Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer Supports Undergraduate Teaching Laboratories

Význam tématu

IR spektroskopie je základní analytická technika používaná k identifikaci molekulární struktury a složení látek. Ve vysokoškolských laboratořích je klíčové, aby přístroje byly snadno ovladatelné, odolné, kompaktní a cenově dostupné. FTIR spektrometr Agilent Cary 630 tyto požadavky efektivně naplňuje a nachází uplatnění v řadě vzdělávacích i výzkumných aplikací

Cíle a přehled studie / článku

Cílem tohoto článku je představit použití FTIR spektrometru Agilent Cary 630 v běžném výukovém experimentu fyzikální a analytické chemie, konkrétně měření rotačně-vibračního spektra diatomického plynu HCl. Experiment demonstruje:

• nastavení přístroje pro analýzu plynů,
• získání kvalitativních i kvantitativních dat,
• výpočet molekulárních parametrů (rotační konstanty, délka vazby).

Použitá metodika

Spektrum HCl bylo pořízeno na FTIR spektrometru nastavěném na optické rozlišení 2 cm⁻¹. Pracovní postup zahrnoval:

• instalaci transmission modulu s plynovou kyvetou,
• získání prázdného (background) spektra se ziskem 18 000–25 000,
• naplnění kyvety plynem HCl a pořízení 64 skenů,
• apodizaci Norton-Beer medium a zero‐fill factor 2 pro zlepšení tvaru čar.

Použitá instrumentace

• Agilent Cary 630 FTIR spektrometr
• Transmission accessory (G8043 #300) s Agilent 50 mm gas cell (G8043 #306)
• Agilent MicroLab Expert software (G4097AA)

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrum HCl ukázalo dobře rozlišitelné rotační čáry obou větví (P a R), zobrazeno bylo 10 čar v každé větvi. Tyto polohy čar umožňují výpočet rotačních konstant a střední délky vazby H–Cl. Dosazením do modelu dvou hmot spojených pevnou pružinou lze určit další spektrální a molekulární parametry.

Přínosy a praktické využití metody

FTIR spektrometr Cary 630 nabízí:

• rychlé měření (pod 1 minutu) s minimální potřebou školení,
• kvalitativní analýzu organických sloučenin i kvantitativní měření,
• výměnné samplingové rozhraní pro kapaliny, pevné látky i plyny,
• vysokou odolnost a spolehlivost v multiuser prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj aplikací může směřovat k:

• automatizaci výukových procesů a push-button režimům,
• pokročilým multivariačním kvantitativním metodám,
• rozšíření spektrálních knihoven a knihovních vyhledávacích nástrojů,
• dálkovému monitorování a integraci s laboratorními informačními systémy.

Závěr

Agilent Cary 630 FTIR splňuje nároky vysokoškolských laboratoří díky kompaktnímu provedení, snadnému ovládání a širokým analytickým možnostem. Demonstrované měření rotačně-vibračního spektra HCl efektivně ilustruje vzdělávací i výzkumné využití tohoto přístroje.

Reference

• Numerous laboratory experiments can be found from simple internet searches describing sample handling, theory and calculations.
• Garland R.M., Nibler J.W., Shoemaker D.P. Experiments in Physical Chemistry, 8th Edition, 2008.