Cos'è uno spettrofotometro a infrarossi?

Uno spettrofotometro a infrarossi è un dispositivo utilizzato in chimica organica per raccogliere informazioni sulle proprietà strutturali di molecole e composti organici. In questo particolare tipo di spettrofotometro, la luce a infrarossi viene assorbita dai composti chimici e viene analizzato il movimento dei legami chimici. Gli spettrofotometri a infrarossi possono essere utilizzati per identificare sostanze chimiche sconosciute e per determinare la purezza del campione. Spesso vengono utilizzati nelle applicazioni di ricerca per le università e le industrie dei processi chimici.

Lo spettrofotometro a infrarossi, spesso noto come spettrofotometro IR, utilizza la luce a infrarossi per causare movimenti nei legami delle molecole organiche. La luce a infrarossi cade tra la luce visibile e le radiazioni a microonde sullo spettro di radiazione elettromagnetica. Questo tipo di luce può essere ulteriormente diviso nelle gamme IR vicino, medio e lontano, con la gamma Mid IR che è la più utile nella spettroscopia a infrarossi. La luce in questa regione può avere una lunghezza d'onda, o λ, di 3x10 ^{-4 a 3x10 -3 centimetri. Questo intervallo può anche essere espresso in termini di numero d'onda, o ν, che è l'inverso della lunghezza d'onda.}

Molecole organiche possono assorbire la luce a infrarossi e, di conseguenza, possono vibrare in modi diversi. L'assorbimento della luce a infrarossi si verifica ogni volta che l'energia radiante della luce stessa corrisponde all'energia di una data vibrazione molecolare. Il movimento può essere descritto mediante allungamento simmetrico e asimmetrico dei legami molecolari e flessione dei legami molecolari.

Uno spettrofotometro a infrarossi che utilizza un prisma o una griglia per dividere la fonte di radiazione a infrarossi in frequenze separate è noto come spettrofotometro a infrarossi dispersivi. Un design più moderno, lo spettrofotometro a infrarossi di trasformata di Fourier, è il dispositivo preferito nelle ambientazioni di ricerca e industriali. La precisione dei wavenumbers segnalati è costante in tutto il DevRegione di scansione del ghiaccio a causa della costante potenza di risoluzione.

Uno spettrofotometro a infrarossi di trasformata di Fourier è costituita da cinque parti di base: la sorgente di radiazione a infrarossi, l'interferometro, il campione, il rivelatore e il computer. La sorgente di radiazione a infrarossi di solito è una fonte luminosa del corpo nero e la quantità di energia emessa è controllata da un'apertura. L'interferometro è un dispositivo ottico che esegue la codifica spettrale sul raggio di radiazione a infrarossi. Il raggio passa attraverso il campione e quindi attraverso il rivelatore, che decodifica i segnali dell'interferogramma dall'interferometro. Il passaggio finale è il computer, che esegue una trasformazione di Fourier sui dati e lo presenta in un'interfaccia utilizzabile.

Lo spettrofotometro a infrarossi è unico in quanto può essere utilizzato per identificare i gruppi funzionali in un campione sconosciuto. Alcuni gruppi funzionali hanno un "impronta digitale" o un picco di assorbimento unico che può essere identificato da un grafico di uscita dello spettrofotometro a infrarossi. LibraRIES e database di letture chimiche organiche possono essere utilizzati per identificare campioni organici sconosciuti.