El instrumento básico de la espectrometría IR es el espectrómetro de infrarrojos (IR).
Este dispositivo es crucial para determinar los tipos de enlaces presentes en una molécula mediante el análisis de la absorción de longitudes de onda específicas de luz infrarroja por estos enlaces.
4 puntos clave que hay que comprender
1. 1. Principio de funcionamiento
Un espectrómetro IR funciona según el principio de que los diferentes tipos de enlaces covalentes de una molécula absorben longitudes de onda específicas de luz infrarroja.
Esta absorción se produce porque cada enlace puede compararse a un pequeño muelle, capaz de vibrar de diversas maneras.
Cuando la luz infrarroja interactúa con una muestra, los enlaces absorben selectivamente las longitudes de onda que coinciden con sus frecuencias de vibración.
Esta luz absorbida se convierte entonces en energía vibracional dentro de la molécula.
2. Preparación de la muestra y análisis
La muestra que se va a analizar se coloca en la trayectoria de un haz de luz infrarroja.
Dependiendo del estado de la muestra (sólido, líquido o gas), se emplean diferentes técnicas de preparación.
En el caso de los sólidos, se utilizan métodos como la técnica mull o el método de reflexión total atenuada (ATR).
La técnica de mull consiste en mezclar la muestra con un agente de mullido como el Nujol para formar una pasta, que luego se aplica a placas de sal para su análisis.
El método ATR, por otro lado, permite la medición directa de muestras en polvo presionándolas contra un prisma de alto índice de refracción, como el seleniuro de zinc o el germanio, y analizando la luz que se refleja internamente en su totalidad.
3. Interpretación de los resultados
Examinando las longitudes de onda de la luz que absorbe la muestra, los químicos pueden deducir los tipos de enlaces presentes en la molécula.
Por ejemplo, un doble enlace C=O suele absorber la luz a 5800 nm.
El patrón de absorción a través de diferentes longitudes de onda proporciona una huella espectral de la molécula, ayudando a su identificación y análisis estructural.
4. Aplicaciones
La espectrometría IR no sólo se utiliza en el análisis químico, sino también en la vigilancia del medio ambiente.
Por ejemplo, puede medir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera utilizando analizadores de gases por infrarrojos.
Estos dispositivos miden la absorción de longitudes de onda específicas por gases como el CO, el CO2 y el CH4, proporcionando datos valiosos para estudios medioambientales y procesos industriales.
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