Инфрақызыл сәулелер

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
3
НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 Инфрақызыл сәулелер
4
2 Инфрақызыл аймақтағы абсорбциялық талдау
6
3 Органикалық заттарды талдаудағы ИҚ-спектроскопияның
маңызы
9
ҚОРЫТЫНДЫ
11
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
12

КІРІСПЕ

Инфрақызыл сәуле спектрі жекелеген сызықтардан, жолақтардан тұруы немесе үзіліссіз болуы мүмкін, ол инфрақызыл сәуле шығару көздеріне байланысты болады. Қоздырылған атомдар немесе иондар сызықтық инфрақызыл спектр шығарады. Ал қоздырылған молекулалар жолақ инфрақызыл спектр шығарады. Қыздырылған қатты және сұйық заттар үзіліссіз инфрақызыл сәуле шығарады. Инфрақызыл сәулелерінің табиғаты көрінетін жарық табиғатымен бірдей. Инфрақызыл сәулелерінің спектры жеке сызықтардан, жолақтан немесе тұтас болып келеді. Қозған атом немесе ион сызықты спектр шығарса, қозған молекула жолақ спектр шығарады. Қызған қатты немесе сұйық денелер тұтас спектрлі инфрақызыл сәулелер шығарады. Күн сәулесінің 50 пайызы инфрақызыл аймақта жатады. Электр шамынан бөлінетін сәулеэнергиясының 80 пайызға жуығы инфрақызыл сәуле болып келеді.

1 Инфрақызыл сәулелер

Кейбір заттар инфрақызыл сәулелер түскенде өзінің мөлдірлігінің сыну және шағылу коэффициенттерін өзгертеді. Көрінетін жарық түскенде мөлдір болатын кейбір заттар инфрақызыл сәуле түскенде мөлдір болмайды. Инфрақызыл сәулелер ғылыми-зерттеу жұмыстарында, криминалистикада, жердегі және ғарыштағы байланыс жұмысында, медицина саласында, фотографияда, жеміс-жидектерді құрғатуда, машиналарды тез кептіру ісінде, биология және мал дәрігерлігінде пайдаланылады.
Бағзы замандардан бастап адамдар жылудың, ғылыми тілмен айтқанда инфрақызыл сәуленің адам ағзасына пайдалы екенін білген. Адам көзі бүл спектрді қабылдай алмайды, бірақ дене жылуды сезеді. Инфрақызыл сәулелер сыну және шағылу заңдарына бағынады және затқа жұтылады. Жұтылған инфрақызыл сәулелер денені қыздырады. Бұл сәулелер жылу алмасу, жылу энергиясын беру қызметтерін атқарады. Инфрақызыл сәулелері көмірқышқыл газына жұтылады, сол себептен жерге көп мөлшерде инфрақызыл сәуле жіберілмейді. Инфрақызыл сәулелер ультракүлгін және рентген сәулелеріне қарағанда адам ағзасына зиянсыз болып келеді.
Инфрақызыл спектроскопия. Инфрақызыл сәулелердің шығару және жұтылу спектрі атомдардың электрондық қабатын зерттеу кезінде қолданылады. Сондай ақ күрделі молекулалық қосылыстардың сандық және сапалық талдамасын жасауда қолданылады, мысалы, мотор майы.
Инфрақызыл фотография. Инфрақызыл сәуледе суретке түсірудің артықшылығы кәдімгі жарықта суретке түсіргенде көрінбейтін нәрселер көрінеді. Атап айтар болсақ: жалған қолтаңбаны анықтау үшін, мөр мен штамптың дұрыстығын, өшіріліп немес сырылып қалған жазбаларды (егер бүл жазбалар инфрақызыл сәулені жұтқан болса, графит, типографиялық қара бояу және т.б.) қайта қалпына келтіруде, атылған оқтың іздерін анықтауда және т.б. қолданылады.
Қызыл және қысқа толқынды инфрақызыл сәулелер терінің беткі қабатында жұтылады, бірақ оның біршама бөлімі (25-30%) тереңірек еніп (3-4 см) тері асты малы қабатқа жетеді. Орташа және ұзын толқынды инфрақызыл сәулелер терінің сыртқы қабаты эпидермисте жұтылады. Инфрақызыл сәулелердің өтімділігі тек олардың толқын ұзындығына ғана емес, терінің ылғалдылығына, пигментация дәрежесіне және басқа да факторларға байланысты. Инфрақызыл сәулелердің адам терісіне әсерінен теріде төмендегі ерекшеліктерге ие инфрақызыл эритема пайда болады: 1) сәулелену кезінде пайда болады; 2) теріде дақ пайда болады, оның терімен шекарасы білінбейді; 3) сәулелендіру аяқталған соң кетіп қалады. Инфрақызыл сәулелерді емдік гимнастикамен және массажбен бірге қолдану тиімді болып келеді. Инфрақызыл сәулелердің әсерінен ұлпаларда биологиялық белсенді заттар (брадикинин, каллидин, гистамин, ацетилхолин және басқа да қан айналысын әсер ететін белсенді заттар) пайда болады. Брадикининнің күшті тамырды кеңітушілік әсері бар, ол тек сәулемен әсер еткен жерлерге ғана емес, сондай-ақ дененің басқа да бөліктеріне әсер етеді. Инфрақызыл сәулелердің жылулық та әсері бар, нәтижесінде терінің, кілегейлі қабат, қасаң қабық, орталық нерв жүйесінің - гипоталамус және жұлынның (оған келіп түскен қанның температурасының жоғарылауы нәтижесінде) терморецепторлары қозады. Терморецепторлардан шыққан импульс орталық термореттегішке (гипоталамус пен жұлын) келіп түседі. Осыдан кейін термореттегіш реакция нәтижесінде тері тамырлары кеңейеді, қан айналысының көлемі және тердің бөлінуі көбейеді.
Ұзын толқынды инфрақызыл сәулелердің адам ағзасына жұтылуы кезінде резонансты жұтылу деп аталатын құбылыс пайда болады. Бұл кезде ультракүлгін сәулелердің ішкі энергиясы ағзаға жақсы жұтылады. Осы әсердің нәтижесінде ағза жасушаларының потенциалдық энергиясы жоғарылайды да, ағзадағы қажетсіз сулар сыртқа шығады, ферменттер мен эстрогендердің белсенділігі жоғарылайды. Иммуноглобулиннің мөлшері өседі және басқа да биохимиялық реакциялардың белсенділігі жоғарылайды. Бұл барлық түрдегі ағза жасушалары мен қанға тән.

2 Инфрақызыл аймақтағы абсорбциялық талдау

Электромагниттік сәуле шығарудың орташа инфрақызыл аймағының шартты диапозоны 2-ден 50 мкм-ге (500 - 200 см−1) дейін ғана молекуладағы атомдардың тербелуі мен айналуына байланысты. Ауыр атомдардың тербелісі, молекулалардың айналу қозғалыстары алыс ИҚ-айқмақтарында 50-1000 мкм немесе 200 - 10−1 см жиілікке ие болады. 3600 және 300 см−1 аралығында аналитикалық пайдалы аймақ жатыр. ал 20 см−1-ден төмен сәуле шығару жиіліктері бар микротолқын немесе радиотолқын аймағына тиесілі.
Негізгі электрондық күйде болатын ИҚ-спектрлері молекуланың екі тербелмелі деңгейлерінің арасындағы ауысуды камтамасыз етеді. Молекула ИҚ-диапозондағы сәуле шығарудың квантын сіңіргенде, едәуір жоғары тербелмелі деңгейге өтуі мүмкін. Қалыпты температурада молекула негізгі күйден қозған күйге ауысады.
Молекулалар тербелуінің толқын (жиілік) саны тербеліп тұрған атомдар массасына m және К күш тұрақтысына байланысты, ал ол тұрақты молекулада атомдар ядросының тепе-теңдік күйінен ауытқығанда пайда болатын квази серпімділік күштерді сипаттайды. ИК-спектрінде активті тербелістер молекуланың дипольдік моментін периодты тұрде өзгертіп тұрады.
Тербеліс кезінде өзгеріс неғұрлым күшті болса, соғұрлым сіңіру жолағы да интенсивті. Жалпы N атомдардан тұратын молекула декарт координаттарына сәйкес (x, y, z) 3N еркіндік дәрежесіне ие. Сызықтық емес молекула үшін үш еркіндік дәреже ілгерілемелі және 3 айналмалы козғалыс жасайды. Қалған 3N-6 еркіндік дәреже тербелмелі қозғалыс жасайды. Сонымен, сызықтық емес молекула 3N-6 іргелі (негізгі) тербеліске ие. Сызықтық молекулалар 3N-5 тербелмелі еркіндік дәрежесіне немесе тербелістерге ие. ИҚ-спектрлерде, негізгі жиіліктен басқа, құраушы жиілік пенобертондар әлсіз жолақ түрінде байқалады.
Тербелістерді валенттігі мен деформациясына карай бөлу шартты ұғым болып табылады, өйткені валенттік тербеліс қандай да болмасын белгілі бір дәрежеде бұрыштар майысып өзгереді де, осыған қарай байланыс ұзындыктарының өзгеруі орын алады. Негізгі тербелістердін теориялық саны (толқын саны немесе сіңіру жиіліктері) сирек байқалады, себебі жолақтар саны обертондар мен құраушы жиіліктер есебінен көбейеді, жоғарғы симметриялы молекулаларда жиіліктің есебінен, кездейсоқ төмендеу (негізгі тербелістер жақын және рұқсат етілмейді) есебінен азаяды. Сондай-ақ бақылау үшін кейбір негізгі тербеліс жолақтары интенсивтігінің жетіспеушілігінен немесе сіңіру жолағы аспаптың қалыпты жұмыс аймағынан тысқары (4000 - 400 см−1) жатуынан азаяды.
Обертондар қандай да бір тербеліс жиіліктеріне еселі болатын жиілікке сәйкес келеді. Құраушы жиіліктер - қандай да бір негізгі жиіліктердің қосындысы немесе айырмасы. Электрондық спектрлердегідей ИҚ-жолақтарының сіңіру интенсивтігі өткізу шамасымен (%) және оптикалық тығыздықпен сипатталады.
Инфрақызыл абсорбциялық спектроскопия әдісі - аналитикалық химия мәселелерін шешуде ыңғайлы әдіс. Сіңірудің тербелмелі ИҚ-спектрлері арқылы сапалық талдаудың мына мәселелерін шешуге болады:
жеке заттарды анықтау (заттарды теңестіру спектрлерінің ұқсастығы бойынша салыстыру);
заттар қоспасынан зат ерітіндісіңің құрамын анықтау; функңионалды топтарды анықтау;
қоспаға және ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.