SUPMAT - Podpora vzd ě lávání pracovník ů center pokro č ilých stavebních materiál ů Registrační číslo CZ.1.07/2.3.00/ INFRAČERVENÁ SPEKTROSKOPIE Ing. Michael Tupý, Ph.D. Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav technologie stavebních hmot a dílců Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15

Infračervená spektroskopie Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 Nedestruktivní metoda Malé množství vzorku V organické + anorganické chemii 1) identifikace sloučenin 2) změna chemického složení sloučeniny Pou ž ití: IČ záření absorbuje většina molekul Spektrum sloučeniny typické dle funkčních skupin a typů chemických vazeb Spektrum charakteristické vždy pro 1 látku výjimka: optické izomery + výšemolekulární látky

Identifikace materiálů pevné i pružné odolné vodě tepelný izolant dielektrikum nízká hustota nevyžadují náročnou údržbu odolné korozi odolné biologické degradaci Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15  vodovodní trubky  odpadní trubky  plastová okna  podlahové krytiny či PVC lina  izolační materiál z lehčeného PS  barvy, laky, impregnace, sanace  přísada do cement. směsí 20% celkov ě vyrobených polymer ů je pou ž ito ve stavebnictví vzorek: v č isté podob ě, obtížné stanovení směsí

Stanovení degradace Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 UV zá ř ení Zvýšená teplota Kyslík + ozón

Přístrojové vybavení Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 Keramická ty č inka Michelson ů v interferometr VZOREK Digitalizace interferogramu Fourierovou transformací

Měření IČ spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 1)Vzorek absorbuje IČ pouze určitých vlnových délek 2)Změna rotačního a vibračního stavu molekuly 3)Získáme závislost transmitance (A) na vlnové délce n-Hexan: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3

Příklady vibrací vazeb -CH2 Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 Valenční – vibrace č i oscilace v rovin ě vazby H H C symetrická H H C asymetrická H H CC H H CC H H CC H H CC Deformační – vibrace č i oscilace mimo rovinu vazby nůžková kyvadlovákroutivá vějířová

Způsoby měření spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 nadrcení – ředění s KBr – tabletování Vzorek - prášek Vzorek - kapalina Vzorek - plyn ředěním s Nujolem (nebo CCl 4 ) – měření v kyvetě měření v kyvetě Vzorek – tuhá látka, kapalina měření na ATR krystalu

Způsoby měření spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 Technika ATR ATR = zeslabená totální reflexe (plný odraz) získané spektrum se podobá transmisním režimu (v kyvetě) analýza rychlá a jednoduchá

Vyhodnocení spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 a)Měřící osobou – odhad sloučeníny b)Pomocí knihoven – přesnější (drahé) n-Hexan: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 Oblast charakteristických vibrací Oblast otisku prstu molekuly 4000 – 1500 cm – 400 cm -1

Vyhodnocení spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15

Vyhodnocení spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15

Vyhodnocení spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15

Vyhodnocení spekter Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15

Letní škola „MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ“ /15 Děkuji za pozornost !! SUPMAT - Podpora vzd ě lávání pracovník ů center pokro č ilých stavebních materiál ů Registrační číslo CZ.1.07/2.3.00/