O instrumento básico para a espetrometria de IV é o espetrómetro de infravermelhos (IV).
Este dispositivo é crucial para determinar os tipos de ligações presentes numa molécula, analisando a absorção de comprimentos de onda específicos de luz infravermelha por essas ligações.
4 Pontos-chave a compreender
1. Princípio de funcionamento
Um espetrómetro de IV funciona com base no princípio de que diferentes tipos de ligações covalentes numa molécula absorvem comprimentos de onda específicos de luz infravermelha.
Esta absorção ocorre porque cada ligação pode ser comparada a uma pequena mola, capaz de vibrar de várias formas.
Quando a luz infravermelha interage com uma amostra, as ligações absorvem seletivamente os comprimentos de onda que correspondem às suas frequências vibracionais.
Esta luz absorvida é então convertida em energia vibracional dentro da molécula.
2. Preparação e análise de amostras
A amostra a analisar é colocada na trajetória de um feixe de luz infravermelha.
Dependendo do estado da amostra (sólido, líquido ou gasoso), são utilizadas diferentes técnicas de preparação.
No caso dos sólidos, são utilizados métodos como a técnica mull ou o método de reflexão total atenuada (ATR).
A técnica mull consiste em misturar a amostra com um agente mulling como o Nujol para formar uma pasta, que é depois aplicada a placas de sal para análise.
O método ATR, por outro lado, permite a medição direta de amostras de pó, pressionando-as contra um prisma de elevado índice de refração, como o seleneto de zinco ou o germânio, e analisando a luz que é totalmente reflectida internamente.
3. Interpretação dos resultados
Ao examinar os comprimentos de onda da luz que são absorvidos pela amostra, os químicos podem deduzir os tipos de ligações presentes na molécula.
Por exemplo, uma ligação dupla C=O absorve normalmente luz a 5800 nm.
O padrão de absorção em diferentes comprimentos de onda fornece uma impressão digital espetral da molécula, ajudando na sua identificação e análise estrutural.
4. Aplicações
A espetrometria de infravermelhos não é apenas utilizada na análise química, mas também na monitorização ambiental.
Por exemplo, pode medir os níveis de dióxido de carbono na atmosfera utilizando analisadores de gás por infravermelhos.
Estes dispositivos medem a absorção de comprimentos de onda específicos por gases como o CO, CO2 e CH4, fornecendo dados valiosos para estudos ambientais e processos industriais.
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