunligi λ) funktsiyasi sifatida grafik ravishda ifodalanadi: o'tkazuvchanlik koeffitsienti T () = I ()/I0(); yutilish koeffitsienti А() = [I0() — I ()]/I0() = 1 — Т(); optik zichlik D() = ln[1/T()] = ()cl, где () — yutilish darajasi, с — yutuvchi moddaning konsentratsiyasi, l — yutuvchi qatlam qalinligi. D() ning () va с ga proporsional bo'lgani uchun, u odatda yutilish spektrlaridan miqdoriy tahlil qilish uchun ishlatiladi. 5 Sifatni va tuzilishini aniqlash uchun infraqizil spektroskopiyadan foydalanish imkoniyatlari Infraqizil spektroskopiya - bu turli xil organik va noorganik birikmalarning tuzilish xususiyatlarini o'rganish uchun ishlatiladigan universal fizik-kimyoviy usul. Usul infraqizil diapazonidagi elektromagnit nurlanishning tekshirilayotgan ob'ekti atomlari guruhlari tomonidan yutilish hodisasiga asoslangan. Absorbsiya molekulyar tebranishlarni infraqizil nur kvantlari bilan qo'zg'alishi bilan bog'liq. Molekulani infraqizil nurlanish bilan nurlantirishda faqat chastotalari molekulalarning cho'zilish, egilish va kutubxonaviy tebranishlariga mos keladigan kvantlar yutiladi. Qattiq jismlar sirtining spektrlarini yozib olish uchun buzilgan to'liq ichki aks ettirish usuli qo'llaniladi. U o'rganilayotgan sirt bilan optik aloqada bo'lgan, to'liq ichki ko'zgu prizmasidan chiqadigan elektromagnit nurlanish energiyasining sirt qatlami tomonidan yutilishiga asoslanadi. Infraqizil spektroskopiya aralashmalarni tahlil qilish va toza moddalarni aniqlash uchun keng qo'llaniladi. Sof moddalarni identifikatsiyalash odatda axborot qidirish tizimlari yordamida tahlil qilingan spektrni kompyuter xotirasida saqlanadigan spektrlar bilan avtomatik ravishda taqqoslash orqali amalga oshiriladi. Sun'iy intellekt tizimlari yangi moddalarni aniqlash uchun ishlatiladi (ularning molekulalarida 100 ta atom bo'lishi mumkin). Ushbu tizimlarda spektrostrukturaviy korrelyatsiyalar asosida molekulyar tuzilmalar hosil bo'ladi, so'ngra ularning nazariy spektrlari tuziladi, ular eksperimental ma'lumotlar bilan taqqoslanadi. Infraqizil spektroskopiya usullari bilan molekulalar va boshqa ob'ektlarning tuzilishini o'rganish molekulyar modellarning parametrlari to'g'risida ma'lumot olishni nazarda tutadi va teskari spektral masalalarni echishda matematik ravishda kamaytiradi. Bunday masalalarni echish spektral egri chiziqlarning maxsus nazariyasidan foydalanib hisoblab chiqilgan parametrlarni eksperimental ravishda ketma-ket yaqinlashtirish orqali amalga oshiriladi. Molekulyar modellarning parametrlari - bu tizimni tashkil etuvchi atomlarning massalari, bog'lanish uzunliklari, bog'lanish va burilish burchaklari, potentsial yuzaning xususiyatlari (kuch konstantalari va boshqalar), bog'lanishlarning dipol momentlari va ularning hosilalari bog'lanish uzunliklariga nisbatan va boshqalar. 6 Infraqizil spektroskopiya fazoviy va konformatsion izomerlarni aniqlashga imkon beradi. ichki va molekulalararo o'zaro ta'sirlar, kimyoviy bog'lanishlarning tabiati, zaryadlarning taqsimlanishi, fazaviy transformatsiyalar, kimyoviy reaktsiyalar kinetikasi, qisqa muddatli (umri 10-6 s gacha) bo'lgan zarralarni ro'yxatdan o'tkazish, individual geometrik parametrlarni aniqlashtirish, termodinamik funktsiyalarni hisoblash uchun ma'lumotlar olish va h.k. Bunday tadqiqotlarning zarur bosqichi spektrlarning talqini, ya'ni. normal tebranishlarning shaklini o'rnatish, tebranish energiyasini erkinlik darajalari bo'yicha taqsimlash, spektrdagi polosalarning holatini va ularning intensivligini aniqlaydigan muhim parametrlarni tanlash. 100 ga qadar atomlarni, shu jumladan polimerlarni o'z ichiga olgan molekulalarning spektrlarini hisoblash kompyuter yordamida amalga oshiriladi. Bunday holda, mos keladigan teskari spektral masalalarni echish yoki kvant kimyoviy hisob-kitoblar orqali topiladigan molekulyar modellarning xususiyatlarini (kuch konstantalari, elektro-optik parametrlar va boshqalar) bilish kerak. Ikkala holatda ham, odatda davriy tizimning faqat dastlabki to'rt davridagi atomlarni o'z ichiga olgan molekulalar uchun ma'lumot olish mumkin. Shuning uchun molekulalarning tuzilishini o'rganish usuli sifatida infraqizil spektroskopiya organik va organoelement kimyosida eng ko'p qo'llaniladi. Ba'zi hollarda infraqizil mintaqadagi gazlar uchun tebranish bantlarining aylanish tuzilishini kuzatish mumkin. Bu molekulalarning dipol momentlari va geometrik parametrlarini hisoblash, kuch konstantalarini va boshqalarni hisoblashga imkon beradi. Infraqizil spektroskopiya ko'rinadigan va ultrabinafsha mintaqalardagi spektroskopiyaga nisbatan bir qator afzalliklarga ega, chunki u o'rganilayotgan moddalar molekulalarida barcha asosiy bog'lanish turlarining o'zgarishini kuzatishga imkon beradi. Tabiiy aralashmalarning sifatli va miqdoriy tarkibini aniqlash uchun infraqizil spektroskopiyadan foydalanganda moddalarning yo'q bo'lib ketishi sodir bo'lmaydi, bu ularni keyingi tadqiqotlar uchun ishlatishga imkon beradi. Ma'lumki, infraqizil spektroskopiyada organik molekulaning har bir kimyoviy guruhi oralig'ida yaxshi o'rganilgan va tegishli ma'lumotnomalarda keltirilgan ma'lum 7 bir yutilish chiziqlar to'plami mos keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, infraqizil spektrni yo'q qilish jarayonida elektromagnit nurlanishni O-H va C-H erituvchilarning bog'lanishlari bilan singdirish bilan bog'liq bo'lgan ma'lum to'lqin uzunliklarida interferentsiya hosil bo'ladi. Biologik namunaning infraqizil spektri - bu organik moddalar va suvning turli xil funktsional guruhlarining assimilyatsiya lentalari joylashtirilgan umumiy spektr. Ushbu hodisa ushbu guruhlarning alohida tebranish rejimlarining o'zaro ta'siri bilan murakkablashadi, shu bilan birga yutilish bantlarining shakli buzilib, ularning maksimallari siljiydi. Shuning uchun infraqizil spektrlarda noaniq maksimal darajaga ega bo'lgan keng assimilyatsiya diapazonlari mavjud. Odatda, biologik namunalarning infraqizil spektrlarini ochish juda qiyin, shuning uchun umumiy spektrning parchalanishini osonlashtirish uchun biologik namunani oddiyroq tarkibiy qismlarga ajratish kerak. Bu o'rganilayotgan modda uchun ko'proq assimilyatsiya bantlarini olish va namunadagi tarkibiy qismlarning tarkibini aniqroq aniqlash imkonini beradi. Infraqizil spektroskopiya usulining ijobiy xususiyati shundaki, har xil moddalarning atom guruhining bir xil tebranish rejimidagi yutilish polosalari infraqizil spektrning ma'lum bir oralig'ida joylashgan (masalan, 3720-3550 sm-1 - OH guruhlarining cho'zilgan tebranishlari oralig'i; 3050-2850 sm-1) - guruhlari -CH, CH2, -CH3 organik moddalar). Ushbu diapazon ichida atom guruhining yutilish bandining maksimal pozitsiyasining aniq pozitsiyasi moddaning xususiyatini bildiradi (masalan, maksimal 3710 sm-1 -OH guruhlari mavjudligini va maksimal 3030 sm-1 8 aromatik tuzilmalarning = CH guruhlari mavjudligini ko'rsatadi). Характеристические частоты функциональных групп в органических соединениях Ammo, agar o'rganilayotgan ob'ekt mexanik aralashma emas, balki murakkab kimyoviy birikma bo'lsa, unda infraqizil spektrlarning bu xususiyatlari aniqlanmaydi. Atom guruhlarining xarakterli yutilish polosalari soni, ularning intensivligi va infraqizil spektrlarda kuzatilgan maksimumlarning holati alohida birikmaning tuzilishi yoki murakkab moddalarning tarkibiy tarkibi to'g'risida fikr beradi. Absorbsiya diapazonining intensivligi son jihatdan infraqizil nurlari o'tayotganda namunaning atom yoki funktsional guruhlari yutgan energiyaga teng bo'lgan qiymat bilan aniqlanadi. Absorbsiya tasmalarining muhim diagnostik ko'rsatkichi - bu 9 uzatish qiymati. Ushbu ko'rsatkich va olib tashlangan ob'ektdagi moddaning konsentratsiyasi teskari mutanosiblik munosabati bilan bog'liq bo'lib, bu alohida komponentlarning tarkibini miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi. Infraqizil spektroskopiya usuli biologik massaning qattiq, suyuq fazalarini o'rganishga imkon beradi. Ushbu usul namunani qismlarga ajratmasdan va dastlabki kimyoviy ishlovsiz, umuman o'rganishga, shuningdek kichik (10 mg gacha) tortilgan qismlardan foydalanishga imkon beradi. Infraqizil diapazonning turli qismlarida organik moddalarning yutilishi molekulani tashkil etuvchi kimyoviy guruhlar, aniqrog'i ularni hosil qiluvchi bog'lanishlar bilan belgilanadi, shuning uchun usul sizga bog'liq bo'lgan moddalarni o'ziga xos yutilish zonalari bo'yicha umumlashtirishga imkon beradi. Infraqizil spektroskopiya biologik suyuqliklarni, xususan, qonni va uning parchalarini tahlil qilish uchun keng qo'llaniladi va yaqinda turli xil kasalliklarga tashxis qo'yish va bashorat qilish uchun og'iz suyuqligi yoki aralash tupurik tobora ko'proq foydalanilmoqda, ammo natijalarni izohlash o'rganish ob'ektlarining ko'pkomponentli tabiati tufayli murakkablashmoqda. Qon va tupurikning infraqizil spektroskopiyasi bilan analitik miqdorlarda faqat asosiy tarkibiy qismlarga kiritilgan funktsional guruhlarni miqdoriy tahlil qilish mumkin. Shuning uchun bu suyuqliklarning namunalarini tahlil qilish qiyin, chunki ularning suv bazasini mohiyatan tahlil qildi. So'nggi yillarda tibbiyotda infraqizil spektroskopiya biologik suyuqlikdagi ba'zi moddalarni: qon, siydik, tupurik, ko'z yoshi suyuqligi, safro, sutni aniqlash, ba'zi vitaminlar, gormonlar va boshqa biologik faol moddalarni aniqlashda qo'llanilmoqda. Bundan tashqari, yaqinda usul biopsiya namunalarida o'rganilgan, shuningdek, optik tolali optik usullardan foydalangan holda hujayra biomembranalarining oqsillari, lipidlari, fosfolipidlarining konformatsion va strukturaviy o'zgarishlarini tavsiflash uchun tobora keng qo'llanilmoqda. Ushbu usul yordamida turli dorilarning farmakokinetikasini baholash mumkin. Diabetes mellitusda qonning infraqizil spektridagi ishonchli sezilarli o'zgarishlar aniqlandi.Tish kasalliklarini erta tashxislash va bolalarda tish kariesini bashorat qilish 10 uchun infraqizil spektr ko'rsatkichlaridan foydalanish imkoniyati isbotlangan. Osteoporozning og'irligini va uni davolash samaradorligini taxmin qilish, diagnostika qilish va aniqlash uchun qonning infraqizil spektri parametrlarining tez o'zgarishini o'rganish o'tkazildi. Rejeneratsiya jarayonlarini o'rganish uchun infraqizil spektroskopiyadan foydalanish imkoniyati isbotlangan. Infraqizil spektroskopiya, shuningdek, shaxsni aniqlash va otalikni aniqlash uchun mitoxondriyal genomni o'rganish uchun sud ekspertizasida qo'llaniladi. tandem takrorlanishining o'zgaruvchan sonlarini o'z ichiga olgan DIS80 genetik fokusi aniqlangan. 11 Infraqizil spektroskopiya uchun priborlar Spektrlarni ro'yxatdan o'tkazish uchun klassik spektrofotometrlar va furye spektrometrlari qo'llaniladi. Исследовательский ИК спектрометр Varian Scimitar 1000 FT-IR Klassik spektrofotometrning asosiy qismlari uzluksiz termal nurlanish manbai, monoxromator va tanlanmagan nurlanish detektoridir. Moddasi bo'lgan kyuvet (har qanday agregatsiya holatida) kirish teshigi oldiga (ba'zan chiqish orqasida) yoriq qo'yilgan. Monoxromator uchun tarqatuvchi moslama sifatida har xil materiallardan (LiF, NaCl, KCl, CsF va boshqalar) tayyorlangan prizmalar va difraksion panjara ishlatiladi. Har xil to'lqin uzunlikdagi nurlanishni chiqish tirqishiga va radiatsiya qabul qiluvchiga ketma-ket olib tashlash prizma yoki panjara aylantirib skanerlash orqali amalga oshiriladi. Nurlanish manbalari - bu turli xil materiallardan tayyorlangan elektr toki bilan isitiladigan novdalar. Qabul qiluvchilar: sezgir termojuftlar, metall va yarimo'tkazgichli termorezistentsiyalar (bolometrlar) va gazli issiqlik konvertorlari, ularning tomir devorining isishi gazning isishiga va uning 12 bosimining o'zgarishiga olib keladi. Chiqish signali odatdagi spektral egri chiziqqa o'xshaydi. Klassik qurilmalarning afzalliklari: dizaynning soddaligi, nisbatan arzonligi. Kamchiliklari: signal va shovqin nisbati past bo'lganligi sababli zaif signallarni ro'yxatdan o'tkazishning iloji yo'qligi, bu esa uzoq infraqizil mintaqadagi ishni juda qiyinlashtiradi; nisbatan past piksellar sonini (0,1 sm-1 gacha), spektrlarni uzoq muddatli (bir necha daqiqada) yozib olish. Furye spektrometrlarida kirish va chiqish yoriqlari mavjud emas, asosiy element esa interferometrdir. Manbadan chiqqan nurlanish oqimi namuna orqali o'tuvchi va aralashadigan ikkita nurga bo'linadi. Nurlar yo'lidagi farq nurlardan birini aks ettiruvchi harakatlanuvchi oyna bilan o'zgaradi. Блок-схема фурье-спектрометра: 1 – источник излучения; 2 – прерыватель; 3 – светоделитель; 4 – подвижное зеркало; 5 – неподвижное зеркало; 6 – система линз; 7 – кюветное отделение; 8 – детектор; 9 – аналого-цифровой преобразователь; 10 – контроллер; 11 – компьютер; 12 – цифровая печать; 13 – дисковая память. Dastlabki signal nurlanish manbasining energiyasiga va namunaning yutilishiga bog'liq va juda ko'p sonli harmonik komponentlarning yig'indisi shakliga ega. 13 Spektrni odatdagi shaklda olish uchun tegishli Furye konvertatsiyasi o'rnatilgan kompyuter yordamida amalga oshiriladi. Fourier transformatsiyasining infraqizil spektroskopiyasi uchun uskunadan eng samarali foydalanish faqat tahlil uchun mo'ljallangan namunani tayyorlash bilan mumkin. Infraqizil Furye spektrometrlari ustida ishlashda infraqizil spektroskopiya uchun namunalarni tayyorlashning an'anaviy usullari va ba'zi bir yangi usullardan foydalanish mumkin, bu avvalambor tahlil uchun etarli miqdordagi moddalar va qo'shimcha qurilmalar (qo'shimchalar) dan foydalanish imkoniyati bilan bog'liq. Furye spektrometrining afzalliklari: shovqin-shovqinning yuqori nisbati, dispersiyalash elementini o'zgartirmasdan, to'lqin uzunligining keng diapazonida ishlash qobiliyati, tezkor (soniyalar va soniyalarning soniyalarida) spektrni ro'yxatdan o'tkazish, yuqori aniqlik (0,001 sm-1 gacha). Kamchiliklari: ishlab chiqarishning murakkabligi va yuqori narx. Barcha spektrofotometrlar spektrlarni birlamchi qayta ishlashni amalga oshiruvchi kompyuterlar bilan jihozlangan: signallarni to'plash, ularni shovqindan ajratish, fonni va taqqoslash spektrini chiqarib tashlash (erituvchi spektr), yozuv masshtabini o'zgartirish, eksperimental spektral parametrlarni hisoblash, spektrlarni ko'rsatilganlari bilan taqqoslash, spektrlarni farqlash va boshqalar. infraqizil spektrofotometrlar infraqizil mintaqada shaffof materiallardan tayyorlangan. Odatda ishlatiladigan erituvchilar CCl4, CHCl3, tetrakloretilen va suyuq kerosin hisoblanadi. Qattiq namunalar ko'pincha eziladi, KBr kukuni bilan aralashtiriladi va tabletkalarga siqiladi. Korozif suyuqlik va gazlar bilan ishlash uchun maxsus vositalardan foydalaniladi. kyuvet oynalariga himoya purkagich (Ge, Si). Havoning aralashuv ta'siri qurilmani evakuatsiya qilish yoki azot bilan puflash orqali yo'q qilinadi. Zaif singdiruvchi moddalar (kam uchraydigan gazlar va boshqalar) uchun ko'p qavatli hujayralar qo'llaniladi, ulardagi parallel oynalar tizimidan bir necha marta aks etishi tufayli optik yo'l uzunligi yuzlab metrga etadi. Matritsani ajratib olish usuli keng tarqaldi, unda tekshirilayotgan gaz argon bilan aralashtiriladi, so'ngra aralash muzlatiladi. Natijada, assimilyatsiya bantlarining yarim kengligi keskin kamayadi va 14 spektr ko'proq ziddiyatli bo'ladi. Maxsus mikroskopik texnikani qo'llash juda kichik narsalar (mm fraktsiyalari) bilan ishlashga imkon beradi. Ularning infraqizil spektrlarini yozish uchun qattiq namunalarni tayyorlash ikki yo'l bilan amalga oshiriladi: 1. Süspansiyon usuli, namunani mayda dispers holatga qadar maydalash (zarracha hajmi 2-7 mikron) va namunaga yaqin sinish ko'rsatkichi bo'lgan immersion suyuqlikda suspenziya tayyorlash. Bunday holda, odatda matritsa sifatida suyuq kerosin, ftorli yoki xlorli moylar ishlatiladi. Olingan shaffof pasta spatula bilan optik materialdan yasalgan oynaga ingichka bir xil plyonka shaklida qo'llaniladi. Vazelin moyi ko'pincha ekspert amaliyotida immersion suyuqlik sifatida ishlatiladi. Shu bilan birga, vazelin moyining spektri 2900, 1460, 1380 va 725 sm -1 mintaqalarida yutilish bantlariga ega. Ushbu bantlar namunaning assimilyatsiya bantlariga joylashtirilgan; ular kompensatsiyasini taqqoslash kyuvetasi yordamida yoki umumiy spektrdan neft jeli spektrini chiqarib olish yo'li bilan qoplashi mumkin. Amalda perfluorokarbon moyi 4000-1500 sm-1 oralig'idagi moddalarni o'rganishda ishlatiladi (ftorli yog'ni o'zlashtirmaydi), vazelin moyi esa 1500-400 sm-1 oralig'ida tadqiqotlar uchun ishlatiladi (u neft jelini ozgina yutadi). 2. Tabletkalarni metall galoidlari bilan preslash namuna tayyorlashning asosiy va ko'p qirrali usuli hisoblanadi. U ingichka maydalangan namunani KBr kukuni bilan agat eritmasida yaxshilab aralashtirishdan va undan keyin aralashmani qolipga bosib, shaffof yoki shaffof tabletka olishdan iborat. Yuqori sifatli spektrlarni olish uchun moddaning tarqalish darajasi 2-7 mikron (infraqizil nurlanish to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan) zarracha hajmiga yetishi kerak. Ba'zan silliqlashni yengillashtirish uchun bir necha tomchi distillangan erituvchi (uglerod tetraxlorid yoki geksan) qo'shiladi, bu esa keyingi silliqlash paytida bug'lanadi. Tabletkalardagi havo qo'shilishidan xalos bo'lish uchun qolip evakuatsiya qilinganida eng yaxshi natijalarga erishiladi. Tabletkalar uchun kaliy bromidi spektroskopiya yoki hech bo'lmaganda kimyoviy jihatdan toza, ammo ilgari suvdan quritilishi uchun ishlatilishi mumkin. Bromli kaliy kamida 6 soat t ≈ 600°C da quritilishi va quritgich bilan eksikatorda saqlanishi kerak. Bunday ehtiyotkorlik bilan 15 tayyorgarlik ko'rish zarur, chunki aks holda olingan spektr 3450 va 1630 sm-1 hududlarida adsorbsiyalangan suvning keng tasmalariga ega bo'ladi. Diametri 3, 5, 7 mm va undan yuqori bo'lgan planshetlardan spektrni qo'shimcha qurilmalarsiz yozib olish mumkin. Diametri 1 va 2 mm bo'lgan tabletkalarni mikrofokuslash moslamasi yordamida tekshirish kerak. Agar qolip diametri 1-3 mm bo'lgan tabletkalarni olishga imkon bermasa, u holda maxsus tayyorlangan, masalan, karton, markazda kesilgan mos diametrli teshik bilan yumaloq qo'shimchadan foydalanish mumkin. Moddaning iz miqdorlarini (10-9 g gacha) o'rganishda diametri 1-3 mm bo'lgan tabletkalardan foydalaniladi. Tabletkalarni KBr bilan bosish usulini umumiy erituvchilarda erimaydigan, amorf yoki barqaror kristalli tuzilishga ega va almashinadigan ionlarni o'z ichiga olmaydigan namunalar uchun qo'llash maqsadga muvofiqdir. 16 Suvning tuzilishini o'rganishda infraqizil spektroskopiyadan foydalanish Ma'lumki, molekulalarning yadrolari bir-biriga nisbatan sobit holatlardan uzluksiz tebranish holatida. Ushbu tebranishlarning muhim xususiyati shundaki, ularni cheklangan miqdordagi fundamental tebranishlar (normal rejimlar) bilan tavsiflash mumkin. Oddiy rejim - bu tebranish bo'lib, unda yadrolar bir xil chastotada va bir xil fazada tebranadi. Suv molekulalari uchta normal rejimga ega. ν1 (ОН) 3656,65см-1 ν 2 (ОН) ν3 (ОН) 1594,59 см-1 3755,79 см-1 Suv molekulalarining asosiy tebranish chastotalari Tebranish paytida yadro harakatlari ν1 (ОН) va ν3 (ОН) deyarli О-Н ulanish yo'nalishi bo'ylab sodir bo'ladi, ushbu rejimlar odatda bog'lanishning kuchlanish tebranishlari (yoki δОН) deb ataladi yoki bog'lanishning cho'zilgan tebranishlari О-Н. ν2 (ОН) ebranishlarda Н yadrolari O-H bog'lanishlariga deyarli perpendikulyar yo'nalishda harakat qiling, ν2 rejimi H - O - H bog'lanishining deformatsiya tebranishi yoki vodorod bog'lanishining egilish tebranishi deb ataladi. ν 3 rejimi simmetrik ν1 cho'zilish tebranishidan farqli o'laroq, assimetrik cho'zish tebranishi deyiladi. Suv molekulasining asosiy tebranish holatidan ν2 rejimi bilan tavsiflangan hayajonlangan holatga o'tishi 1594,59 sm-1 infraqizil tasmaga to'g'ri keladi. Suvning infraqizil spektrlarini o'rganish bo'yicha ko'plab nashrlar mavjudligiga qaramay, tebranish chastotalari va ularning tayinlanishi to'g'risidagi ma'lumotlar nafaqat bir-biriga to'g'ri kelmaydi, balki bir-biriga ziddir. Suyuq suv spektrida yutilish polosalari sezilarli darajada kengayadi va suv bug'lari spektridagi mos chiziqlarga nisbatan siljiydi. Ularning pozitsiyasi haroratga bog'liq. Suyuq suv spektrining alohida bantlarining haroratga bog'liqligi juda murakkab. Bundan tashqari, OH cho'zilgan tebranishlari mintaqasida spektrning murakkablashishini har xil turdagi 17 assotsiatsiyalar mavjudligi, OH guruhlarining vodorod bog'lanishlaridagi tonlari va kompozitsion chastotalarining namoyon bo'lishi, shuningdek protonning tunnel ta'siri (o'rni mexanizmiga ko'ra). Spektrning bu murakkabligi uning talqinini murakkablashtiradi va qisman ushbu bal bo'yicha adabiyotdagi ziddiyatni tushuntiradi. -OH gidroksil guruhi infraqizil spektrni kuchli singdirishga qodir. Polarligi tufayli bu guruhlar odatda o'zaro yoki boshqa qutbli guruhlar bilan ta'sir o'tkazib, molekula ichi va molekulalararo vodorod aloqalarini hosil qiladi. Vodorod bog'lanishining hosil bo'lishida ishtirok etmaydigan gidroksil guruhlari odatda spektrda tor, bog'langan guruhlar esa - past chastotalarda intensiv keng assimilyatsiya bantlarini beradi. Chastotani siljitish kattaligi vodorod bog'lanishining kuchi bilan aniqlanadi. Adabiyotda asosiy chastotalar diapazonida (2,5 - 6,0 mkm (4000-1600 sm-1)), shuningdek (0,7-2,0 mkm (14300-5000 sm-1)) assimilyatsiya diapazonlarini belgilash to'g'risidagi ma'lumotlar mavjud. va uzoqroq (20-16 mikron (50-625 sm-1)). Asosiy chastotalarning eng ko'p o'rganilgan maydoni. Monomer suv uchun 3725 va 3627 sm - 1 diapazonlari OH guruhining simmetrik va antisimetrik tebranishlariga, 1600 sm-1 diapazonlari esa H - O - H egilish tebranishiga biriktirilgan [8, 9, 10]. Shuni ta'kidlash kerakki, suv o'lchagichlari ochiq (2) emas, balki ikkita vodorod aloqasi (1) bilan tsiklik tuzilishga ega bo'lishi mumkin. Н \О–Н Н \ Н–О \ H / /O... H–O H Н 1 2 Suv dimmerlarining tuzilishi: 1 - siklik; 2 - ochiq Suyuq suv uchun assimilyatsiya bantlari spektrning boshqa mintaqalarida ham kuzatiladi. Ularning eng qizg'inlari 2100, 710-645 sm-1. Suv monomerlaridan dimerlarga va trimmerlarga o'tishda O - H bog'lanishining cho'zilgan tebranishlarining yutilish maksimal darajasi pastki chastotalarga siljiydi. Aksincha, H - O - H deformatsiya tebranishlari uchun yuqori chastotalarga siljish kuzatiladi. 3546 va 3691 sm - 1 gacha bo'lgan assimilyatsiya diapazonlari (N2O) 2 dimerning valentlik 18 rejimlariga tayinlangan. Ushbu chastotalar izolyatsiya qilingan suv molekulalarining ν1 va ν3 valentlik rejimlaridan ancha past (mos ravishda 3657 va 3756 sm- 1). 3250sm-1 diapazoni deformatsiya tebranishlarining yuqori tonlarini aks ettiradi. 3250 va 3420 sm-1 oralig'ida Fermi rezonansi mumkin (bu rezonans tasodifiy bir-birining ustiga tushganda bir tebranish intensivligining boshqasidan qarz olishidir). Suyuq suv spektrida chastotalarni belgilash Tebranish turlari Yutilish chiziqlarining maksimal joylashishi sm-1 Burilishli νL 780 Deformatsion ν2 1645 Kompozitsion νL + ν2 2150 Valent semmetrik ν1 3450 Valent semmetrik ν3 3600 Obertonlar 2ν2 3290 1620 sm-1 gacha bo'lgan assimilyatsiya diapazoni dimerning deformatsiya rejimiga tegishli. Ushbu chastota izolyatsiya qilingan molekulaning deformatsiya rejimidan (1596 sm-1) bir oz yuqori. Suyuq holatdan qattiq holatga o'tish paytida suvning deformatsiya tebranish diapazonining yuqori chastotalarga siljishi O - H bog'lanishining egilishiga to'sqinlik qiladigan qo'shimcha kuch paydo bo'lishi bilan bog'liq. Deformatsiyani yutish diapazoni 1645 sm-1 chastotaga ega va haroratga juda oz bog'liq. 1595 sm-1 chastotada erkin molekulaga borishda ham u ozgina o'zgaradi. Ushbu chastota tuz eritmalarida ham ozgina o'zgaradi. Bu juda barqaror bo'lib chiqadi, harorat o'zgarishi, tuzning erishi, fazali o'tish boshqa barcha chastotalarga sezilarli ta'sir qiladi. Zundel (1971) bukilish tebranishlarining barqarorligi molekulalararo o'zaro ta'sir qilish jarayonlari bilan, ya'ni molekulalarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri natijasida suv molekulasining bog'lanish burchagi o'zgarishi, shuningdek, kationlar va anionlar bilan bog'liqligini taklif qiladi. 19 Suvning asosiy chastotalar sohasida infraqizil yutilish spektrlari. Sitema Tebranish turi To'lqin raqami см-1 1 2 3 Monomer (bug ') Valent О-Н 3756 Deformatsion 3652 Н-О-Н 3657 1595 Monomer (qattiq.) Valent О-Н 3725 Deformatsion 3627 Н-О-Н 1600 1615 Dimer (qattiq.) Valent О-Н 3691 Deformatsion 3546 Н-О-Н 1620 1610-1621 Trimer (qattiq.) Yuqori molekulyar oligomerlar (qattiq.) Valent О-Н 3510 Deformatsion 3355 Н-О-Н 1633 Valent О-Н 3318 Deformatsion 3360 Н-О-Н 3270 3256 3240 3222 3210 1644-1645 1635 20 1585 «Polimerlangan» suv (suyuq.) Valent О-Н 3480±20 Deformatsion 3425±10 Н-О-Н 1645±5 Amaliyotda infraqizil spektroskopiyadan foydalanishning qiyinchiliklari nafaqat texnik, balki tebranish chastotalarini aniqlashda va ularni ma'lum bir kimyoviy bog'lanishga bog'lashda matematik tahlilni qo'llashga imkon beradigan texnikaning etishmasligi bilan ham bog'liq. Infraqizil spektroskopiya natijalariga ko'ra suvli tizimlarni tahlil qilish uchun kimyoviy jihatdan ishonchli, takrorlanadigan, standartlashtirilgan usul ishlab chiqilishi mumkin. Shu nuqtai nazardan, past aniqlikdagi infraqizil spektroskopiya ma'lum afzalliklarni keltirib chiqaradi, bu esa o'tkazuvchanlik koeffitsientlarining o'zgarishi bilan eritmalar va biologik suyuqliklarning suvli asosini strukturaviy tashkil etishga o'rganilayotgan tizimda mavjud bo'lgan moddalarning ta'sir darajasini aniqlashga imkon beradi. 21 Infraqizil spektroskopiya orqali eksplutatsion moylarida mexanik aralashmalarning miqdorini aniqlash Dizel dvigatellarining texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini yaxshilash kema egalarining asosiy muammolaridan biridir. Ish paytida, yog'ning yonishi natijasida hosil bo'lgan soot bilan birga yog'ning oksidlanish va parchalanish mahsulotlari, shuningdek dvigatelning aşınma zarralari ham yog'ga kiradi. Mexanizmlarning ishonchliligini oshirish va moylash materiallaridan oqilona foydalanish bir qator sabablarga bog'liq bo'lib, ular orasida ishlatiladigan moylarning sifati katta ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda zamonaviy instrumental tahlil usullaridan foydalanish katta ahamiyatga ega. Mexanik aralashmalarning tarkibi aksariyat hollarda ishchi yog'larning engil uglevodorod erituvchilaridagi eritmalarini santrifüjlash yoki filtrlashga asoslangan standart usullar bilan, shuningdek ko'rinadigan mintaqada qog'oz xromatografiya va fotometriya bilan aniqlanadi. Biroq, yuqoridagi usullarning har biri o'zining kamchiliklariga ega. Masalan, agar yog'da yaxshi dispersiyalashtiruvchi qo'shimchalar mavjud bo'lsa, santrifüjda santrifüjlangandan keyin ko'p miqdordagi soot ifloslanishi qoladi; filtrlash usulidan foydalanganda filtrga qo'shimcha komponent yotqiziladi, buning natijasida faqat erimaydigan ifloslantiruvchi moddalarning tarqalish darajasi to'g'risida tasavvurga ega bo'lish mumkin; Spektrning ko'rinadigan mintaqasidagi fotometriya, qoida tariqasida, o'rganilayotgan namunani suyultirishni talab qiladi, bu vaqtni ko'payishiga olib keladi va xatolarga to'la. Elektron spektroskopiya usuli zarrachalarning sonini va hajmini aniqlashga imkon beradi, ammo bu texnik murakkabligi va tahlil davomiyligi tufayli mos emas. Yuqoridagilar bilan bog'liq holda infraqizil mintaqada fotometrik usul bir qator muhim afzalliklarga ega: tezkorligi, yaxshi takrorlanishi va taqqoslanishi, tahlil uchun namunani oldindan tayyorlashga hojat yo'q va moylash moylarining navlari va sifatiga cheklovlar qo'yilmaydi. Diferensial infraqizil spektrlar qatlam qalinligi 0,1 mm bo'lgan kaliy bromli kyuvetalar yordamida qayd qilinadi. Ishlaydigan yog'lar odatda xum qatlamlari bilan 22 juda ifloslanganligi sababli, umuman olganda, ishlaydigan yog'ning butun infraqizil spektri yangi yog'ning infraqizil spektridan yuqori va bu spektrning "ko'tarilishi" ishlaydigan yog'ning ifloslanishiga mutanosibdir. Tahlilda yog 'yutish bantlarining ta'siri minimal bo'lgan to'lqin uzunligi mintaqalari qo'llaniladi. Eng qulay to'shak 2000 sm-1. Boshlang'ich usuli bilan aniqlangan va 2000 sm-1 gacha bo'lgan fonni chiqarib tashlagan 1704 sm-1 to'lqinli sonda yutilish o'zgarishini taqqoslash shuni ko'rsatdiki, "fon" ning bunday ayirboshlanishi juda qonuniy va oksidlanish mahsulotlarining yog'da to'planishi dinamikasini buzmaydi. Изменение поглощения на волновом числе 1704 см -1, определенное методом "базовой линии" и вычитанием "фона" Xuddi shunday natijalar yog'dagi sulfat qo'shimchalarining holatini baholashda ham olingan. Bu neft tarkibidagi mexanik aralashmalarning miqdorini 2000 sm-1 to'lqinda yutish orqali aniqlash imkoniyati to'g'risida xulosa chiqarishga imkon beradi. Ishlaydigan yog'larning infraqizil spektrlaridagi yutish polosalarining absolyut qiymatlarini taqqoslash mumkin bo'lmaganligi sababli (yog'lar tarkibida turli miqdordagi mexanik aralashmalar mavjud), yutilish qiymatlarini taqqoslash uchun "fon" chiqarib tashlandi (2000 sm-1 to'lqinda yutilish qiymati). Bunga parallel ravishda mexanik aralashmalarning tarkibi standart usullar yordamida aniqlandi (GOST 6370 va "tomchi sinov" usuli). Yog 'tarkibidagi mexanik aralashmalar C (wt%) quyidagi formula bilan aniqlandi: , 23 - to’lqin uzunligi, мкм; l - kyuvetaning ishchi qatlamining qalinligi, mm (interferometrik usulda o'lchanadi); А - yog 'ning to'lqin uzunligida yutilishi. Ushbu texnikada va santrifüjlash usuli yordamida olingan natijalarni taqqoslash yaxshi takrorlanuvchanlikni ko'rsatdi (korrelyatsiya koeffitsienti 0,881). Bitta tahlil taxminan 15 daqiqa davom etadi. Shunday qilib, dvigatel yog'ining to'liq ifloslanishini aniqlash uchun infraqizil spektroskopiyadan foydalanish samarali bo'lib, ish moyining kuy bilan ifloslanishini, dvigatel qismlarining mahsulotlarini kiyish va yog'ning uglevodorod asosini oksidlanishini tezda baholashga imkon beradi. 24 Xulosa Infraqizil spektroskopiya yarimo'tkazgichli materiallar, polimerlar, biologik ob'ektlar va to'g'ridan-to'g'ri tirik hujayralar tuzilishini o'rganishda qo'llanilishi mumkin, chunki molekulalarning tuzilishini o'rganish usuli ko'proq organik va elementorganik birikmalar kimyosida qo'llaniladi. Ba'zi hollarda infraqizil chegaralarda gazlar uchun tebranish chiziqlarida aylanma serukturasini kuzatish mumkin. Tez spektrometrlar yutiish spektrlarini qisqa vaqtda aniqlashni ta'minlaydi va tez boradigan kimyoviy reaktsiyalarni o'rganishda qo'llaniladi. Maxsus oynali mikropristavkalar yordamida biologiya va mineralogiya uchun zarur bo'lgan juda kichik narsalarning yutilish spektrlarini olish mumkin. Infraqizil spektroskopiya molekulyar optik kvant generatorlarini yaratish va o'rganishda muhim rol o'ynaydi, ularning nurlanishi spektrning infraqizil mintaqasida yotadi. Infraqizil spektrning yaqin va o'rta mintaqalari infraqizil spektroskopiya bilan eng ko'p o'rganiladi, buning uchun juda ko'p turli xil (asosan ikki nurli) spektrometrlar ishlab chiqariladi. Uzoq infraqizil mintaqa kamroq o’rganilgan, ammo bu mintaqadagi infraqizil spektrlarni o'rganish ham katta qiziqish uyg'otadi, chunki unda molekulalarning sof aylanadigan spektrlaridan tashqari, yarimo'tkazgichlarning kristall panjaralari, molekulalararo tebranishlar va boshqalarning tebranish chastotalari spektrlari mavjud. 25 Adabiyotlar ro'yxati 1. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды. М. 1973. 2. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. М. 1987. 3. Карякин А.В. Кривенцова Г.А. Состояние воды в органических и неорганических соединениях. М. 1973. 4. Антонченко В.Я., Давыдов А.С., Ильин В.В. Основы физики воды. Киев. 1991. 5. Привалов П.Л. Вода и ее роль в биологических системах.// Биофизика 1968. т.13. №1. 6. Грибов Л.А. Введение в молекулярную спектроскопию. М. 1976. 7. Митчелл Дж., Смит Д. Акваметрия: Пер. с англ. М. 1980. 8. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. : Пер. с англ. Л. 1975. 9. A.Quvatov. Fizikaviy tadqiqot usullari (laboratoriya ishlari uchun qo’llanma). T: “Fan va texnologiya” 2006 10. SH.P.Nurullayev. Fizikaviy kimyo (chet el о‘quv adabiyotlari маълумотлари asosida tо‘ldirilgan va qayta ishlangan nashri). Darslik. - T.: Iqtisod-moliya, 2016. – 384 bet. 11. X.I.Akbarov, R.S.Tillayev, B.U.Sa’dullayev. Fizikaviy kimyo. Darslik. - T.: Universitet, 2014. – 436 bet. 12. Yunusov Т.К., Zayiutdinov U.P.. Uteniyazov K- Salixov SH.I. "Kimyoda fizikaviy usullar". Toshkent. «Universitet», 2007. Internet saytlari 1. www.ziyonet.uz, www.bilimdon.uz, www.tcti.uz 2. www.omgtu.ru, www.dpo-msu.ru, www.xumuk.ru 3. http://www.chemistry-chemists.com/fizicheskaya-ximiya 4. www.amozonka.com; http://www.chem.msu.su; http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1671.html 26