पॉलीमर स्पेक्ट्रोस्कोपी
स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियाँ, मुख्य रूप से नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी, विकिरण के साथ अपनी अंतःक्रिया से एक पॉलीमर की पुनरावृत्ति-इकाई रसायन, अंत समूह, कोपॉलीमर संरचना और त्रिविम रसायन को प्रकट करती हैं।
Definition
पॉलीमर स्पेक्ट्रोस्कोपी विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अवशोषण या उत्सर्जन का उपयोग है - जिसमें नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद और अवरक्त और रमन कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी शामिल हैं - पॉलीमर की रासायनिक संरचना, संघटन और त्रिविम रसायन का निर्धारण करने के लिए।
Scope
यह विषय पॉलीमर की रासायनिक संरचना के स्पेक्ट्रोस्कोपिक लक्षण वर्णन को शामिल करता है: पुनरावृत्ति इकाइयों, अंत समूहों, टैक्टिसिटी और कोपॉलीमर अनुक्रम की पहचान के लिए नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद; कार्यात्मक समूहों और संरूपण के लिए अवरक्त और रमन कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी; और संख्या-औसत मोलर द्रव्यमान के लिए अंत-समूह विश्लेषण का उपयोग। यह बताता है कि प्रत्येक विधि से कौन सी संरचनात्मक जानकारी प्राप्त होती है और मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए इसकी संवेदनशीलता और सीमाएँ क्या हैं।
Core questions
- नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद पुनरावृत्ति-इकाई संरचना, टैक्टिसिटी और कोपॉलीमर संघटन को कैसे प्रकट करता है?
- कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी कौन सी कार्यात्मक-समूह और संरूपण संबंधी जानकारी प्रदान करती है?
- अंत-समूह स्पेक्ट्रोस्कोपी संख्या-औसत मोलर द्रव्यमान कैसे दे सकती है?
- उच्च-मोलर-द्रव्यमान श्रृंखलाओं के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक संवेदनशीलता की सीमाएँ क्या हैं?
Key theories
- माइक्रोस्ट्रक्चर का NMR विश्लेषण
- प्रोटॉन और कार्बन नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद में रासायनिक बदलाव और विभाजन पैटर्न पुनरावृत्ति इकाइयों, अंत समूहों और त्रिविम अनुक्रमों को अलग करते हैं, जिससे पीक इंटीग्रल से टैक्टिसिटी और कोपॉलीमर संघटन का मात्रात्मक निर्धारण संभव होता है।
- कंपन समूह आवृत्तियाँ
- विशेषता अवरक्त और रमन बैंड कार्यात्मक समूहों की पहचान करते हैं और संरूपण और क्रिस्टलीयता पर रिपोर्ट कर सकते हैं, कैलिब्रेटेड बैंड तीव्रता के माध्यम से त्वरित फिंगरप्रिंटिंग और मात्रात्मक संघटन प्रदान करते हैं।
Mechanisms
नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद में, विभिन्न रासायनिक वातावरणों में नाभिक विशिष्ट आवृत्तियों पर अनुनाद करते हैं; परिणामी चोटियों को एकीकृत करने से पुनरावृत्ति इकाइयों, अंत समूहों, कोमोनोमर अनुपात और त्रिविम अनुक्रमों जैसे आइसोटैक्टिक और सिंडियोटैक्टिक ट्रायड की मात्रा निर्धारित होती है। अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी में, आणविक कंपन विशिष्ट आवृत्तियों पर अवशोषित होते हैं जो कार्यात्मक समूहों को फिंगरप्रिंट करते हैं और क्रिस्टलीय से अनाकार संरूपण को अलग कर सकते हैं। किसी भी विधि द्वारा श्रृंखला-अंत समूहों का पता लगाना और मात्रा निर्धारित करना संख्या-औसत मोलर द्रव्यमान देता है, हालांकि मोलर द्रव्यमान बढ़ने और अंत समूहों के तनु होने पर संवेदनशीलता कम हो जाती है।
Clinical relevance
स्पेक्ट्रोस्कोपी पुष्टि करती है कि एक संश्लेषण ने इच्छित संरचना का उत्पादन किया, गुणों को नियंत्रित करने वाले कोपॉलीमर संघटन और टैक्टिसिटी को मापता है, योजक और क्षरण उत्पादों की पहचान करता है, और विफलता विश्लेषण और प्रतिस्पर्धी उत्पाद विरूपण का समर्थन करता है। यह अनुसंधान लक्षण वर्णन और औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण दोनों के लिए मौलिक है।
History
उच्च-रिज़ॉल्यूशन नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद को 1960 के दशक से पॉलीमर माइक्रोस्ट्रक्चर और टैक्टिसिटी पर लागू किया गया था, विशेष रूप से बोवे द्वारा, और शेफर द्वारा विकसित क्रॉस-पोलराइजेशन मैजिक-एंगल स्पिनिंग जैसी ठोस-अवस्था विधियों ने तकनीक को थोक पॉलीमर तक विस्तारित किया, जबकि फूरियर-ट्रांसफॉर्म अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी ने कंपन विश्लेषण को तेज़ और मात्रात्मक बना दिया।
Key figures
- Frank Bovey
- Jacob Schaefer
Related topics
Seminal works
- young2011
- hiemenz2007
Frequently asked questions
- NMR पॉलीमर के बारे में क्या बता सकता है जो अन्य विधियाँ नहीं बता सकतीं?
- यह माइक्रोस्ट्रक्चर के सूक्ष्म विवरणों को मापता है: आइसोटैक्टिक, सिंडियोटैक्टिक और अटैक्टिक अनुक्रमों का अनुपात, सटीक कोमोनोमर संघटन, और अंत समूहों की पहचान, ये सभी पीक स्थितियों और इंटीग्रल से प्राप्त होते हैं।
- बहुत उच्च मोलर द्रव्यमान के लिए अंत-समूह विश्लेषण विफल क्यों हो जाता है?
- अंत समूह प्रति श्रृंखला केवल दो पर मौजूद होते हैं, इसलिए श्रृंखलाएं लंबी होने पर उनकी सांद्रता कम हो जाती है। उच्च मोलर द्रव्यमान पर अंत-समूह संकेत विश्वसनीय रूप से मापने के लिए बहुत कमजोर हो जाता है, जिससे संख्या-औसत मोलर द्रव्यमान के लिए यह मार्ग सीमित हो जाता है।