Espectroscopía De Absorción En El Infrarrojo
Páginas: 10 (2340 palabras)
Publicado: 6 de diciembre de 2012
ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO
La región del infrarrojo del espectro abarca la radiación, que corresponden a longitudes de onda de 0,78 a 1.000 (m.
Tanto desde el punto de vista de las aplicaciones como de la instrumentación, es conveniente dividir el espectro infrarrojo en tres regiones denominadas:
Infrarrojo cercano, medio y lejano.
En la Tabla 16-1 se muestran loslímites aproximados de cada una de ellas.
[pic]
Las técnicas y las aplicaciones de los métodos basados en cada una de las tres regiones del espectro infrarrojo difieren considerablemente.
Las medidas en la región del infrarrojo cercano se realizan con fotómetros y espectrofotómetros. Las aplicaciones más importantes de esta región espectral se encuentran en el análisis cuantitativo demateriales industriales y agrícolas y en los procesos de control.
Hasta principios de los años ochenta, los instrumentos para la región del infrarrojo medio o fundamental eran en su mayoría de tipo dispersivo, contando con la presencia de redes de difracción.
Sin embargo, tuvo lugar un cambio espectacular en la instrumentación del infrarrojo medio, de tal manera que ahora la mayoría de losinstrumentos nuevos son del tipo de transformada de Fourier. Los fotómetros con filtros de interferencias también son útiles para medir la composición de los gases y de los contaminantes atmosféricos.
El uso de la región del espectro del infrarrojo lejano, aunque potencialmente bastante útil, ha estado limitado en el pasado como consecuencia de dificultades experimentales. Las pocas fuentes de estetipo de radiación disponibles son notoriamente débiles y además se ven atenuadas por la necesidad de utilizar filtros de selección de órdenes espectrales para evitar que la radiación de mayores órdenes que emerge de la red de dispersión alcance el detector.
Los espectrómetros de transformada de Fourier, con un rendimiento muy superior, alivian en gran parte este problema y hacen a la regiónespectral del infrarrojo lejano mucho más accesible para los químicos.
En el presente estudio, se consideran los mecanismos de absorción, emisión y reflexión de la radiación en el infrarrojo utilizando la espectroscopia de absorción como base para esta discusión
TEORÍA DE LA ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO
Los espectros de absorción, emisión y reflexión en elinfrarrojo, de especies moleculares, se pueden explicar asumiendo que todos son el resultado de los distintos cambios energéticos producidos en las transiciones de las moléculas de unos estados de energía vibracionales y rotacionales a otros.
En este apartado se utilizará la absorción molecular para ilustrar la naturaleza de estas transiciones.
[pic]
El gráfico que se muestra en la Figura16-1 es una reproducción del registro obtenido con un espectrómetro de infrarrojo comercial.
Como normalmente sucede, en la ordenada se representa una escala lineal de la transmitancia. En esta gráfica en la abscisa se representa una escala lineal de número de onda en unidades de cm-1. La mayoría de los instrumentos modernos utilizan un microordenador con un «software» versátil capaz de producirdiversos formatos de señales de salida, tales como transmitancia frente a longitud de onda, y absorbancia frente a número de onda o longitud de onda.
Transiciones rotacionales
La energía necesaria para provocar un cambio en los niveles rotacionales es muy pequeña y corresponde a radiaciones de 100 cm-1 o menores (>100 (m).
Dado que los niveles rotacionales están cuantizados, la absorciónpor los gases en la región del infrarrojo lejano se caracteriza por líneas discretas bien definidas. En los líquidos o los sólidos los choques e interacciones intramoleculares causan el ensanchamiento de las líneas originando un espectro continuo.
Transiciones vibracionales /rotacionales
Los niveles de energía vibracionales también están cuantizados, y para la mayoría de las moléculas las...
La región del infrarrojo del espectro abarca la radiación, que corresponden a longitudes de onda de 0,78 a 1.000 (m.
Tanto desde el punto de vista de las aplicaciones como de la instrumentación, es conveniente dividir el espectro infrarrojo en tres regiones denominadas:
Infrarrojo cercano, medio y lejano.
En la Tabla 16-1 se muestran loslímites aproximados de cada una de ellas.
[pic]
Las técnicas y las aplicaciones de los métodos basados en cada una de las tres regiones del espectro infrarrojo difieren considerablemente.
Las medidas en la región del infrarrojo cercano se realizan con fotómetros y espectrofotómetros. Las aplicaciones más importantes de esta región espectral se encuentran en el análisis cuantitativo demateriales industriales y agrícolas y en los procesos de control.
Hasta principios de los años ochenta, los instrumentos para la región del infrarrojo medio o fundamental eran en su mayoría de tipo dispersivo, contando con la presencia de redes de difracción.
Sin embargo, tuvo lugar un cambio espectacular en la instrumentación del infrarrojo medio, de tal manera que ahora la mayoría de losinstrumentos nuevos son del tipo de transformada de Fourier. Los fotómetros con filtros de interferencias también son útiles para medir la composición de los gases y de los contaminantes atmosféricos.
El uso de la región del espectro del infrarrojo lejano, aunque potencialmente bastante útil, ha estado limitado en el pasado como consecuencia de dificultades experimentales. Las pocas fuentes de estetipo de radiación disponibles son notoriamente débiles y además se ven atenuadas por la necesidad de utilizar filtros de selección de órdenes espectrales para evitar que la radiación de mayores órdenes que emerge de la red de dispersión alcance el detector.
Los espectrómetros de transformada de Fourier, con un rendimiento muy superior, alivian en gran parte este problema y hacen a la regiónespectral del infrarrojo lejano mucho más accesible para los químicos.
En el presente estudio, se consideran los mecanismos de absorción, emisión y reflexión de la radiación en el infrarrojo utilizando la espectroscopia de absorción como base para esta discusión
TEORÍA DE LA ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO
Los espectros de absorción, emisión y reflexión en elinfrarrojo, de especies moleculares, se pueden explicar asumiendo que todos son el resultado de los distintos cambios energéticos producidos en las transiciones de las moléculas de unos estados de energía vibracionales y rotacionales a otros.
En este apartado se utilizará la absorción molecular para ilustrar la naturaleza de estas transiciones.
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El gráfico que se muestra en la Figura16-1 es una reproducción del registro obtenido con un espectrómetro de infrarrojo comercial.
Como normalmente sucede, en la ordenada se representa una escala lineal de la transmitancia. En esta gráfica en la abscisa se representa una escala lineal de número de onda en unidades de cm-1. La mayoría de los instrumentos modernos utilizan un microordenador con un «software» versátil capaz de producirdiversos formatos de señales de salida, tales como transmitancia frente a longitud de onda, y absorbancia frente a número de onda o longitud de onda.
Transiciones rotacionales
La energía necesaria para provocar un cambio en los niveles rotacionales es muy pequeña y corresponde a radiaciones de 100 cm-1 o menores (>100 (m).
Dado que los niveles rotacionales están cuantizados, la absorciónpor los gases en la región del infrarrojo lejano se caracteriza por líneas discretas bien definidas. En los líquidos o los sólidos los choques e interacciones intramoleculares causan el ensanchamiento de las líneas originando un espectro continuo.
Transiciones vibracionales /rotacionales
Los niveles de energía vibracionales también están cuantizados, y para la mayoría de las moléculas las...
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