Qu'est-ce que l'instrumentation IR Spectroscopy?
La spectroscopie infrarouge (IR) est utilisée pour analyser les molécules.Il existe de nombreux types de spectroscopie qui sont utilisés pour déterminer différentes propriétés et caractéristiques d'une molécule.L'instrumentation de spectroscopie IR est utilisée pour élucider quels groupes sont présents dans un échantillon.
La bande de rayonnement IR comprend des longueurs d'onde de 800 à 1 000 000 de nanomètres.Cette lumière est invisible pour l'œil humain, bien que les effets du rayonnement IR soient ressentis comme de la chaleur.La plage de rayonnement utilisée dans l'instrumentation de spectroscopie IR est de 2 500 à 16 000 nanomètres.Cette gamme est appelée la région de fréquence du groupe.
Les liaisons chimiques dans une molécule peuvent être faites pour étirer, se plier ou se tordre lorsqu'elles sont exposées au rayonnement IR.Cela se produit à une longueur d'onde unique pour chaque liaison et chaque type de vibration.Par conséquent, la présence d'une liaison spécifique est caractérisée sur un spectre IR par l'absorption du rayonnement à un ensemble discrète de longueurs d'onde.
L'instrumentation conventionnelle de spectroscopie IR nécessite une source de rayonnement, un conteneur pour l'échantillon et les capteurs IR pour détecter les longueurs d'onde ont traversé l'échantillon.Le spectromètre IR traditionnel est appelé spectromètre à réseau dispersif.Cela fonctionne en divisant le rayonnement de la source IR en deux flux, avec un flux passant bien que l'échantillon et l'autre étant utilisé comme contrôle.Le spectromètre compare l'absorption relative du contrôle et de l'échantillon pour calculer l'absorption relative pour chaque longueur d'onde.
La source IR est généralement un solide qui a été chauffé à plus de 2 700 degrés Fahrenheit (environ 1 500 degrés Celsius).Les sources comprennent des fils ou des filaments électriques enroulés, du carbure de silicium et de l'oxyde de métal de terre rare.L'échantillon peut être un solide, un liquide ou un gaz.Il peut également être en solution liquide, mais dans cet état, il faut prendre soin de faire la distinction entre les absorptions par le solvant et les absorptions par l'échantillon dissous.
La fin du 20e siècle et le début du 21e siècle a vu de nombreuses avancées dans l'instrumentation de spectroscopie IR.L'analyse des spectres IR, à l'origine menée manuellement, est devenue informatisée.Les spectromètres IR (Fourier Transform IR (FTIR) offraient des résultats beaucoup plus précis, précis et sensibles que la technologie IR de réseau dispersive.
En pratique, les présences des groupes chimiques dans une molécule sont déterminés via un processus d'élimination.Par exemple, l'absorption à un ensemble particulier de longueurs d'onde implique la présence d'une double liaison carbone-oxygène, ce qui signifie que le composé pourrait contenir une gamme de groupes organiques.Une absorption supplémentaire à une autre longueur d'onde suggère qu'il existe également une liaison unique de carbone à oxygène, ce qui signifie que l'échantillon contient un groupe carboxylique (-co 2 -).La présence d'au moins un groupe d'acide carboxylique (-co 2 -h) serait confirmée si l'absorption à une longueur d'onde correspondant à un groupe hydroxyle (-OH) est observée.