Uvv y ir

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ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR)

Bosquejo histórico de la técnica

La radiación IR fue descubierta por William Herschel a comienzos del siglo XIX. Las dificultades en construir un detector IR adecuado impidieron cualquier aplicación. Los primeros experimentos que permitieron medir espectros IR de varios compuestos orgánicos fueron realizados por Coblentz a principios del siglo XX. El potencialde la espectroscopia IR en el campo de la química fue reconocido ya en los años 30 del siglo XX cuando se construyeron los primeros equipos IR. Las necesidades analíticas asociadas con la producción comercial de goma sintética estimularon el desarrollo comercial de la espectrometría IR y estudios básicos en este campo. Hasta los años 60 se utilizaron equipos dispersivos que utilizabanmonocromadores de prisma o red. Un avance considerable se alcanzó con la introducción de la técnica de transformada de Fourier (FT-IR). Este procedimiento está basado en el interferómetro de Michelson (desarrollado inicialmente para determinar con exactitud la velocidad de la luz) y en el método del matemático francés Fourier que permite convertir la información obtenida (interferograma) en un espectro. Elmétodo de la transformada de Fourier fue utilizado en un principio por los astrónomos (década del 50) para aislar señales débiles, procedentes de estrellas distantes, del ruido de fondo ambiental. El rápido desarrollo de las tecnologías de los láseres y la computación son responsables del predominio actual de los equipos FT-IR, rápidos y sensibles, especialmente exitosos en su combinación con lastécnicas cromatográficas. Los primeros micro-espectrómetros IR, para el análisis de áreas muy pequeñas mediante el acoplamiento de un microscopio al espectrómetro, fueron producidos también en la década del 50 pero la sensibilidad alcanzada entonces era muy baja, obteniéndose espectros de pobre calidad. La micro-espectroscopia IR resurge con fuerza mediante la tecnología FT-IR a partir de 1983,convirtiéndose en un procedimiento eficaz en varios campos de la química incluyendo el forense y el análisis de obras de arte y arqueológicas.

Región Infrarroja

La región infrarroja del espectro electromagnético se extiende entre la zona del visible y la de las microondas, tal como se muestra en la Figura.

Espectroscopia IR

La sección de mayor utilidad práctica de la extensa región IR es laque se extiende entre 4000 y 650 cm-1 denominada región infrarroja media. La utilización de la región IR lejana (Far Infrared, FIR), entre 650 y 200 cm-1, se ha ampliado considerablemente en los últimos decenios, sobre todo para el estudio de compuestos órgano-metálicos o inorgánicos (átomos pesados, enlaces débiles). La región IR cercana (Near Infrared, NIR), entre 12500 y 4000 cm-1, accesible ala óptica de cuarzo, donde se presentan las bandas armónicas, ha sido utilizada para determinaciones cuantitativas pero mucho menos intensamente con fines estructurales. Aún una molécula relativamente sencilla puede dar lugar a un espectro de absorción IR muy complejo. Puede decirse que el espectro IR caracteriza a una estructura molecular: dos moléculas diferentes deben mostrar espectros IRdiferentes (a excepción de los isómeros ópticos). Esta propiedad ha sido utilizada ampliamente en la caracterización de compuestos orgánicos. La existencia de extensas bases de datos de espectros IR permite el uso de esta técnica acoplada a sistemas cromatográficos en la identificación y determinación rápida de componentes de mezclas orgánicas.
Aunque el espectro IR caracteriza a cada compuesto, seencuentra que ciertas agrupaciones atómicas dan lugar siempre a bandas en un determinado intervalo de frecuencias, independiente de la naturaleza del resto de la molécula. La existencia de estas bandas, características de grupos funcionales, permite una amplia utilización de la espectroscopia IR en la determinación estructural.
La técnica IR se puede aplicar en determinaciones cuantitativas...
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