Φασματοσκοπία υπερύθρου (ΙR). Βασικές αρχές, οργανολογία, εφαρμογές. Μεταφορά της γνώσης στην εκπαιδευτική διαδικασία

IR SPECTROSCOPY: BASIC PRINCIPLES, INSTRUMENTATION, APPLICATIONS. TRANSFER OF KNOWLEDGE IN THE EDUCATIONAL PROCESS (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΠΑΝΤΑΖΗΣ, ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. Οκτώβριος 2016 [2016-10]
  5. Ελληνικά
  6. 96
  7. Καπόλος, Ιωάννης
  8. Καπόλος, Ιωάννης | Καραϊσκάκης, Γεώργιος
  9. Φασματοσκοπία | infrared | υπερύθρου | spectroscopy
  10. 12
  11. 31
  12. Περιέχει: πίνακες, διαγράμματα, εικόνες, σχήματα
  13. Υπέρυθρη Φασματοσκοπία/ Γεροθανάσης
    • ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΥΠΕΡΥΘΡΟΥ (ΙR): ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ, ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ, ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΗΣ ΓΝΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Η φασματοσκοπία υπερύθρου (IR) αποτελεί μια φασματοσκοπική μέθοδο της Αναλυτικής Χημείας. Φάσμα υπερύθρου λαμβάνεται όποτε μεταβάλλεται η διπολική ροπή μιας χημικής ένωσης λόγω της δόνησης ή και της περιστροφής εντός του μορίου της χημικής ένωσης. Τα φάσματα IR παρατηρούνται στην περιοχή μηκών κύματος από 100μm έως 1μm. Το φάσμα υπερύθρου (IR) μιας χημικής ένωσης αποτελεί το δακτυλικό αποτύπωμα της χημικής ένωσης σε μοριακό επίπεδο, καθώς από το φάσμα αυτό μπορούμε να ταυτοποιήσουμε τη χημική ένωση και να προχωρήσουμε σε ποιοτική και ποσοτική ανάλυση της χημικής ένωσης. Αυτό σε συνδυασμό με το γεγονός ότι πλέον με τη σημερινή τεχνολογία μπορούμε να πάρουμε το φάσμα IR μιας χημικής ένωσης πολύ γρήγορα, χωρίς να αλλοιώνουμε το δείγμα μας και με αξιοπιστία, καθιστούν την υπέρυθρη φασματοσκοπία ως μια από τις πλέον σημαντικές μεθόδους της Αναλυτικής Χημείας με πλήθος πρακτικών εφαρμογών στην επιστήμη και τη βιομηχανία. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο της υπέρυθρης φασματοσκοπίας. Καταγράφεται πότε παίρνουμε φάσμα ΙR από μια χημική ένωση και πως αυτό σχετίζεται με τις δονητικές και περιστροφικές ενεργειακές μεταβάσεις στο εσωτερικό αυτής. Παρουσιάζεται από τι εξαρτάται η τιμή της συχνότητας και της έντασης απορρόφησης στο φάσμα υπερύθρου. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η οργανολογία που σχετίζεται με την υπέρυθρη φασματοσκοπία καθώς και τους τρόπους παρασκευής και χειρισμού αερίων, υγρών και στερεών δειγμάτων για φάσματα IR. Γίνεται ειδική παρουσίαση, της ευρέως πλέον χρησιμοποιούμενης τεχνικής, της FT-IR φασματοσκοπίας. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η ποσοτική και ποιοτική ανάλυση με υπέρυθρη φασματοσκοπία. Παρουσιάζεται ο νόμος του Beer και το εύρος εφαρμογής του. Καταγράφονται οι χαρακτηριστικές απορροφήσεις διαφόρων χημικών δραστικών ομάδων και παρουσιάζονται παραδείγματα φασμάτων απορρόφησης IR χημικών ενώσεων, μέσα από τα οποία γίνεται ταυτοποίηση τους. Στο τέταρτο κεφάλαιο καταγράφονται οι γενικές εφαρμογές και πλήθος πρακτικών εφαρμογών της υπέρυθρης φασματοσκοπίας τόσο στην επιστήμη όσο και στη βιομηχανία. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται απόπειρα μεταφοράς της γνώσης πάνω στην υπέρυθρη φασματοσκοπία στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Παρουσιάζεται ένα σχέδιο δίωρου μαθήματος πάνω στην IR φασματοσκοπία για μαθητές λυκείου καθώς και ένα σχετικό φύλλο εργασίας προς τους μαθητές για την ανάδειξη της χρησιμότητας της υπέρυθρης φασματοσκοπίας κύρια στην ταυτοποίηση μιας άγνωστης χημικής ένωσης μέσα από το IR φάσμα της. Λέξεις – κλειδιά Υπέρυθρη ακτινοβολία Δονητικές – Περιστροφικές ενεργειακές μεταβάσεις Φάσμα υπερύθρου Οργανολογία Εφαρμογές Διδακτική προσέγγιση
    • ABSTRACT IR SPECTROSCOPY: BASIC PRINCIPLES, INSTRUMENTATION, APPLICATIONS. TRANSFER OF KNOWLEDGE IN THE EDUCATIONAL PROCESS. The infrared spectroscopy (IR) is a spectroscopic method of Analytical Chemistry. An infrared spectrum is obtained when the dipolar moment of a compound is changed by the vibration or the rotation within the molecule of the compound. IR spectra are observed in the wavelength range of from 100μm to 1μm. The infrared (IR) spectrum of a compound is the fingerprint of the compound at a molecular level, since it is through that very spectrum that we can identify the compound and move to a qualitative and quantitative analysis of it. This fact, coupled with the fact that modern technology allows us to obtain the IR spectrum of a compound very quickly, without changing our sample and with reliability, renders infrared spectroscopy one of the most important methods of Analytical Chemistry with a wide range of practical applications in science and industry. In the second chapter, the instrumentation associated with infrared spectroscopy, as well as the methods for preparing and handling gas, liquid and solid samples for IR spectra, are presented. Moreover, special reference is made to the most widely used technique, i.e. FT-IR spectroscopy. The third chapter describes the quantitative and qualitative analysis by infrared spectroscopy. It presents the law of Beer and its range of application. In addition, a record is given of the characteristic absorption rates of various chemical functional groups and examples of IR absorption spectra of chemical compounds are presented, through which the identification of the latter is made possible. The fourth chapter provides an illustration of the general, as well as of a large number of practical applications of infrared spectroscopy in both science and industry. In the fifth chapter, an attempt is made for knowledge gained in the area of infrared spectroscopy to be transferred to secondary education. A two-hour lesson plan on IR spectroscopy for high school students is presented, accompanied by the relevant worksheet for the students, in order to highlight the utility of infrared spectroscopy, mainly, in identifying an unknown compound through its IR spectrum. Keywords Infrared radiation Vibro - Rotary energy transitions infrared spectrum instrumentation applications teaching approach
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.