Alcance de las aplicaciones espectroscópicas FT IR en regiones IR cercanas y lejanas

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Espectro electromagnético que destaca las regiones IR (Imagen cortesía: http://www.utan.ca/)

La región infrarroja del espectro electromagnético proporciona una gran cantidad de información sobre la composición molecular de los materiales. Dentro del rango IR, la región de IR medio es de especial interés y un artículo anterior sobre aplicaciones de IR medio habló sobre aplicaciones típicas en esta área. Por otro lado, las contribuciones del IR cercano y del IR lejano no pueden pasarse por alto y merecen una mención.

Cerca de aplicaciones IR

El IR cercano cubre el área de 12500 a 4000 cm-1. Esta región da lugar a sobretonos superpuestos y combinaciones de modos rotacionales y vibratorios de heteroátomos conectados por enlaces simples como C-H, O-H y NH que ocurren en el centro de la región IR. Todas estas bandas son sobretonos de las bandas principales y tienen intensidades inherentemente bajas, por lo que se necesitan detectores sensibles.

El problema de la superposición de bandas de vibración que parecen no específicas o mal resueltas se supera mediante el uso de software capaz de algoritmos de calibración y quimiometría multivariante. Tradicionalmente, la región se ha utilizado para verificar el contenido de humedad o solvente de las materias primas y los productos terminados en las operaciones de secado, la eficiencia de mezcla de los mezcladores y el monitoreo de los procesos de fermentación en las operaciones de producción de alimentos y productos farmacéuticos. En los estudios de combustibles, la proximidad de IR no proporciona una medida directa de los grupos de hidrocarburos, pero se correlaciona con la absorción de grupos funcionales como metilo, metileno y compuestos aromáticos, que a su vez se pueden relacionar con la composición de mezclas complejas de hidrocarburos.

El IR cercano por su mayor energía proporciona una penetración más profunda que las regiones de IR medio e IR lejano, lo que permite el análisis in situ especialmente para aplicaciones agrícolas y biomédicas, así como el monitoreo de procesos en tiempo real.

Aplicaciones de infrarrojos remotos

El IR lejano cubre la región de 200 a 10 cm-1 y es útil para estudios inorgánicos que surgen de las vibraciones de estiramiento y flexión de enlaces entre átomos metálicos y otros átomos inorgánicos o ligandos orgánicos. Las investigaciones del IR lejano proporcionan información útil sobre las energías de red de los cristales y las energías de transición en los semiconductores. En estado gaseoso, también se observan espectros rotacionales puros en la región del IR lejano.

La región tiene una serie de problemas, tales como:

  • La baja energía de las fuentes y la baja eficiencia de los divisores de haz a menudo resultan en una menor eficiencia de detección
  • Interferencia por la presencia de vapor de agua en el medio ambiente
  • Falta de matrices de muestreo de transferencia de alta energía y divisores de haz

El intercambio automático de divisores de haz, detectores combinados con una purificación eficiente del compartimento de la muestra da como resultado la superación de tales problemas.

Analista de Laboratorio

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