O espectrómetro de banda infravermelha é um instrumento que utiliza as propriedades de absorção da radiação infravermelha da substância para analisar sua estrutura molecular e composição química, amplamente utilizado em química, materiais, biologia, meio ambiente e outras áreas.
Espectrómetros de banda infravermelha são usados principalmente para analisar a estrutura molecular e a composição química de substâncias. Ele revela sua estrutura molecular e composição química medindo a resposta espectral da substância em diferentes comprimentos de onda infravermelhos. O princípio de funcionamento do espectrômetro infravermelho é baseado nas propriedades de absorção da substância da radiação infravermelha, quando as moléculas absorvem a luz infravermelha, ocorrem vibrações e rotações, gerando picos de absorção infravermelha. Medindo a localização e a intensidade desses picos de absorção, é possível entender a composição química e a estrutura molecular da amostra.
O espectrómetro infravermelho é composto principalmente por partes como fontes de luz, câmaras de amostras, espectrômetros, detectores e sistemas de coleta de dados. A fonte de luz produz luz infravermelha, depois que o espectrômetro se divide em diferentes comprimentos de onda de luz, depois de irradiar a amostra, a amostra absorve um comprimento de onda específico de luz, através ou refletida pela luz capturada pelo detector e convertida em sinais elétricos, e depois forma um espectrograma infravermelho. A análise desses espectrogramas permite obter informações sobre a composição química e estrutura da amostra.
Princípio de funcionamento
Vibração molecular e absorção infravermelha
A vibração e o salto de nível de energia rotativa entre átomos dentro da molécula são a base para a produção do espectro infravermelho. Quando a luz infravermelha irradia a amostra, se a energia dos fotões coincide com a energia vibratória ou rotativa de um grupo específico na molécula, esse grupo absorve a luz infravermelha, levando a um salto de energia vibratória.
O processo de absorção deve ser acompanhado de mudanças no momento dipolar, formando picos de absorção característicos, com diferentes ligações químicas ou grupos funcionais correspondendo a frequências específicas de absorção.
Tecnologia de Transformação Fourier
Agora, o espectrómetro de infravermelho usa o espectrómetro de infravermelho de transformação de Fourier (FTIR), através do interferômetro de Michelson, a interferência de luz infravermelha de duas cores com mudanças de distância de luz para formar um mapa de interferência.
O sinal de interferência é processado por uma transformação de Fourier de computador e reduzido a um espectrograma, melhorando significativamente a relação sinal-ruído e a resolução.