التركيب والخصائص
نيوجول هو زيت معدني يتكون بشكل أساسي من خليط من البارافينات السائلة. هذه البارافينات هي هيدروكربونات مشبعة ذات سلاسل طويلة، مما يمنح نيوجول خصائصه الفيزيائية والكيميائية المميزة. يعتبر نيوجول سائلاً عديم اللون والرائحة، مما يجعله وسيطًا مثاليًا للعديد من التطبيقات.
من أهم خصائص نيوجول:
- الكثافة: تبلغ كثافة نيوجول 0.838 جرام/ملليلتر عند 25 درجة مئوية. هذه الكثافة تجعله أخف من الماء، مما يعني أنه سيطفو على سطحه.
- اللزوجة: يتميز نيوجول بلزوجة معتدلة، مما يجعله سهل الاستخدام والتعامل معه.
- الثبات الكيميائي: يعتبر نيوجول مستقرًا كيميائيًا، مما يعني أنه لا يتفاعل بسهولة مع المواد الأخرى. هذه الخاصية مهمة جدًا في التطبيقات التي تتطلب وسيطًا غير متفاعل.
- الشفافية: نيوجول شفاف في نطاق الأشعة تحت الحمراء، مما يجعله مثاليًا لتحضير العينات المستخدمة في التحليل الطيفي.
الاستخدامات في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء
الاستخدام الرئيسي لنيوجول هو في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (Infrared Spectroscopy). التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء هو تقنية تستخدم لتحديد المجموعات الوظيفية الموجودة في الجزيئات. تعتمد هذه التقنية على امتصاص الجزيئات للأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية معينة، مما يؤدي إلى اهتزاز الروابط الكيميائية في الجزيء. يتم تسجيل نمط الامتصاص هذا، والذي يمثل “بصمة” فريدة للجزيء.
في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء، يتم استخدام نيوجول لتحضير العينات الصلبة. يتم طحن العينة الصلبة جيدًا ثم خلطها مع كمية صغيرة من نيوجول لتكوين معلق. يتم بعد ذلك وضع هذا المعلق بين لوحين من كلوريد الصوديوم أو بروميد البوتاسيوم، والتي تكون شفافة للأشعة تحت الحمراء. يتم تمرير شعاع الأشعة تحت الحمراء عبر العينة، ويتم تسجيل الطيف الناتج.
لماذا يستخدم نيوجول في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء؟
- الشفافية: نيوجول شفاف في نطاق الأشعة تحت الحمراء، مما يسمح بمرور الأشعة عبر العينة دون تداخل كبير.
- الخمول الكيميائي: نيوجول خامل كيميائيًا، مما يعني أنه لا يتفاعل مع العينة. هذا يضمن أن الطيف الناتج يمثل العينة فقط، وليس نيوجول.
- اللزوجة: تسمح لزوجة نيوجول بتعليق العينة الصلبة بشكل جيد، مما يضمن توزيعًا موحدًا للعينة في مسار شعاع الأشعة تحت الحمراء.
عيوب استخدام نيوجول في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء:
على الرغم من فوائده العديدة، فإن استخدام نيوجول في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء له بعض العيوب:
- تداخل الامتصاص: يمتص نيوجول نفسه الأشعة تحت الحمراء في بعض المناطق، مما قد يتداخل مع طيف العينة. يجب أخذ هذه الامتصاصات في الاعتبار عند تحليل الطيف. على وجه التحديد، يظهر نيوجول قمم امتصاص قوية عند حوالي 2924 سم-1 و 1465 سم-1 و 1378 سم-1 بسبب اهتزازات روابط C-H.
- صعوبة إزالة نيوجول: قد يكون من الصعب إزالة نيوجول من العينة بعد التحليل الطيفي.
بدائل نيوجول
نظرًا للعيوب المرتبطة باستخدام نيوجول، فقد تم تطوير بدائل أخرى لتحضير العينات الصلبة في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء. تتضمن هذه البدائل:
- مصفوفة كلوريد البوتاسيوم (KBr): يتم خلط العينة الصلبة مع كلوريد البوتاسيوم الصلب، ثم يتم ضغط الخليط لتكوين قرص شفاف. يعتبر كلوريد البوتاسيوم شفافًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء ولا يمتص الأشعة مثل نيوجول.
- التحليل الطيفي الانعكاسي المنتشر (Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy – DRIFTS): في هذه التقنية، يتم تشتيت العينة الصلبة على سطح عاكس، ويتم تسجيل الطيف المنعكس. لا تتطلب هذه التقنية تحضيرًا خاصًا للعينة.
- المحاليل: في بعض الحالات، يمكن إذابة العينة في مذيب مناسب ثم تسجيل الطيف. ومع ذلك، يجب اختيار المذيب بعناية لتجنب التداخل مع طيف العينة.
السلامة والتعامل مع نيوجول
على الرغم من أن نيوجول يعتبر بشكل عام مادة آمنة، إلا أنه يجب اتخاذ بعض الاحتياطات عند التعامل معه:
- تجنب ملامسة الجلد والعينين: يمكن أن يسبب نيوجول تهيجًا خفيفًا للجلد والعينين. يجب ارتداء القفازات والنظارات الواقية عند التعامل معه.
- الاستنشاق: يجب تجنب استنشاق بخار نيوجول. يجب استخدام التهوية المناسبة عند استخدامه.
- التخزين: يجب تخزين نيوجول في حاوية مغلقة بإحكام في مكان بارد وجاف.
تطبيقات أخرى لزيت نيوجول
بالإضافة إلى استخدامه في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء، قد تجد بعض المصادر تشير لاستخدام زيت نيوجول كملين. ومع ذلك، يجب التأكيد على أن هذا الاستخدام يجب أن يتم فقط تحت إشراف طبي متخصص. استخدام الزيوت المعدنية كملينات قد يكون له آثار جانبية ومخاطر صحية، خاصةً مع الاستخدام المزمن. لذلك، من الضروري استشارة الطبيب قبل اللجوء إلى أي علاج باستخدام الزيوت المعدنية.
كما أن استخدام نيوجول في التحاليل الطيفية هو الاستخدام الأكثر شيوعا وأمانا، مع اتباع إرشادات السلامة المذكورة أعلاه.
خاتمة
نيوجول هو زيت معدني يستخدم على نطاق واسع في التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتحضير العينات الصلبة. يتميز نيوجول بشفافيته في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وخموله الكيميائي، ولزوجته المناسبة. على الرغم من وجود بعض العيوب المرتبطة باستخدامه، إلا أنه لا يزال وسيطًا شائعًا ومفيدًا في هذا المجال. توجد بدائل أخرى لنيوجول، مثل مصفوفة كلوريد البوتاسيوم والتحليل الطيفي الانعكاسي المنتشر، والتي يمكن استخدامها في بعض الحالات.