Cos'è la strumentazione di spettroscopia IR?

La spettroscopia a infrarossi (IR) viene utilizzata per analizzare le molecole.Esistono molti tipi di spettroscopia che vengono utilizzati per determinare diverse proprietà e caratteristiche di una molecola.La strumentazione di spettroscopia IR viene utilizzata per chiarire quali gruppi sono presenti in un campione.

La banda di radiazione IR comprende lunghezze d'onda di 800-1.000.000 di nanometri.Questa luce è invisibile all'occhio umano, sebbene gli effetti delle radiazioni IR siano sentite come calore.La gamma di radiazioni utilizzata nella strumentazione di spettroscopia IR è di 2.500-16.000 nanometri.Questo intervallo è chiamato regione di frequenza di gruppo.

I legami chimici in una molecola possono essere fatti per allungare, piegare o ruotare quando esposti alle radiazioni IR.Ciò si verifica a una lunghezza d'onda che è unica per ciascun legame e ogni tipo di vibrazione.Pertanto, la presenza di un legame specifico è caratterizzata su uno spettro IR dall'assorbimento delle radiazioni a un insieme discreto di lunghezze d'onda.

La strumentazione di spettroscopia IR convenzionale richiede una fonte di radiazioni, un contenitore per il campione e i sensori IR per rilevare quali lunghezze d'onda sono passate attraverso il campione.Lo spettrometro IR tradizionale è chiamato spettrometro a griglia dispersivo.Questo funziona dividendo la radiazione dalla sorgente IR in due flussi, con un flusso che passa attraverso il campione e l'altro utilizzato come controllo.Lo spettrometro confronta l'assorbimento relativo dal controllo e dal campione per calcolare l'assorbimento relativo per ciascuna lunghezza d'onda.

La sorgente IR in genere è un solido che è stato riscaldato a oltre 2.700 gradi Fahrenheit (circa 1.500 gradi Celsius).Le fonti includono fili o filamenti elettrici della ferita, carburo di silicio e ossido di metallo raro.Il campione può essere solido, liquido o gas.Può anche essere in soluzione liquida, ma in questo stato, si deve prestare attenzione a distinguere tra assorbimenti da parte del solvente e assorbimento da parte del campione disciolto.

La fine del XX secolo e l'inizio del 21 ° secolo hanno visto molti progressi nella strumentazione della spettroscopia IR.L'analisi degli spettri IR, originariamente condotti manualmente, è diventata computerizzata.Gli spettrometri IR (FTIR) di Fourier trasformati offriti risultati molto più precisi, accurati e sensibili rispetto alla tecnologia IR recitazione dispersiva.

In pratica, le presenze dei gruppi chimici in una molecola sono determinate attraverso un processo di eliminazione.Ad esempio, l'assorbimento a una particolare serie di lunghezze d'onda implica la presenza di un doppio legame da carbonio-ossigeno, il che significa che il composto potrebbe contenere una gamma di gruppi organici.Un ulteriore assorbimento a un'altra lunghezza d'onda suggerisce che esiste anche un singolo legame da carbonio-ossigeno, il che significa che il campione contiene un gruppo carbossilico (-co

2 _{-).La presenza di almeno un gruppo di acido carbossilico (-co} 2 _{-h) sarebbe confermata se si osserva l'assorbimento a una lunghezza d'onda corrispondente a un gruppo idrossile (-oh).}