Was ist eine IR-Spektrumsdatenbank?
Eine Infrarot- oder IR-Spektraldatenbank enthält Informationen über die Reaktion zwischen Infrarotlicht und anorganischen und organischen Substanzen. Moleküle absorbieren infrarotes Licht je nach ihrer Gesamtstruktur in unterschiedlichem Maße. Mit Hilfe der Spektroskopie zeichnen die Forscher diese Ergebnisse grafisch auf und übermitteln sie an die IR-Spektraldatenbank. Chemiker, Forensiker und Forscher testen häufig unbekannte Substanzen und vergleichen die Ergebnisse mit der Datenbank, was zu einer positiven Identifizierung führt.
Infrarotlicht hat im Vergleich zum sichtbaren Lichtspektrum eine längere Wellenlänge und eine niedrigere Frequenz. Die Wissenschaftler unterteilen das Spektrum weiter in drei Abschnitte, den nahen, den mittleren und den fernen. Moleküle bewegen und vibrieren ständig. Wenn sie Infrarotlicht ausgesetzt werden, können Teile der Moleküle das Licht absorbieren, wenn die elektrischen Frequenzen mit denen des Infrarotspektrums übereinstimmen. Die Spektroskopie misst die Absorptionsniveaus und zeigt die Ergebnisse in einem interpretativen Diagramm an.
Die horizontale Linie des Diagramms repräsentiert Frequenzen im Infrarotspektrum. Die vertikale Achse gibt den Prozentsatz des durchgelassenen Lichts an. Nichtabsorption wird als Linie angezeigt, die horizontal über den oberen Rand des Diagramms verläuft und 100 Prozent des Strahls darstellt. Während Verbindungen oder Substanzen das Licht absorbieren, vibrieren Moleküle. Wissenschaftler bezeichnen die spezifischen Bewegungen der Moleküle mit Begriffen wie Schaukeln, Scheren und Strecken.
Diese Bewegungen erscheinen in der Grafik als Linie, die nach unten abfällt und invertierte Peaks erzeugt, die bei der prozentualen Höhe des verbleibenden Infrarotlichts anhalten. Wissenschaftler nennen diese Gipfel und Täler Bänder. Die Länge und Breite der Bänder hängt von der Absorptionsrate, der Intensität und der Art der angezeigten Bewegung ab. Verschiedene Verbindungen weisen Banden auf, die für diese Substanz spezifisch sind und als Fingerabdruck zur Identifizierung dienen. Eine IR-Spektraldatenbank enthält die Diagramme dieser Banden getesteter Verbindungen.
Beim Testen unbekannter Substanzen vergleicht die in den Spektroskopen enthaltene IR-Spektrendatenbank im Allgemeinen die Testergebnisse mit bekannten Daten und identifiziert Verbindungen innerhalb der Substanz. Die IR-Spektrumsdatenbank ist auch nützlich, um das Vorhandensein von vermuteten Substanzen, einschließlich Alkohol, zu validieren. Forensiker verwenden regelmäßig Infrarotspektroskopie und IR-Datenbanken, um Medikamente, Fasern und Lackproben zu identifizieren. Durch die Analyse der Knochenzellen eines Verstorbenen mithilfe der IR-Technologie können Forensiker den Zeitpunkt des Todes bestimmen.
Die Pharmaindustrie greift häufig auf eine IR-Spektrumsdatenbank zurück, um die Art und Reinheit von Kräutern in rezeptfreien Nahrungsergänzungsmitteln zu bestimmen. Biologische Forscher benötigen die Informationen, um das Vorhandensein von Schadstoffen in der Umwelt zu bestimmen. Mithilfe von Spektroskopie und einer IR-Spektraldatenbank bestimmen Analysten häufig die Identität von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen.