Espectroscopía infrarroja

La porción infrarroja del espectro electromagnético generalmente se divide en tres regiones; infrarrojos cercanos, medios y lejanos, llamada así por su relación con el espectro visible.El infrarrojo medio, aproximadamente 4000–400 cm−1 (2,5-25 μm) se utiliza generalmente para estudiar las vibraciones fundamentales y la estructura rotacional-vibratoria asociada.Para que un modo vibratorio en una muestra sea "IR activo", debe estar asociado con cambios en el momento dipolar., una molécula no lineal, tendrá 3 × 3 - 6 = 3 grados de libertad vibratoria o modos.Moléculas diatómicas asimétricas, por ejemplo el CO, se absorbe en el espectro IR.Las moléculas más complejas tienen muchos enlaces y sus espectros vibracionales son correspondientemente más complejos, es decir, las moléculas grandes tienen muchos picos en sus espectros IR.En el caso de moléculas más complejas, también pueden estar presentes modos vibracionales fuera del plano (γ).[4]​ Las placas son transparentes a la luz infrarroja y no introducen líneas en los espectros.Las muestras sólidas se pueden preparar de diversas formas.El último método consiste en utilizar una microtomía para cortar una película delgada (20-100 μm) de una muestra sólida.La muestra puede ser una pieza sólida, en polvo o básicamente en cualquier forma para la medición.La medida de referencia más simple es simplemente retirar la muestra (reemplazándola por aire).El método de adición estándar se puede utilizar para cancelar estadísticamente estos errores.En este enfoque, la muestra se irradia secuencialmente con varias longitudes de onda únicas.[7]​ Existen otras ventajas, así como algunas desventajas,[7]​ pero prácticamente todos los espectrómetros infrarrojos modernos son instrumentos FTIR.La espectroscopía infrarroja no es el único método de estudiar los espectros vibracionales moleculares.Este método es útil para estudiar las vibraciones de moléculas adsorbidas en una superficie sólida.[18]​ El análisis de modos vibracionales que son inactivos en IR, pero que aparecen en Dispersión de neutrones inelásticos también es posible a alta resolución espacial usando EELS.[19]​ Aunque la resolución espacial de los HREEL es muy alta, las bandas son extremadamente amplias en comparación con otras técnicas.[20]​ La espectroscopía IR se usa a menudo para identificar estructuras porque los grupos funcionales dan lugar a bandas características tanto en términos de intensidad como de posición (frecuencia).También se utiliza en análisis forenses en casos penales y civiles, por ejemplo, para identificar la degradación de polímeros.Con este enfoque, las muestras se presionan contra la cara de un solo cristal.La radiación infrarroja atraviesa el cristal y solo interactúa con la muestra en la interfaz entre los dos materiales.Con el aumento de la tecnología en el filtrado por computadora y la manipulación de los resultados, las muestras en solución ahora se pueden medir con precisión (el agua produce una amplia absorbancia en el rango de interés y, por lo tanto, hace que los espectros sean ilegibles sin este tratamiento informático).Los HAP parecen haberse formado poco después del Big Bang, están muy extendidos por todo el universo y están asociados con nuevas estrellas y exoplanetas.Por ejemplo, se determina experimentalmente que la frecuencia de estiramientoTodavía es una técnica en gran parte inexplorada y se está volviendo cada vez más popular para la investigación fundamental.Al igual que con la espectroscopía de resonancia magnética nuclear bidimensional (2DNMR), esta técnica extiende el espectro en dos dimensiones y permite la observación de picos cruzados que contienen información sobre el acoplamiento entre diferentes modos.En contraste con 2DNMR, la espectroscopía infrarroja bidimensional no lineal también implica la excitación de armónicos.En espectroscopía infrarroja bidimensional no lineal, se han extraído análogos de estas técnicas 2DNMR.