instrumentalne metode
DESCRIPTION
imTRANSCRIPT
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 1/107
INSTRUMENTALNE METODEINSTRUMENTALNE METODE
UU
ORGANSKOJ HEMIJIORGANSKOJ HEMIJI
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 2/107
Literatura:
1.Banjanin B. (1998.): „Organska hemijaterija i rije!eni "r#$emi“, Univerzitet uSarajevu, Farmaceutski fakultet, Sarajev
!."tt#:$$en.%iki#e&ia.r'$%iki$nfrare&s#ectrsc#*
+."tt#:$$%%%.%ster.e&u$c"emistr*$is$ruaker$ir$&efault."tml
2
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 3/107
- U/0 -- U/0 -
3
S#ektrmetrija(s#ektrsk#ija) je 'ranaznansti kja se avi #ruavanjem
s#ektara nastali" interakcijm zraenja itvari.2jam s#ektra znaava ure3eni
niz &iven rastavljanjem nek'sl4en' sistema,#rimjerice rastavljanjeijele je svijetlsti na sastvane je
razvrstane #rema valnj &uljini ilirastavljanje mlekule na fra'mente
razvrstane #rema masi (masenis#ektar).
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 4/107
5S67U56;55S67U56;5
6/06/0
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 5/107
Dakle, spektrometrija je širi pojam kojiDakle, spektrometrija je širi pojam kojiobuhvata sve tehnike koje se baveobuhvata sve tehnike koje se bave
proučavanjem i analizom raznih proučavanjem i analizom raznihspektara.spektara.
S druge strane, spektroskopija je granaS druge strane, spektroskopija je granafzičke nauke koja se bavi proučavanjemfzičke nauke koja se bavi proučavanjemspektara na temelju posmatranja.spektara na temelju posmatranja.
Usprkos ovim činjenicamaUsprkos ovim činjenicama
spektroskopija se vrlo cesto koristi naspektroskopija se vrlo cesto koristi namjestu gdje bi trebalo koristi izrazmjestu gdje bi trebalo koristi izraz
spektrometija.spektrometija.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 6/107
6
Spektrometrija obuhvaća nizeksperimentalnih metoda koje omogućuju
odreivanje hemijskog sastava i tvari.
!rije primjene spektroskopije zaodreivanje strukture hemijskih spojeva
potrebno je uzeti njenu fzikalnu pozadinutj.prirodu elektromagnetskog zračenja,te
načine interakcije elektromagnetskog zračenja i tvari.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 7/107
!riroda elektromagnetskog!riroda elektromagnetskog zračenja "#$%& zračenja "#$%&
7
#lekromagnetsko zračenje ciji manji
dio čini vidljiva svjetlost ima dvojnu prirodu valnu i čestičnu.'o znači da
se neka svojstva #$% moguobjasniti isključivo njegovom valnom
prirodom, a druga isključivo pretpostavkom da je #$%
sastavljeno od čestica .
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 8/1078
U analitike svr"e naje<=e su
kri<tene :
U$S s#ektrsk#ija
7 s#ektrsk#ijaasena s#ektrsk#ijaS#ektrsk#ija nuklearne ma'netske
reznance (57)
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 9/1079
U()(*S spektroskopija +apsorpcija je poduticejem visoke energije eksitacije ,u
tom području apsorbiraju samokonjugirani
pi elektroni.
*nracrvena spektroskpija+apsorpcija je pod uticajem niske energije koja potječe
od vibracija i rotacija eksicitiranihskupina atoma unutar molekula.-arakteristična apsorpcija se koristi za
identifkaciju unkcionalnih skupina.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 10/10710
$asena spektrometrija +molekule u uzorku joniziraju pod uticajem visoke energije
elektrona.mjer mase i naboja ragmenata jona tačno je odredjen,a nastao je poduticajem električnog i magnetskog
polja.Struktura molekularnog jona takodjer
je ragment jona .
Spektroskopija /$0 +spektroskopskametoda kod koje se najčešće apsorbiraju
elektromagnetski valovi radiovalnih du1inau atomskim jezgrama koji se nalaze u
magnetskom polju magnetske indukcije.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 11/107
1. S#ektrmetrije > #jam i1. S#ektrmetrije > #jam i#&jela#&jela
značava svaki postupak mjerenja spektra SpektrometrijeSpektrometrije čine dio instrumentalnihmetoda i postupaka kojima se mogu dobiti
inormacije o hemijskom sastavu i
strukturi supstanci na bazi separacije,detekcije i mjerenja energetskih promjenakoje se dešavaju u jezgru i omotaču atomaili u molekulama kao posljedica interakcije
s energijom. *nterakcija sa energijom mo1eda se dešava na atomskom i molekulskomnivou, pa govorimo o atomskoj ili
molekulskoj spektrometriji.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 12/107
S#ektrmetrije > #jam iS#ektrmetrije > #jam i#&jela#&jela!odjelu spektrometrija je moguće
napraviti na osnovu+ a& nivoa na kojima se dogaa
interakcija + atomska i molekulska
b& energije koja stupa u interakciju sauzorkom+ toplinska, hemijska, električnaili zračenje čestica.
c& poslijedica interakcije+ apsorpcijska,emisijska, spektromerija paspršenja imasena spektrometrija
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 13/107
!. asena s#ektrmetrija!. asena s#ektrmetrija
Masena spektrometrijaMasena spektrometrija je tehnika kojomse analiziraju molekule na temelju njihovemase
"i naboja&.
Maseni spektrometar Maseni spektrometar - 2nalize molekula različitih molekulskih
masa
- $olekule su pozitivno nabijene- 3oni prolaze magnetnim poljem- 0azličite mase se odvajaju i detektuju promjenom jačine polja
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 14/107
Masena s"ektrmetrija sekristi %a:
odreivanje sastava nepoznatog uzorkaodreivanje sastava nepoznatog uzorka"kvalitativna analiza&"kvalitativna analiza&
odreivanje izotopskog sastava uzorkaodreivanje izotopskog sastava uzorka
odreivanje strukture molekulaodreivanje strukture molekula promatrajući ragmentaciju molekula promatrajući ragmentaciju molekulaodreivanje molarne mase molekuleodreivanje molarne mase molekuleodreivanje količine odreene supstanceodreivanje količine odreene supstance
u uzorku "kvantitativna analiza&u uzorku "kvantitativna analiza&odreivanje fzičkih i hemijskih svojstavaodreivanje fzičkih i hemijskih svojstava
supstancisupstanci proučavanje ponašanja jona u vakumu proučavanje ponašanja jona u vakumu
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 15/107
Masena spektrometrijaMasena spektrometrija Uzorak se pretvoriUzorak se pretvori u paruu paru
prije prije prolaska kroz jonsku prolaska kroz jonskukomorukomoru
Zatim se bombarduje Zatim se bombarduje sa sa
strujom strujom ele elek k trontronaa visokevisoke
energije.energije. Ovo rezultuje stvaranjemOvo rezultuje stvaranjem
mol mol ekularnihekularnih jona jona kao ikao i
brojnih fragmenatabrojnih fragmenata
Ovi joniOvi joni se zatim se zatim ubacuju uubacuju u
eleelek k tr tr onsko polje gdjeonsko polje gdje se se
ubrzavajuubrzavaju ii prolaze kroz prolaze kroz uskiuski
otvor otvor , , stvarajući stvarajući uski snopuski snop
po po z z itivitivnihnih j jononaa..
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 16/107
Ovaj snop se zatim izlaže magnetnom polju kojim se joni skreću
na određenu udaljenost zavisno od odnosa mase i naelektrisanja
Joni skrenuti na kružnu putanju detektuju se određenim
instrumentom, koji zatim šalje poruke na snimač i dobije se
maseni spektar.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 17/107
5astajanje masen'5astajanje masen's#ektras#ektra
Ulaz
Jonizacija
Mas. analizator
Razvrstavnje masa (filtriranje)
Detektor
jona
Detekcija
Jonski
izvor
• čvrsti uzorci• tečnosti
• Pare
Detektuje ionestvaranje jona
(naelektrisani molekuli)Razvrstavanje jona po masi (m/z)
1330 1340 130
100
7
0
2
0
Maseni spektar
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 18/107
+. 2rces mjerenja+. 2rces mjerenja
Jonizacija Jonizacija – upareni uzorak se jonizira– upareni uzorak se joniziratako što se uklanjaju jedan ili dvatako što se uklanjaju jedan ili dvaelektrona te pozitivno nabijene vrsteelektrona te pozitivno nabijene vrsteulaze u akceleracijsku komoruulaze u akceleracijsku komoru
Akceleracija Akceleracija – joni se podvrgnu– joni se podvrgnudjelovanju električnog polja radidjelovanju električnog polja radiubrzanjaubrzanja
Defekcija – (otklon odvajanje premaDefekcija – (otklon odvajanje premaatomskim (molekulskim masama (m!zatomskim (molekulskim masama (m!z
DetekcijaDetekcija – samo joni odre"ene mase– samo joni odre"ene masedolaze do detektora# za detekciju svi$dolaze do detektora# za detekciju svi$ jona treba mijenjati akceleracijsko polje jona treba mijenjati akceleracijsko polje jer detektor bilje%i svaku vrstu jer detektor bilje%i svaku vrstukaozaseban vršak &peak'kaozaseban vršak &peak'
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 19/107
&'(&'(.. JONI)A*IJA JONI)A*IJA
Jonizator je ure"aj koji prevodi Jonizator je ure"aj koji prevodimolekule u jonemolekule u jone
)roces jonizacije uključuje dovo"enje)roces jonizacije uključuje dovo"enjeenergije molekuli# pri čemu seenergije molekuli# pri čemu seizbacuje jedan ili više elektronaizbacuje jedan ili više elektrona
)ri tom procesu mo%e do*i i do)ri tom procesu mo%e do*i i do+ragmentacije molekule u dva ili više+ragmentacije molekule u dva ili više+ragmenata+ragmenata
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 20/107
?nizacija ?nizacija
4e iti:- ,lektronska jonizacija (,-,lektronska jonizacija (,--oristi snop brzih elektrona kojima sebombarduje elektron u gasnoj azi
- Jonizacija brzim atomima Jonizacija brzim atomima " " .A/0.A/0 eng.4ast 2tom 5ombardment&, i jonizacijabrzim jonima " " .-/.-/6 eng. 4ast *on
5ombardment&koristi brze atome ili jone kojima sebombardiraju molekule ispitivanog uzorkau nekom mediju "tzv. matrici &.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 21/107
11 2emijska jonizacija2emijska jonizacija "7*6 eng. 7hemicalionization&
jonizira molekulu posredno, pomoću neke drugesupstance.
11 ,lektrosprej ,lektrosprej "#S*6 eng. #lectroSpra8 *onization&
jonizira analit u obliku rastvora.
- MA3D-MA3D- "eng. $atri9:2ssisted ;aserDesorption)*onization
matricom potpomognuta laserskadesorpcija)jonizacija& je metoda za jonizacijumolekula. /a matricu se djeluje laserom
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 22/107
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 23/107
hν aser
1! "aserski #ljesak jonizuje
molekule matri$a!
2! %olekuli uzorka (%) se jonizuju
prenosom protona&
' % % '!
%
MALDI: Matrix Assisted Laser Desorption
Ionization
/* 20 k+ Re,etka
(0 +)
-lo.a
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 24/107
+.!. nalizatr+.!. nalizatr
Analizator Analizator je ureaj koji razdvaja jone, nastale u jonizatoru po njihovoj masi i)ili naboju.
11 Magnetni sektorski analizator Magnetni sektorski analizator sastoji se od magneta, izmeu čijih polova prolaze joni.
11 ,lektrični sektor ,lektrični sektor sličan magnetnom sektoru, samo što umjesto
magnetnog polja koristi električno polje, a pretra1ivanje se obavlja promjenom napona na
elektrodama.
11 4vadrupolni analizator 4vadrupolni analizator sastoji se od četiri valjkste paralelne elektrode. 3oni se
propuštaju izmeu četiri elektrode
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 25/107
+.!. nalizatr+.!. nalizatr
5ime o+ fig$t analizator 5ime o+ fig$t analizator "'4&"'4&ubrzava jone iz jonizatora pomoću
homogenog električnog polja. ;akši joni se jače ubrzavaju i prvi dolaze do detektora.
Jon ciklotronska rezonancija Jon ciklotronska rezonancija iliili .5MS.5MS "eng. 4ourier 'ransorm $assSpectrometr8& predstavlja tehniku analize
jona po masama. Ureaj se sastoji odvelikog magneta koji proizvodi homogenomagnetsko polje.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 26/107
6ime-f-Ei'"t (vrijeme leta) (6/F)ass nal*zer
ime*o*lit (vrijeme leta) ( ) % ass 5nalzer
I Z V O R Područje strujanja (cijev za !et" jona #
etetor
+
joni se stva raju u pulsevim a !u poru.ju strujanja je slo#ono pol je !mjerenja vremena za koje jon i s tinu o etektora !
%ali joni stinu o etektora prije veliki !
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 27/107
$uadrupo!e Maseni %na!izator
oristi kom#inaiju R
zra.enja i jenosmjerne
struje (kao ilter mase)
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 28/107
In!etIon
source
Mass
%na!&zer 'etector 'ata
&stem
Hi)* Vacuum &stem
Orada podataka
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 29/107
,' O-ita.anje re%u$tata,' O-ita.anje re%u$tata
-zazvani signali na elektrodiubilje%avaju se na traci pisača uobliku maksimuma (pika
Skup svi$ maksimuma koji sudobijeni na traci pisača predstavljamaseni spektar ispitivanesupstance
-z tako dobijenog spektra se mo%evidjeti koji su joni nastalibombardovanjem molekulaispitivane supstance elektonima
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 30/107
)oznavanje nji$ove masemo%e da poslu%i za bli%eupoznavanje te supstance
Maseni spektri se crtaju kaovrijenosti m!z ili m!e naapscisi# naspram visine signala
na ordinati koji predstavljarelativni broj jona datemolekulske te%ine
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 31/107
)AKLJU/AK )AKLJU/AK
$etodom spektrometrije je moguće dobitiinormacije o hemijskom sastavu i strukturisupstanci.
'ehnika mesene spektrometrije omogućavaanalizu molekula na temelju njihove mase.
!rimarno se koristi za razdvajanje molekula iatoma prema njihovoj molekulskoj masi.
!rednost ove metode je što mo1e mjeriti masu
tačnije od drugih metoda i dati inormacije ohemijskoj strukturi ispitivane supstance.
-oristi se za identifkaciju, verifkaciju ikvantitativna mjerenja u mnogim prirodnimnaukama.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 32/107
S#ektrsk#ija u vi&ljivmS#ektrsk#ija u vi&ljivm
i ultraljuiastm #&rujui ultraljuiastm #&ruju
-ro!r! :o;o :anjanin
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 33/107
d posebnog značaja su + ultraljubičasta spektroskopija
U(
inracrvena spektroskopija *0 nuklearna magnetna
rezonancija /$0
spektar masa $S
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 34/107
alasne u;ine (<) za ultralju#i.asti spektar se izra;avaju
u nanometrima (1 nm = 10*9 ) >
za inrarveni se koriste mikrometri ( 1 ?m = 10*6)!
@ tipi.nom spektrootometru jeinjenje je izlo;eno
elektromanetnoj raijaiji uz pomoA stalno ,irenja
u talasnim u;inama!
Raijaija koja prolazi ili se upija je urtana na
ijaramu nasuprot talasne u;ine ili talasno #roja!
5#sorioni vrovi su skiirani kao minimum uinrarvenoj i kao maksimum u ultralju#i.astoj
spektroskopiji!
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 35/107
@ atim talasnim u;inama proenat enerije upijanja
zavisi o &
1!priroe jeinjenja
2!konentraije molekula
3!u;ine l rastvora kroz koji prolazi svjetlo
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 36/107
Ultraljuiasta i vi&ljivaUltraljuiasta i vi&ljivas#ektrsk#ijas#ektrsk#ija
Ultraljuiast i vi&ljiv svjetl uzrkujeelektrn kji je #&staknut ni4m ener'ijm.
-ostoje tri vrste elektrona& oni u B vezama> u C vezama inepoijeljeni elektron koji se ozna.avaju slovom n
za vezivanje!
@z apsorpiju enerije #ilo koji o ovi elektrona mou uAiu postiajna stanja koja su ili antivezna B ili C!
Eve molekule imaju B i B or#itale ali samo one koje
imaju C or#itale imaju i C or#itale!
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 37/107
@sporeFivanje zra.enja prije i poslije interakije s materijom
olazi se o niza vrijeni inormaija o strukturi tvari!
n.m.r. e.s.r. Mikrovalovi !R
U"#"!$ %#ra& #ra&
or
promjena spina
promjena
orijentacije
promjena
konfiguracije promjena distribucijeelektrona
promjena
nuklearne
konfiguracije
10 1 100 10 10 10cm-1-2 4 6 8
valni broj
10m 100cm 1cm 100
m 1
m 10nm 100pm
valna duzina
3×106 3×108 3×1010 3×1012 3×1014 3×1016 3×1018Hz
frekvencija
10-3 10-1 10 103 10 10! 10" joules#mole
energija
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 38/107
5psorpija/emisija
Eo
h
ν
apsorpcija
En
Eo
hν
emisija
En
hν
Glektronski eneretski prijelazi
5psorpija enerije G% zra.enja ultralju#i.asto i viljivoporu.ja je 100 H 800 nm!-o#uFivanje elektrona
u B > C i n*or#italama je iz osnovno u vi,e eneretsko
stanje!+i,a eneretska stanja su molekulske or#itale koje
nazivamo 5IJ+GKIG!
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 39/107
lekulske ritalelekulske ritale
2rili4avanjem atma frmiraju semlekulevanjske vezne
atmske ritale #rekla#aju se i frmirajumlekulske ritale.alentni elektrni zauzimajute mlekulske ritale
tj. 2aulijev #rinci# i Gun&v #ravil.
1s
b
1s
a
σ6
s
E
σ6s
7+ezanjem viju atomski
or#itala nastaju vijerezultantne or#itale!
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 40/107
5ntivezna or#itala vi,e enerije
+ezna or#itala ni;e enerije
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 41/107
+ezivanjem p or#itala nastaju B or#itale ili C por#itale!
5ntivezna or#itala vi,e enerije
+ezna or#itala ni;e enerije
-rijelazi izmeFu elektronski eneretski razina Ieke
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 42/107
-rijelazi izmeFu elektronski eneretski razina!Ieke
molekule su kvantizirane!-o#uFuju se elektroni
emijski veza (valentni elektroni)!
π π∗
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 43/107
HrmfriHrmfri
Hrmfri su funkcinalne sku#ine kjea#sriraju U$S zraenje.
1! KasiAene molekule&B veze apsor#iraju u vakuumskom @+BL B
npr!& 3M*M3 <ma$=13 nm
2! %ale molekule s vostrukom ili trostrukom vezom
apsor#iraju u vakuumskom i #liskom @+ CL C
npr!& M=M <ma$=180 nm
M=M <ma$=190 nm
3! Epojevi s eteroatomima s neveznim or#italama (>I>E it!)
<ma$=180*200 nm BLn
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 44/107
II-karten-karten
22 p or#itale na M H atomima ormiraju 22 elokalizirane C
or#itale C or#itale su sli.ni enerija!Jznos G = v je
relativno mali>nalazi se u viljivom poru.ju spektra
aroten
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 45/107
σ
σ
nn E n e r g y
E n e r g y
σ
σ
σ
n n
σ
σ
n n
σ
σ
π11
E n e r g y
E n e r g y
σ
σ
σ
konjugirani spojkonjugirani spoj
π33
π44
π22
5ko je veAi stupanj konjuaije manje su eneretskerazlike izmeFu or#itala!
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 46/107
UU aktivnstaktivnst
2treni su krmfriJJ, J/, 55, 5/!,
• π -K πL i n -K πL #rijelazi
M U #&ruju !CC-8CC nm a#sriraju:
M lifatski lanci, alk"li, eteri, neknju'iranis#jevi
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 47/107
-remetni nastavnik& -ro!r!:o;o :anjanin
Pre'met!'entifikacija oranskih komponenti *ema!nfracrvena spektroskopija
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 48/107
Literatura:
1.Banjanin B. (1998.): „Organska hemijaterija i rije!eni "r#$emi“, Univerzitet uSarajevu, Farmaceutski fakultet, Sarajev
!."tt#:$$en.%iki#e&ia.r'$%iki$nfrare&s#ectrsc#*
+."tt#:$$%%%.%ster.e&u$c"emistr*$is$ruaker$ir$&efault."tml
48
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 49/107
IN0RA*R1ENAIN0RA*R1ENAS2EKTROSKO2IJAS2EKTROSKO2IJA
*nracrvena "*0& spektroskopija je jednaod najčešćih spektroskopskih tehnika i jedna od osnovnih instrumentalnihanalitičkih metoda za karakterizaciju,identifkaciju i odreivanje hemijskih
tvari. Spektroskopija inracrvenog zračenja "*0
spektroskopija& koristi inracrveno zračenje kao medij proučavanja.
-ao takva vrlo je rasprostranjena i imaširoku primjenu u temeljnom istra1ivanjui cijelom nizu industija te u različitimkontrolnim laboratorijima.
49
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 50/107
0a i se infracrvena s#ektrsk#ija us#je<n
#rimjenila u rje<avanju razliiti" #rlema kjiukljuuju karakterizaciju, i&entiNkaciju i
kvantitativn &re3ivanje &re3ene "emijsketvari, nu4n je #znavati Nzikalne snve
same te"nike,naine inter#retacijeinfracrveni" s#ektara i snve funkciniranjainfracrveni" s#ektrmetara.
et&a se zasniva na 'a3anju su#stanceinfracrvenm ra&ijacijm i mjerenjua#srvane ra&ijacije.
0
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 51/107
va metoda je naročito pogodna za
organska jedinjenja. Spektrogram koji sedobije je prilično slo1en i sastoji se od niza
ispupčenja : <vrhova< : na talasnimdu1inama na kojima je apsorbovano
zračenje.
'ako različite veze "unkcionalne grupe&
uzrokuju <vrhove< na različitim talasnimdu1inama.
1
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 52/107
Ha #raktian "rimjer uze=em slje&e=a tri je&injenja - acetanhidrid, sirćetnu kiselinu i
etil:alkohol.
Da bi počeli potrebno je znati talasne du1ine
na kojima veze i unkcionalne grupe u ovim jedinjenjima apsorbuju svijetlost.
/-G (alk"li, r'naske kiseline) na +OCC-
+CCC cm-1 J/ (r'anske kiseline) na 1P!Q-1PCC
2
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 53/107
Strukture je&injenja su:
3
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 54/107
7 s#ektr'rami su: 7 s#ektr'rami su:
4
<7
j < j k
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 55/107
7je<enje s#ektra7 je<enje s#ektra
/a prvom spektru je etanska kiseline.
/a drugom je acetanhidrid.
/a trećem spektru je etanol.
/a drugom spektru nema apsorpcije u oblasti =>??:=??? cm:@ što znači da u tom molekulu nema Agrupe. 3edini molekul bez A grupe od ponuenih jeacetanhidrid.
!rvi spektar pokazuje apsorpciju u oblastima =>??:=??? i @BC:@B??, što znači da molekul ima i A ikarbonilnu grupu. d ponuenih molekula to jeetanska kiselina.'reći spektar onda mora biti etanol što apsorpcija uoblasti =>??:=??? dokazuje.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 56/107
$noge supstance apsorbuju svijetlost i emituju je. $i to vidimo kao boju ukoliko supstanca
apsorbuje i emituje svetllost iz vidljivog dijelaspektra./eke supstance, ne apsorbuju tu svijetlost jer je
ona nedovoljno visoke energije ili previsokeenergije "to zavisi od strukture jedinjenja&.
'ako one apsorbuju svijetlost iz nevidljivog dijelaspektra : ultraljubičastog "talasne du1ine manjeod E??nm i velike energije& i inracrvenog
"talasne du1ine veće od B>?nm& ili čak nekedruge oblike zarčenja.
2ko znamo koje zračenje neka supstancaemituje i apsorbuje mo1e nam reći mnogo o
nekoj supstanci. $o1emo saznati njenustrukturu, a kasnije spektroskopiju koristiti za
testiranje prisustva neke supstance. 6
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 57/107
*nracrveno zračenje emitiraju molekule
zahvaljujući svojim vibracijama.
2psorbiranjem inracrvenog zračenja molekulskevibracije se pobuuju, pa molekule počinju jače
vibrirati. %bog toga se inracrvena spektroskopija, zajedno s ramanovom spektroskopijom zove
vibracijska spektroskopija
Slobodni atomi ne emitiraju inracrveno zračenje.Svaka molekula ima karakteristične vibracije, koje
ovise o čvrstoćama veza i masama dijelovamolekula koje vibriraju.
7
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 58/107
'a činjenica daje inracrvenoj spektroskopiji velike
analitičke mogućnosti jer je moguće odrediti odkojih se unkcionalnih skupina molekula sastoji.
-ako svaka molekula ima različiti inracrvenispektar, inracrvena spektroskopija se koristi pri
identifkaciji tvari.
-ako je toplinska energija molekula veća odenergije vibracija, inracrveno zračenje emitirajuobjekti zahvaljujći svojoj toplinskoj energiji. (alna
duljina emitiranog zračenja ovisi o temperaturi prema zakonu crnog tijela.
8
O"ti-ki e$ementiO"ti-ki e$ementi
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 59/107
O"ti-ki e$ementiO"ti-ki e$ementi
ptički elementi se obično rade od kristala natrijevogklorida, kalijevog klorida i sličnih soli, a najčešće
kalijevog bromida.
litijev Fuorid je proziran u najvećem dijelu spektra. vimaterijali lako reagiraju s vlagom iz zraka, pa brzo postaju zamućeni, pa ih je potrebno polirati prije
upotrebe.
'ekući uzorci se koriste izmeu dviju pločica kalijevogbromida ili neke druge soli, u obliku tankog flma. -rutiuzorci se samelju u prah i pomiješaju s prahom kalijevog
bromida.
9
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 60/107
Dobivena smjesa se spreša u pastilu, koja sestavlja u spektrootometar.
!rah krutih uzoraka se mo1e pomiješati i sorganskom tekućinom i koristiti kao i tekući
uzorak, ali tada se, prilikom analize spektara,treba paziti na dijelove spektra koje je
uzrokovala organska tekućina.
(odene otopine se nikad ne koriste jer vodaapsorbira inracrveno zračenje, a materijali odkojih su napravljeni optički elementi su jako
topljivi u vodi.
60
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 61/107
Mnhrmatr
$onokromator je najčešće optička rešetka, kao ikod spektroskopije vidljivog zračenja. !rizme serijetko koriste jer moraju biti napravljene odkristala neke soli.
Detektr
Detektor je termoosjetljivi otpornik, termistor. Uspecijalnim slučajevima se koristi bolometar+
metalni balon ispunjen plinom. !romjenatemperature, uzrokovana inracrvenim zračenjemse detektira promjenom volumena plina u balonu.
61
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 62/107
TEHNIKE SNIMANJATEHNIKE SNIMANJA
nfracrvena s#ektrsk#ija se zasniva namerenju a#sr#cije infracrven' zraenja& strane uzrka. nfracrven zraenje
#u3juje viracije u mlekulima.
(ibracije atoma u molekulima "slika @& mogubiti iste1uće "valentne& kada se dešavaju u
pravcu hemijske veze tj,. ako se veze produ1avaju i skraćuju ili mogu biti
savijajuće "deormacione& kada dolazi do
promene ugla veze.
Savijajuće vibracije mogu biti makazaste,mašuće, uvijajuće, ljujajuće.
62
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 63/107
63
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 64/107
*ste1uće vibracije mogu biti simetrične ili asimetrične.
Simetrične kada se obe veze jednog atoma u istovreme produ1avaju ili skraćuju . 2simetrične kada se jedna veza skraćuje a druga produ1ava.
-od asimetričnih vibracija dolazi do promene dipolnog
momenta molekula. vaj vibracioni dipolni momenat proizvodi električno polje koje je u stanju da apsorbuje
kvantne jedinice energije karakteristične za datimolekul i za vrstu veze izmeu atoma.
vo je osnovni uslov za dobijanje inracrvenog spektraa za same vibracije "asimetrične&, koje su inače
karakteristika heteronuklearnih molekula, ka1e se dasu aktivne u inracrvenoj oblasti.
64
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 65/107
-od simetričnih heteronuklearnih molekula imamosimetrične i asimetrične iste1uće vibracije kao
npr. kod molekula ugljen dioksida "sl. C&.
Simetrične vibracije neće biti vidljive u *7 oblasti"vibracija na @=E? cm:@&, dok će vibracija na
C=? cm:@ biti vidljiva.
'raka koja nastaje usled simetričnih vibracijamo1e se uočiti ramanskom spektroskopijom.
6
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 66/107
66
$lika +.
"rste istezanja u molekulu uljen'ioksi'a i talasne 'u,ine na
kojima se te vi-racije pojavljuju u ! i ramanskim spektrima.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 67/107
(ibracione rekvencije su karakteristične zasvaku odreenu unkcionalnu grupu npr. zakarbonilne grupe većina traka se pojavljuje na
@>?:@B? cm:@, većina traka za ugljenik:vodonik veze se pojavljuje blizu =??? cm:@.
ve karakteristične vibracije se zovu grupnerekvencije i koriste se za identifkacijumaterijala i za odreivanje strukture
nepoznatog čistog jedinjenja.
-ada su molekuli uzorka izlo1eni kontinuiranominracrvenom zračenju u spektrometru, otonikvantirane energije koje molekul apsorbuje
jednostavno ne sti1u do detektora67
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 68/107
/a *7 spektru se tada registruju nedostajući
otoni, ili apsorpcija, kao serija dobrodefnisanih, karakterističnih apsorpcionih traka.
4otoni koji nisu apsorbovani od strane uzorka su
jednostavno transmitovani nepromenjeni iregistrovani od strane detektora.
;inearna zavisnost izmeu apsorpcije ikoncentracije supstance koja apsorbuje data je
;ambert:5eer:ovim zakonom+
a - - c
68
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 69/107
Gdje 2 H apsorpcija6 a je apsorpcioni koefcijent
koji je u zavisnosti od talasne du1ine 6 b jedu1ina puta6 c je koncentracija supstance .
'ransmitovana "propuštena& svijetlost koja se zapravo detektuje na instrumentu se mo1e
defnisati kao +
' H *)*? ' je transmitovana svijetlost6 * je intenzitet
nakon prola1enja kroz uzorak i *? je upadniintenzitet svijetlosti.
dnos izmeu apsorpcije "2& i transmisije "'& je+ 2 H : log '
69
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 70/107
!ošto su energetski prelazi kvantirani, tj. dešavaju seizmeu strogo defnisanih energetskih nivoa u
spektrima se pojavljuju trake na tačno odreenim i za pojedine supstance karakterističnim vrednostima
talasnih du1ina odnosno rekvencija. *nracrveni spektar se rasprostire u rasponu talasnih
du1ina od B?? do ??? nm i rekvencija od @E ??? doC? cm:@. %bog primene i instrumentalnih razloga
zgodno je podeliti ga na +
Talasne dužine Frekvencije
,!isku I- o!ast.// - 2 0// nm 1 /// -
/// cm1
rednju I- o!ast2 0// - 2/ /// nm /// -
0// cm1
'a!eku I- o!ast2/ /// - 0// /// nm 0//
2/ cm1
70
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 71/107
5liska *7 oblast se nastavlja na U( i vidljivuoblast i zbog toga što je dostupna sa kvarcnom
optikom često je u kombinaciji sa U(:(*Sspektrometrima "U(:(*S:/*0:spektrometri&.
!ošto sva organska jedinjenja apsorbuju svetlostu ovoj oblasti dolazi do puno preklapanja
izmeu pojedinih traka. %bog toga je skoro
nemoguće koristiti ovu metodu u kvalitativnesvrhe. na se koristi za kvantitativna merenja i za in situ praćenje reakcija.
71
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 72/107
Srednja *7 oblast mo1e se dalje podeliti u podoblastiod C?? : I ??? nm tj. rekvencije E??? : @=?? cm:@ i oblast otiska prsta @=?? : ?? cm:@ "I ??? : C?
??? nm&.
U ovoj oblasti će se naći većina karakterističnihtraka za pojedine molekule tj. unkcionalne grupete se za karakterizaciju jedinjenja snimanja vrše u
ovoj oblasti.
Daleka *7 oblast se koristi kod identifkacijekristalnih struktura.
72
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 73/107
5a5aela 7-s#ektrsk#ijeela 7-s#ektrsk#ije
Slično U(:spektroskopiji "gdje se apsorbira U(: zračenje& ovdje se upija toplinsko zračenje.
1 -zvor zracenja8 /ernstov štapic 1 Detektor8 termočlanak
)riprema uzorka8 "a& -5r:pločice "b& ćelije s otopinom
"c& namaz "/a7l&
/# staklo "djelomično apsorbira *0:zračenje&
*0:spektar+ gra l " n & prema apsorbanciji "tj. lma9apsorbiranog *0:zračenja&
73
) - j IR kt k ij
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 74/107
)na-enje IR3s"ektrsk"ije
"a& unkcijske skupine
"b& identifcira spoj usporedbom "katalozi&
"c& nemoguća analiza cijelog spektra"nadopuna /$0, U(,J:analiza itd.&
74
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 75/107
1i#ra4ije je5nsta.ne m$eku$e
2armonijski oscilator K lopte povezaneoprugama u stalnom titranju "vibraciji&
: analogno promjene veza molekula+
"a& istezanje veza, n "stretching vibrations&
"b& deormacija kuteva "svijanje veza& # d"bending vibrations&
7
Na-in .i#ra4ije .isi .rsti .e%e i k$iniNa-in .i#ra4ije .isi .rsti .e%e i k$ini
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 76/107
Na-in .i#ra4ije .isi .rsti .e%e i k$iniNa-in .i#ra4ije .isi .rsti .e%e i k$ini
stezanje veza
76
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 77/107
RA1NINSKA:
77
Deformacija kuteva
/0R1"/!/$21&
ij 7#sr#cija 7 zra jenja
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 78/107
#sr#cija 7-zra#sr#cija 7-zraenjaenja !ojedina skupina "veza& apsorbira "kvantizirano& zračenje
one rekvencije koja odgovara rekvenciji njezine vibracije. 4rekvencija i njezine vibracije L vibracija koja mijenja
električni dipol molekule.
0itmička promjena dipola "odn. raspodjele naboja& promjenljivo električno polje M oscilirajuće električno polje zracenja apsorpcija "tj. pojačanje molekulskih vibracija&.
2omonuklearne dvoatomne molekule+ nemaju nititrajnog ni promjenljivog dipola neaktivne u *0 "AC, /C,
C&.
)oliatomne molekule L mnogo načina vibracija, npr.voda ima = vibracijske mogućnosti, a u 7AC:skupini "u
sklopu veće molekule& postoji istezanje veza i deormacijakuteva.
78
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 79/107
IR3s"ektri
2&ruja 7-si'nala
79
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 80/107
O#$ik IR3s"ektra
80
(stariji ureFaji imaju linearnu> a noviji loaritamsku skalu)
!R#spektrometri
Po'jela(3) Disperzijski s optičkom re4etkom (kvalitativna analiza)
(+) 5*#!R#ure6aji (kvali# i kvantitativna analiza)
(7) /e'isperzijski fotometri (kvantitativna analiza atmosfere)
(8) Refleksijski ure6aji (analiza krutina u poljoprivre'i i in'ustriji)
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 81/107
.51-91spektro+otometar (.ourier 5rans+orm -9Spectrometer
5r1i razvoj zadnjih godina "zbog brzine, visokerezolucije,osjetljivosti, tačnosti&
!rvi instrumenti glomazni i skupi s ograničenom primjenom.
Danas+ srednje kvalitetni modeli istisnuli sudisperzijske ureaje iz laboratorijske upotrebe.
/ačelo+ cijeli *0:spektar razdijeli se na C snopa čijimrelativnim promjenama nastupa intererencija6dobiveni podaci procesiraju se 4ourierovimtransormacijama.
81
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 82/107
S"ema F6-7 s#ektrftmetraS"ema F6-7 s#ektrftmetra
82
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 83/107
)rednosti .51-91te$nike8
"@& -ratkoća postupka
"C& (isoka rezolucija
"=& dlični spektri "E& $ala količina uzorka
"& -ompjutor pohranjuje spektre čistih
uzoraka i otapala "analiza smjesa&.
83
f i k f i kt
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 84/107
nfracrveni s#ektarnfracrveni s#ektar
84
Jnrarveni spektar ispitivane supstane
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 85/107
In6ra4r.eni s"ektar #kazuje sna4ne viracijeu a#sr#cinm #&ruju & 8CC & 1OCCcm-1./v a#sr#cin #&ruje &'vara &erivatima
enzena.
2rimje=uju se etiri a#sr#cine trake na 1AQC,1QCC, 1Q8C 1OCC cm-1 i #ri#a&aju J > J skeletnim
viracijama u ravni.
5a 1!CC cm-1 J s#ektar #kazuje #ik kji&'vara fenlima, &k na ++CC cm-1 #kazuje
sna4nu liniju kja &'vara /G 'ru#i. 6ak3er je jaka a#sr#cija u #&ruju &vstruki" veza J J
na 1O+C cm-1.
8
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 86/107
5uklearna ma'netna5uklearna ma'netnareznancareznanca
;it t;it t
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 87/107
;iteratura;iteratura
Banjanin B. (1998.): „Organskahemija terija i rije!eni"r#$emi“, Univerzitet u
Sarajevu, Farmaceutski fakultet,Sarajev "tt#: %ek. nist. 'v $
c"emistr* %%%.ri&1.iase.aist '.j#$s&s$c'i
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 88/107
Svaka spektrometrijska metodamjeri odreene energetske
promjene do kojih dolazi kada se
uzorak podvrgne zračenju,a najviše se primjenjuju sljedećemetode+
Spektroskopija masa - molekule se bombardiraju elektronima
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 89/107
p p j j
srednje energije i odreuj se distribucija
(rasprostranjenost ! intenzitet) masa
rezultiraju"i# nabijeni# $ragmenata
%n$racrvena spektroskopija - spektri nastaju usljed prelaza
molekule
iz stanja s ni&om vibracijskom i
rotacijskom energijom u stanje s višom
vibracijskom i rotacijskom energijom
'ltraljubiasta i vidljiva spektroskopija - spektri nastaju usljed
prelaza elektrona iz ni&eg u više energetsko stanje!
koji je pra"en vibracijskim i
rotaijskim promjenama
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 90/107
Spektroskopija nuklearne magnetske rezonancije - spektri nastaju usljed
promjene orjentacije spina
atomski# jezgri u magnetskom polju
Svi spektri pripadaju razliitim podrujima valni# duljina
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 91/107
jedinstvenog spektra elektromagnetnog zraenja koji je
prikazan na Slici .
$lika 3. Epektar elektromanetno zra.enja
S#ektrsk#ija nuklearneS#ektrsk#ija nuklearne
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 92/107
S#ektrsk#ija nuklearneS#ektrsk#ija nuklearnema'netne reznancije (57)ma'netne reznancije (57)
57 s#ektrsk#ija je u "emijuuve&ena 19QC.'&ine. e3utim,&anas je va met&a je&na &najvi<e kri<teni" s#ektrsk#ski"met&a u strukturnj analizir'anski" s#jeva. S#ektri 57 suvema sku#i, rukvanje vim
a#aratima je relativnkm#likvan. 5a Slici O. je#rikazan s"ema 57 s#ektrmetra.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 93/107
$lika +. Eema I%R spektrometra
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 94/107
5uklearn ma'netn reznantnas#ektrsk#ija (57) je svestranas#ektrsk#ska &isci#lina kja m4e&a re'istruje si'nale atma iz razliiti"
#l4aja u mlekulu i #ri tme &asvaki si'nal &ve&e u vezu sa nekm& #znati" s#inski" interakcija,
'lavnim izvrima #&ataka mlekulskj strukturi i &inamici.
2zitivn naelektrisan jez'r "i&r'ena,
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 95/107
&nsn #rtn, #na<a se ka ma'net uma'netnm #lju. k se #rtn stavi u
nek vanjsk ma'netn #lje , nje'vma'netni mment rjenti<e se na je&an& &va m'u=a naina, u #aralelni ilianti#aralelni smijer s vanjskim ma'netnim#ljem (Slika +.).
$lika 7. -ona,anje protona u manetnom polju i izvan polja
0a i #rtn zauze anti#aralelnu
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 96/107
rjentaciju #rema vanjskm ma'netnm#lju, nu4n je &a a#sruje ener'iju. 6
se m4e #sti=i ak se #rtn #&vr'ne&jelvanju elektrma'netn' zraenja. Utrenutku ka&a je ener'ija kja je nu4na za#rmjenu rjentacije izje&naena saener'ijm zraenja, &lazi & a#sr#cije islanja 57 si'nala ka #slje&ice#rmjene rjentacije (Slika A.).
$lika 8. 5psorpija i slanje I%R sinala
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 97/107
ner'ija kja je nu4na za #rmjenurjentacije #rtna u vanjskmma'netnm #lju &'vara ener'iji ra&italasa. Rnatn je ni4a & ener'ije ultra-
viletn' vi&ljiv' i J s#ektra.U su<tini, #rtnski s#ektri se &ivajutak &a se uzrak stavi u vanjskma'netn #lje , kjem se mijenja jaina,
#ri emu se frekvencija za&r4avaknstantnm.
Ha&a &3e & a#sr#cije ener'ije nu4ne zaj j t ij j lj i l k ji
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 98/107
#rmjenu rjentacije, javlja se si'nal kjiilje4i elektrnski ure3aj. ntenzitet te
a#sr#cije se autmacki nansi na'raNkn u funkciji rastu=e jainema'netn' #lja. 7azliite vrste #rtnaa#sruju na razliitim jainama #lja i na
taj nain se vr<i nji"va in&entiNkacija.
$lika 9. Iastajanje I%R spektra
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 99/107
Spektrometrija nuklearne magnetske
rezonancije met&a je kja se temeljina #sre&nm #ra=enju #rmjenaener'etski" stanja rtiraju=i" jez'ara
neki" atma u ma'netskm #lju .S#ektri 57 kriste se u istra4ivanjustrukture mlekula, jer &iveni
si'nal ne zavisi sam vrsti atma,ve= i statku mlekule .
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 100/107
Ra i&entiNkaciju r'anski" s#jeva
naje<=e se kriste 1G i 1+J s#ektri, jersu v&ik i u'ljik sastavni &ijelvi 'tvsvi" r'anski" mlekula. Ra is#itivanja su#'&ni i svi stali atmi ije jez're imajus#inski kvantni rj * razliit & ?. 6 susve ne jez're iji su atmski ili masenirjevi (ili a) ne#arni , n#r. 1G , !G ,
1+J , 1A5 , 1Q5 , 19F , +12 , ali ne 1!J i18/ .
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 101/107
(anjsko magnetsko polje (elektrma'netsk
zraenje) &jeluje na takve jez're tak &a jesa&a nji"v s#in paralelan ili antiparalelan sasmjerm #lja . k je s#in #aralelan sa#ljem, jez'ra m4e a#srirati ra&ival i
#rmijeniti s#in. 6a&a je jez'ra na vi<emener'etskm nivu. ak je za cijeli uzrak'eneriran je&n vanjsk ma'netsk #lje,n nije je&nake jaksti za sve jez're
is#itivan' elementa u mlekuli.
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 102/107
7azl' tme je ne"m'en lokalno
magnetsko polje (#lje same mlekule) inje'va interakcija s vanjskim #ljem. 6aku mlekuli #stje vi<e i manje zasjenjene
jez're ist' elementa. 2u3ene jez're
stvaraju inducirano magnetsko polje je&nake jaksti ka i #lje kje je in&ukcijuizazval. Bu&u=i &a reznantna frekvencijazavisi & jaksti #lja, na =e tak3er itirazliita za neje&nak zasjenjene jez're.
S#ektar nuklearne ma'netneS#ektar nuklearne ma'netne
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 103/107
# '# 'reznancijereznancije
$lika :. I%R spektar ispitivane supstane
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 104/107
NMR s"ektar #kazuje si'nale na P. QQ,P. !, O. PQ ##m sa relativnim intenzitetimaO:+, A:C,Q+. Uljiv je &akle &a su na 57s#ektru tri razliite 'ru#e.
Gemijski #mak & O, PQ-O ##m #kazuje #et#rtna kji &'varaju cikl#enta&ien jnu.5a "emijskm #maku & P, ! & +, A ##m#rimje=uju se tri #rtna. 5a tim #rtnima su#risutne J J veze, a na P, QQ ##m#rimje=uje se je&an #rtn.
?ak #ik v' jna ukazuje na #risustv
armatsk' #rstena, u kje su J atminaizmjenin vezani &vstrukim vezama. ?ak "emijski #imak na O. C ##m ukazuje na
#risustv /G 'ru#e.
2rijekl s#ektra2rijekl s#ektra
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 105/107
2rijekl s#ektra2rijekl s#ektra
?ez'r sa ne#arnim rjem #rtna ilineutrna ima stalni ma'netski mmenti umn4eni nuklearni rtni sta&ij.5#r.Gu mlekuli ima &va ener'etski je&naka
rtna stanja kja su &&jeljenakliinskm rju. Ha&a se nek
je&injenje nalazi u ma'netnm #lju"i&r'eni is#ravljaju nji"v vlastit
#lje sa ili #rtiv ma'netsn' #lja,&aju=i #ve=anje &vma razliucitimener'etskim stanjima .
U vi<im ener'etskim stanjima #lja su
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 106/107
#stavljena je&n #rtiv &ru'' u nizimstanjima su &&jeljena je&n &ru'm.7azlika u nere'iji izme&ju &va stanja&'vara frekvenciji ra&i talasa.z v'razl'a ra&i frekvencija talasa
“acaTjez'r G iz ni4i" u vi<a ener'etskastanja.Ra"tjevana frekvencija je &irektn#r#rcinala ma'netnm, #lju.
57 s#ektrsk#ija je krisna zat st
7/18/2019 INSTRUMENTALNE METODE
http://slidepdf.com/reader/full/instrumentalne-metode-5691d7020d70a 107/107
57 s#ektrsk#ija je krisna zat stsvi "i&r'eni nemjenjaju tr u istm
#rimjenjenm ma'netnm #lju i zavisi& mjesta vezanja "i&r'ena.a'netn#lje “#u3enT nemra iti n kje jeus#stavljen ma'netm zat st
elektrni u vezi sa "i&r'enm ielektrni u lizini #i veza in&ukuju svjavlastita ma'netna #lja./v in&ukvan
#lje m4e se su#rstaviti #rimjenjenm#lju .2lje k "i&r'ena je n&arezultat #rimjenjeni" i in&ukvani" #lja.