Kızılötesi Spektroskopisi Nedir?
Işık, farklı dalga boylarında ve frekanslarda yayılabilir. İnsan gözü, "görünür bölge" olarak adlandırılan 380 nm ile 700 nm arasındaki dalga boylarını algılayabilir. Kızılötesi ışınların dalga boyları 750 nm ile 1000μ\mum (yani 1 milimetre) arasındadır. Bu nedenle insanlar, kızılötesi ışınları göremezler; ancak bu dalga boyunu ısı olarak hissedebilirler.
Her atom ya da molekül elektromanyetik ışınım ile etkileşime girdiğinde karakteristik bir özellik gösterir. Kızılötesi spektroskopisi, kızılötesi ışık ile etkileşime giren maddeyi inceler. Madde kızılötesi ışık ile etkileşime girdiğinde ışınların bir kısmını soğurur ve maddeyi oluşturan moleküllerin titreşim enerji seviyeleri uyarılır. Bu sayede, kızılötesi spektroskopisi ile atomların titreşim enerji seviyeleri ölçülerek fonksiyonel grupların belirlenmesi mümkün olduğu gibi, maddenin moleküler yapısı ve molekülün madde içindeki miktarı gibi bilgilere ulaşmak da mümkün olur.
Madde ile etkileşime giren çeşitli dalga boylarındaki ışınımların bazıları soğurulur ve ışınım enerjisi, maddeye aktarılır. Bu durumda madde, "uyarılmış" hale geçer. Uyarılmış madde, soğurduğu ışınım enerjisini geri vererek, "temel" haline geri döner. Bu olay, moleküllerin dipol momentinde değişimlere neden olur.
Homonükleer moleküller dışında tüm moleküller, kızılötesi ışınları soğururlar ve belirli bir kızılötesi spektrumu yayarlar. Çünkü bir molekülün kızılötesi spektrumunun alınabilmesi için, kızılötesi ışık ile etkileşime girdiğinde dipol momentinde bir değişiklik olması gerekir. Yani molekülün dipol momenti yoksa, kızılötesi spektroskopisi ölçülemez. Ayna simetrisine sahip olan oksijen, nitrojen (azot), karbon dioksit ve karbon tetraklorür gibi moleküllerde kalıcı dipol momentleri bulunmaz. Tabii ki bu moleküller, dışarıda var olan bir elektromanyetik alanın etkisiyle geçici olarak dipol momentine kavuşabilirler.
Kızılötesi spektroskopisi, dalga boyuna, dalga sayısına ve frekansına göre yakın, orta, uzak olmak üzere üç bölgeye ayrılmıştır. Analizi yapılan maddenin bu bölgelerdeki davranışları, madde hakkında bilgiler verir.
Kızılötesi spektrum almak için genellikle Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektrometreler kullanılır. FT-IR spektrometreleri, bir ışık kaynağı, bir ışın bölücü ve detektör olmak üzere üç kısımdan oluşur. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometrelerde genellikle Michelson interferometresi yöntemi kullanılır. Michelson interferometresi, ışık kaynağı, sabit ayna, hareketli ayna ve detektör olmak üzere dört kısımdan oluşur.
Işın bölücü, kızılötesi kaynaktan çıkan ışığı iki eşit parçaya bölerek iki farklı optik yol oluşmasını sağlar. Işınlardan biri sabit aynadan yansıyarak detektöre ulaşır. Diğer ışın ise hareketli aynadan yansıyarak detektöre ulaşır. Eğer ışınların aldığı yollar eşit ise, optik yol farkı sıfır (ZPD) olur. Hareketli ayna çalıştırıldığında eşitlik bozulur ve optik yol farkı meydana gelir. Optik yol farkı, kaynaktan gelen ışığın tam katlarına eşitse yapıcı girişim oluşur ve sinyal kuvvetlenir.
δ=nλ\delta = n \lambda n=0,1,2,3,... (n bir tam sayı)
Optik yol farkı, kaynaktan gelen ışığın dalga boyunun tek katlarına eşitse yıkıcı girişim oluşur ve sinyal yok olur.
δ=(n+12)λ\delta=(n+ \frac{1}{2}) \lambda n=0,1,2,3,... (n bir tam sayı)
Kızılötesi spektroskopisi, organik kimya ve anorganik kimyada bilinmeyen maddelerin analizinde kullanıldığı gibi protein karakterizasyonu, yarıiletken analizi, uzay araştırmaları, gıda, ilaç, ahşap, toprağın fiziksel ve kimyasal analizi gibi çeşitli alanlarda kalite kontrol için de kullanılmaktadır.
Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.
Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.
Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.
Ayrıca kızılötesi spektroskopisi adli kimyada çok önemli bir yere sahiptir. Adli bir olayda bölgede bulunan saç, kan, yağ, tükürük gibi kalıntıların ve olay yerinde bulunan boya, patlayıcı, yapıştırıcı, ilaç gibi maddelerin neden olduğu lekelerin içerikleri kızılötesi spektroskopisi ile kolaylıkla belirlenebilir. Bu veriler olay ve orada bulunan kişiler hakkında bilgiler verir. Adli kimyada, kızılötesi spektroskopisinin kullanılmasının en önemli sebepleri analiz edilecek maddenin yapısını bozmadan incelenmesine olanak sağlaması ve çok az miktarda numune ile yeterli bilgiye ulaşılabilmesidir.
Kızılötesi spektroskopisinin hızlı, kolay ve uygun maliyetli olması çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlamaktadır.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
Soru & Cevap Platformuna Git- 4
- 2
- 2
- 2
- 1
- 1
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- M. T. A. Aydın. (Yayımlanmış Yüksek Lisans Tezi, 1999). Hofmaan-Danon-Tipi Klatratların Infrared Spektroskopik Bölgesinde Incelenmesi M(1,9-Diaminononan) Ni(Cn)4. G;(M=Ni Veya Cd;G=Naftalin, Benzen, Antrasen, Fenantren)..
- M. T. A. Aydın. (Yayınlanmamış Doktora Tezi, 2005). Hofmaan-Cba-Tipi Bazı Konak Ve Konak-Konuk Bileşiklerinin Titreşim Spektroskopik Ve Gravimetrik Yöntem Ile Incelenmesi..
- NASA Science. Visible Light. (3 Ocak 2021). Alındığı Tarih: 3 Ocak 2021. Alındığı Yer: NASA Science | Arşiv Bağlantısı
- Britannica. Electromagnetic Spectrum. (3 Ocak 2021). Alındığı Tarih: 3 Ocak 2021. Alındığı Yer: Britannica | Arşiv Bağlantısı
- NASA Science. Infrared Waves. (3 Ocak 2021). Alındığı Tarih: 3 Ocak 2021. Alındığı Yer: NASA Science | Arşiv Bağlantısı
- Science Direct. Fourier Transform Infrared Spectroscopy. (1 Ocak 2018). Alındığı Tarih: 1 Ocak 2021. Alındığı Yer: Science Direct | Arşiv Bağlantısı
- Science Direct. Michelson Interferometer. (1 Ocak 2014). Alındığı Tarih: 1 Ocak 2021. Alındığı Yer: Science Direct | Arşiv Bağlantısı
- Chemistry Libre Texts. Infrared Spectroscopy. (16 Ağustos 2020). Alındığı Tarih: 1 Ocak 2021. Alındığı Yer: Chemistry LibreTexts | Arşiv Bağlantısı
- Chemistry Libre Texts. How An Ftir Spectrometer Operates. (3 Aralık 2020). Alındığı Tarih: 1 Ocak 2021. Alındığı Yer: Chemistry LibreTexts | Arşiv Bağlantısı
- Chemistry Libre Texts. Infrared: Interpretation. (22 Ağustos 2021). Alındığı Tarih: 1 Ocak 2021. Alındığı Yer: Chemistry LibreTexts | Arşiv Bağlantısı
- Chemistry Libre Texts. Infrared: Application. (16 Ağustos 2020). Alındığı Tarih: 6 Ocak 2021. Alındığı Yer: Chemistry LibreTexts | Arşiv Bağlantısı
- D. Zhao, et al. (2021). Predicting Soil Physical And Chemical Properties Using Vis-Nir In Australian Cotton Areas. CATENA, sf: 104938. doi: 10.1016/j.catena.2020.104938. | Arşiv Bağlantısı
- I. S. Minas, et al. (2021). Accurate Non-Destructive Prediction Of Peach Fruit Internal Quality And Physiological Maturity With A Single Scan Using Near Infrared Spectroscopy. Food Chemistry, sf: 127626. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127626. | Arşiv Bağlantısı
- T. Woodcock, et al. (2008). Application Of Near And Mid-Infrared Spectroscopy To Determine Cheese Quality And Authenticity. Food and Bioprocess Technology, sf: 117-129. doi: 10.1007/s11947-007-0033-y. | Arşiv Bağlantısı
- J. Sandak, et al. (2016). Assessing Trees, Wood And Derived Products With Near Infrared Spectroscopy: Hints And Tips. Journal of Near Infrared Spectroscopy, sf: 485-505. | Arşiv Bağlantısı
- N. Ferrer. (1999). Forensic Science, Applications Of Ir Spectroscopy. Elsevier, sf: 603-615. doi: 10.1006/rwsp.2000.0100. | Arşiv Bağlantısı
- A. Takamura, et al. (2018). Soft And Robust Identification Of Body Fluid Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy And Chemometric Strategies For Forensic Analysis. Scientific Reports, sf: 1-10. doi: 10.1038/s41598-018-26873-9. | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 05/11/2024 17:44:24 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9841
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.