Infrarrojo

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Espectroscopía de infrarrojo

La radiación infrarrojo se refiere a la parte del espectro electromagnético que se encuentra entre la región visible y de microondas.

Su región se encuentra entre 14290-200 cm-1 y se divide en tres zonas.

Región | Intervalo ν (cm-1) |
Cercano | 14290-4000 |
Medio | 4000-800 |
Lejano | 700-200 |

Las moléculas no son asociaciones rígidas ya que los átomosunidos por un enlace de constante de fuerza k están en continuo movimiento vibratorio sobre sus posiciones de equilibrio, lo que determina niveles de energía vibracional en la molécula. La radiación infrarroja en el rango de 10000-100 cm-1 es absorbida por una molécula y dicha energía incidente será la necesaria para que ocurra una transición vibracional y rotacional de la molécula. El espectro deinfrarrojo de una molécula se obtiene como resultado de medir la intensidad de una radiación absorbida, que hace posible la transición entre dos niveles de energía vibracionales diferentes.
Existen dos tipos de vibración molecular fundamentales, estiramiento y flexión que a su vez pueden ser asimétricos o simétricos.

Existen 3 tipos principales de instrumentos de infrarrojo.
Espectrofotómetrosdispersivos o espectrofotómetros, espectrómetros de transformada de Fourier y fotómetros no dispersivos con filtro.
Los principales componentes de un espectrofotómetro de infrarrojo son la fuente de radiación, el compartimento para la muestra, el detector, el monocromador y el registro.
La Espectroscopía de infrarrojo es útil para la identificación de compuestos orgánicos e inorgánicos,identificación de grupos funcionales, identificación de componentes de reacción y estudios cinéticos de reacciones, detección de impurezas o aditivos y análisis y formulación de medicamentos, insecticidas, etc.

Infrarrojo Cercano (NIR)
La tecnología NIR involucra luz interactuando con un material, donde una radiación electromagnética ocurre en forma de ondas. El infrarrojo cercano es considerado esaparte del espectro situada entre la región visible y la región infrarroja se extiende desde el extremo superior de longitudes de onda de la región visible, en alrededor de 770 nm a 2500 nm (de 14000 a 4000 cm -1).
Las uniones específicas entre los átomos vibran a una cierta frecuencia, y cada tipo de estas uniones químicas dentro de una muestra absorberán rayos NIR de una longitud de onda específica,mientras todas las demás longitudes de onda son reflejadas
Por lo general los enlaces afectados son C-H, N-H y O-H. puesto que se trata de sobretonos o bandas de combinación, sus absortividades molares son pequeñas y los límites de detección son del orden de 0.1 %.

Preparación de la muestra
Se pueden analizar compuestos en estado sólido, líquido y gaseoso; el recipiente de la muestra serádistinto según se presente la misma
* Sólidas: No pueden disolverse en un disolvente transparente al infrarrojo, pueden ser suspendidos en un medio adecuado formando una mezcla. Es esencial que el tamaño de partícula sea inferior a la longitud de onda de la radiación; si no es así, se pierde parte de la radiación por dispersión, continuación, se exponen distintas formas de preparación de muestrassólidas
* Líquidas: La concentración de la muestra fluctúa entre 0,1 y 10 %, el disolvente será lo más transparente posible a la radiación IR, los disolventes más comunes son sulfuro de carbono, tetracloruro de carbono, tetracloroetileno, cloroformo y benceno, para líquidos puros sólo una película delgada es suficiente para producir espectros satisfactorios
* Gaseosas: se utilizan célulasespeciales, normalmente de 10 cm. de longitud, con la posibilidad de colocar espejos reflectores que multiplican las trayectorias de la radiación. Si fueran preciso disoluciones, se harían con gases inertes al infrarrojo, como O2,N2, H2.

Aplicaciones
La espectroscopía de Infrarrojo Cercano (NIR por sus siglas en inglés) ha sido aplicada ampliamente a varios problemas prácticos, tal como los que...
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