Загальна теорія поглинання світла молекулами

Для зменшення поглинання розчинника воліють використовувати концентровані розчини та кювети від 1 до 0,05 мм.

Розчинники, окрім хорошої пропускаємості, природно, не повинні взаємодіяти з розчиненою речовиною та з матеріалом, з якого зроблено кювету.

Якщо речовина має низьку температуру плавлення, кілька кристалів поміщають на пластинку солі і нагрівають в шафі. Коли речовина розплавиться, його накривають другою платівкою і, таким чином, отримують тонку плівку речовини. Залежно від температури, при якій підтримується кюветноє відділення приладу, можна отримати спектр речовини в рідкому або твердому стані.

Іноді концентрований розчин речовини в летючому розчиннику, ефір, хлороформ, спирт і т. п. наносять по краплях на платівку кам'яної солі. Після випаровування розчинника на платівці залишається плівка твердої речовини.

Найчастіше готують завись речовини в рідкому парафіні або дисперсію у вигляді дисків (таблеток) в лужному галоида.

Тверді речовини розтирають з невеликою кількістю парафіну (спектроскопічного якості) до отримання гомогенної суміші, яку потім поміщають між пластинками хлориду натрію і проводять вимір. Розсіювання світла при цьому залежить від розміру частинок речовини і відмінності в коефіцієнті заломлення досліджуваного речовини і парафінового масла. Підвищення гостроти і висоти смуг поглинання зростає зі зменшенням розміру частинок. В області вище 7 мкм для частинок розміром 3 мкм впливом цього чинника можна знехтувати. Найбільшому впливу розсіювання світла піддаються сильно виражені смуги поглинання.

Складові компоненти суспензії повинні мати. Близькі зміни коефіцієнта заломлення в інфрачервоній області, інакше близько смуги поглинання може виникнути асиметрична смуга поглинання зі зміщенням.

Недоліком вимірювань в рідкому парафіні є той факт, що поглинання вуглеводнів маскує смуги зв'язків С-Н досліджуваної речовини. Якщо необхідно вивчати специфічно цю область, рекомендують використовувати перфтор-гас або гексахлорбутадієн. Крім того, потрібен певний навик для отримання суспензій з низьким ступенем розсіювання і чіткістю смуг поглинання.

Для отримання дисперсії речовину розтирають з сухим дрібно подрібненим бромідом калію або хлоридом калію (спектроскопічної якості) стосовно до лужного галоіда 1:200. Частина суміші переносять в спеціальну матрицю, піддають дії вакууму (для видалення повітря) і пресують. Отриманий  прозорий диск-таблетку поміщають у спеціальний утримувач і проводять вимірювання.

Слід бути обережним при оцінці спектрів твердих речовин, що існують у вигляді декількох кристалічних модифікацій, так як різні кристалічні форми мають різні інфрачервоні спектри. В деяких випадках існує також можливість фізичних або хімічних змін при розтиранні з парафіновим маслом або з лужним галоідом.

Труднощі, пов'язані з поліморфізмом, можуть бути подолані приготуванням розчинів стандарту і випробуваного речовини у відповідному розчиннику. Потім розчинник видаляють випарюванням, готують для кожного залишку нові диски, які потім піддають вторинному дослідженню.

Методика визначень з суспензіями або дисперсіями в лужному галоіда найчастіше використовується для поточного фармацевтичного аналізу.

При вивченні структур, однак, рекомендують проводити вимірювання в розчинах.

Інфрачервоні спектрофотометри реєструють на папері відсоток пропускання або поглинання по відношенню до хвильовому числу або довжині хвилі. Техніка вимірювань практично не відрізняється від подібної в ультрафіолетовій області.

Двопроменеві прилади забезпечують свідчення, вільні від впливу парів води і поглинання вуглекислого газу, і дають можливість компенсації поглинання розчинника при роботі з розчинами.

При диференціальних вимірах можна отримати спектр окремих смуг поглинання, менш помітних при звичайних визначеннях. Для цього основний компонент за аналогією з вимірюваннями в ультрафіолетовій області поміщають в контрольну кювету і в результаті компенсації основних показників спектру отримують спектр окремих вторинних функціональних груп.

Методика диференціальних визначень може бути застосована для випробування на чистоту, тому що при компенсації основних компонентів будь-яка домішка за умови, що в контрольній кюветі знаходиться більше очищене речовина, буде помітна на спектрі. Таким чином, можна виявити і кількісно виміряти до 0,05% домішок.

Той же спосіб можна застосувати для кількісного визначення лікарських форм, з яких важко витягти діючу речовину. Наприклад, при аналізі масляних розчинів, застосовуючи в якості контролю масло, можна отримати і виміряти смугу поглинання, характерну для досліджуваної речовини. Однак цей метод має обмежену цінність для фармакопейного аналізу внаслідок необхідності потрібно  мати речовину  певної якості для порівняння.

Труднощі, що виникають при диференціальних вимірах, обумовлені тим, що при сильному поглинанні в обох променях (вивчення структурних особливостей) цей метод може бути надзвичайно корисним.

 

 

По-перше, необхідно відмітити що при зображені ІЧ-спектрів використовується хвильові числа 1/ λ  або частоти  v  ,а не довжини хвилі. У термінах частот кожна, лінія в ІЧ-спектрі може бути охарактеризована частотою максимума поглинання  (v-макс) ,шириною лінії на половині висоти   v1/2 оптичної щільності  ліній , отриманих коли електричний вектор світлової хвилі паралельний і перпендикулярний осі молекули . В результаті численних досліджень мономерів відомої структури тепер точно встановлено ,якій групі і  якому типу коливання відповідає кожна полоса в спектрі. В  випадку простих простих з’єднань ІЧ-спектрів відрізняються від спектрів в видимому і ультрафіолетовому світлі тим ,що вони складаються із вузьких ліній .(рис.7-2).Проте в випадку макромолекул настільки велике число типів зв’язків і так багато різних конформацій ,що  кожна лінія зміщується в тій або