Che 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 infrarossa 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. Sono spesso utilizzati in applicazioni di ricerca per università e industrie di processo chimico.

Lo spettrofotometro a infrarossi, spesso noto come spettrofotometro IR, utilizza la luce a infrarossi per causare movimento nei legami delle molecole organiche. La luce infrarossa cade tra la luce visibile e la radiazione a microonde sullo spettro di radiazione elettromagnetica. Questo tipo di luce può essere ulteriormente suddiviso in intervalli IR vicino, medio e lontano, con l'intervallo IR medio più utile nella spettroscopia infrarossa. La luce in questa regione può avere una lunghezza d'onda, o λ, da 3x10 ^-4 a 3x10 ^-3 centimetri. , which is the inverse of the wavelength. Questo intervallo può anche essere espresso in termini di numero d'onda, o ν , che è l'inverso della lunghezza d'onda.

Le molecole organiche possono assorbire la luce infrarossa e, di conseguenza, possono vibrare in diversi modi. L'assorbimento della luce infrarossa si verifica ogni volta che l'energia radiante della luce stessa corrisponde all'energia di una determinata vibrazione molecolare. Il movimento può essere descritto mediante stiramento 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 sorgente di radiazione infrarossa in frequenze separate è noto come spettrofotometro a infrarossi dispersivo. Un design più moderno, lo spettrofotometro a infrarossi con trasformata di Fourier, è il dispositivo preferito nella ricerca e negli ambienti industriali. La precisione dei wavenumbers segnalati è costante in tutta la regione di scansione del dispositivo a causa della potenza di risoluzione costante.

Uno spettrofotometro a infrarossi con trasformata di Fourier è composto da cinque parti fondamentali: la sorgente di radiazione infrarossa, l'interferometro, il campione, il rivelatore e il computer. La sorgente di radiazione infrarossa di solito è una fonte di corpo nero incandescente 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 infrarossa. 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 li presenta in un'interfaccia utilizzabile.

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