а-Ламберта- Бера: I=I 0 e -ссl, т. е. на залежності інтенсивності смуг поглинання від концентрації речовини в пробі. При цьому про кількість речовини судять не по окремих смугах поглинання, а по спектральним кривим в цілому в широкому діапазоні довжин хвиль. Якщо число компонентів невелика (4-5), то вдається математично виділити їх спектри навіть при значному перекривання останніх. Похибка кількісного аналізу, як правило, становить частки відсотка.
Метод інфрачервоної спектроскопії є універсальним фізико-хімічним методом, який застосовується в дослідженні структурних особливостей різних органічних і неорганічних сполук. Метод заснований на явищі поглинання групами атомів випробуваного об'єкта електромагнітних випромінювань в інфрачервоному діапазоні. Поглинання зв'язано з порушенням молекулярних коливань квантами інфрачервоного світла. При опроміненні молекули інфрачервоним випромінюванням поглинаються лише ті кванти, частоти яких відповідають частотам валентних, деформаційних і лібраційних коливань молекул.
Для реєстрації спектрів поверхні твердих тіл застосовують метод порушеного повного внутрішнього відбиття. Він заснований на поглинанні поверхневим шаром речовини енергії електромагнітного випромінювання, що виходить з призми повного внутрішнього відображення, яка знаходиться в оптичному контакті з досліджуваної поверхнею. Інфрачервона спектроскопія широко застосовують для аналізу сумішей та ідентифікація чистих речовин.
Ідентифікація чистих речовин здійснюється зазвичай за допомогою інформаційно-пошукових систем шляхом автоматичного порівняння аналізованого спектра зі спектрами, що зберігаються в пам'яті ЕОМ. Для ідентифікації нових речовин (молекули яких можуть містити до 100 атомів) застосовують системи штучного інтелекту. У цих системах на основі спектроструктурних кореляцій генеруються молекулярні структури, потім будуються їхні теоретичні спектри, які порівнюються з експериментальними даними. Дослідження будови молекул та ін. Об'єктів методами інфрачервоної спектроскопії увазі отримання відомостей про параметри молекулярних моделей і математично зводиться до вирішення зворотних спектральних задач. Вирішення таких завдань здійснюється послідовним наближенням шуканих параметрів, розрахованих за допомогою спеціальної теорії спектральних кривих до експериментальних.
Параметрами молекулярних моделей служать маси складових систему атомів, довжини зв'язків, валентні і торсіонні кути, характеристики потенційної поверхні (силові постійні та ін.), дипольні моменти зв'язків та їх похідні по довжинах зв'язків та ін. Інфрачервона спеткроскопія дозволяє ідентифікувати просторові і конформаційні ізомери, вивчати внутрішньо- і міжмолекулярні взаємодії, характер хімічних зв'язків, розподіл зарядів в молекулах, фазові перетворення, кінетику хімічних реакції, реєструвати короткоживучі (час життя до 10 - 6 с) частинки, уточнювати окремі геометричні параметри, отримувати дані для обчислення термодинамічних функцій та ін.
Необхідний етап таких досліджень - інтерпретація спектрів, тобто встановлення форми нормальних коливань, розподілу коливальної енергії за ступенями свободи, виділення значущих параметрів, що визначають положення смуг у спектрах і їх інтенсивності. Розрахунки спектрів молекул, що містять до 100 атомів, в тому числі полімерів, виконуються за допомогою ЕОМ. При цьому необхідно знати характеристики молекулярних моделей (силові постійні, електрооптичні параметри та ін.), Які знаходять рішенням відповідних зворотних спектральних задач або квантово-хімічними розрахунками.
І в тому, і в іншому випадку зазвичай вдається отримувати дані для молекул, що містять атоми лише перших чотирьох періодів періодичної системи. Тому інфрачервона спектроскопія як метод вивчення будови молекул набув найбільшого поширення в органічній і елементоорганічеськой хімії. В окремих випадках для газів в інфрачервоній області вдається спостерігати обертальну структуру коливальних смуг. Це дозволяє розраховувати дипольні моменти і геометричні параметри молекул, уточнювати силові постійні і т.д.
Інфрачервона спектроскопія має ряд переваг перед спектроскопією у видимій і ультрафіолетовій областях, оскільки дозволяє простежити зміну всіх основних типів зв'язків в молекулах досліджуваних речовин. При використанні інфрачервоної спектроскопії для визначення якісного та кількісного складу природних сумішей не відбувається руйнування речовин, що дозволяє застосовувати їх для наступних досліджень. Як відомо, при інфрачервоної спектроскопії в діапазоні кожної хімічної угрупованню органічної молекули відповідає певний набір смуг поглинання, які добре вивчені і наведені у відповідних довідниках. При цьому слід зазначити, що в процесі зняття інфрачервоного спектра створюються перешкоди на певних довжинах хвиль, пов'язані з поглинанням електромагні...
