1

ANALITIČKA KEMIJA IIuvodno predavanjeopćenito – uzorkovanje; norme i standardi; intelektualno vlasništvoSTATISTIKA – osnoveEKSTRAKCIJA, KROMATOGRAFIJA - osnove ELEKTROANALITIČKE METODE BOLTZMANNOVA RAZDIOBASPEKTROSKOPIJA – osnove; zadaciINSTRUMENTACIJA – osnove; zadaciATOMSKA SPEKTROSKOPIJA; zadaciMOLEKULSKA SPEKTROSKOPIJA – UV/VIS, fluorescencija

IR i Ramanova spektroskopija

nositelj: prof.dr.sc. P. Novak; šk.g. 2012/13.

Spektar elektromagnetnoga zračenja

γzrake

Xzrake

UVprijelazielektrona

IRvibracije

mikrovalovirotacije

radiovaloviprijelazi spinova

10-8

105 103 101 10-1 10-3 10-5 10-7

10-6 10-4 10-2 1 102 104

E(kJ/mol)

λ,cm

ultraljubičasto vidljivo blisko srednje daleko

10000 1000 100

cm-1

200 nm 400 nm 800

plavo crveno

2

Vibracijska spektroskopija

• Infracrvena spektroskopija (IR)– Apsorpcija, promjena dipolnog momenta– Srednji IR: temeljne ili osnovne vibracije– Bliski IR: gornji tonovi, složene (kombinirane) vibracije

• Ramanova spektroskopija– Neelastično raspršenje, promjena polarizabilnosti– Ramanov spektar: temeljne ili osnovne vibracije

IR SPEKTROSKOPIJA

ν/Hz

3

HARMONIČNI OSCILATOR

NEHARMONIČNI OSCILATOR

Hookeov zakonKlasično:

harmonični oscilatorneharmonični oscilator

Kvantno-mehanički:

4

5

6

Koncept skupinskih vibracija-karakteristične vibracije u IR spektru

7

klaćenje uvijanje zibanje

Strižna vibracija

8

Ramanova spektroskopija

δα/δr ≠ 0

9

Zašto NIR-Raman?

Nd-YAG laser

Ar 488 nm

He-Ne 632 nm

Vrste Ramanove spektroskopije

• FT Ramanova spektroskopija• Disperzna Ramanova spektroskopija• Rezonantna Ramanova spektroskopija• SERS (Surface-enhanced Raman

spectroscopy)• Nelinearna Ramanova spektroskopija-

CARS (koherentna anti-Stokesova ramanova spektroskopija)

10

Pravilo isključenja

11

Uzorak: kompleks bakra

Komplementarne informacije

12

13

Primjena IR spektroskopije

• NIR :– Kvantitativna analiza uzoraka u industriji (udio vode, fenola,

alkohola...) i analiza plinovitih smjesa

• MID-IR :– Kvalitativna analiza čvrstih, tekućih i plinovitih uzoraka

– Kvantitativna analiza

– U sprezi s kromatografijom, LC-IR, analiza smjese spojeva

• FAR-IR :– Kvalitativna analiza anorganskih spojeva i organometalnih

spojeva

14

• Kvalitativna i kvantitativna analiza uzoraka u vodenoj otopini

• Analiza anorganskih spojeva: veze metal-ligand (100-700 cm-1), koordinacijski spojevi ((halogenidni i oksi-kompleksi s metalima, npr. VO4

3-, Al(OH)4-))

• Analiza organskih spojeva: olefini, cikloalkani (veličina prstena)

• Analiza bioloških uzoraka

Primjena Ramanove spektroskopije

alkani

15

alkeni

16

alkini

17

18

19

20

21

22

laktoni

23

Vodikove veze

fenoksietanol