La spectroscopie infrarouge, également connue sous le nom de spectroscopie IR, peut révéler les structures de composés chimiques liés de manière covalente tels que les composés organiques. En tant que tel, pour les étudiants et les chercheurs qui synthétisent ces composés en laboratoire, il devient un outil utile pour vérifier les résultats d'une expérience. Différentes liaisons chimiques absorbent différentes fréquences de l'infrarouge, et la spectroscopie infrarouge montre des vibrations à ces fréquences (affichées comme «nombres d'onde») selon le type de liaison.

Fonction

La spectroscopie infrarouge est utile outil dans la boîte à outils du chimiste pour identifier les composés. Il ne donne pas la structure exacte d'un composé, mais montre plutôt l'identité des groupes fonctionnels, ou fractions, dans une molécule - les différents segments de la composition de la molécule. En tant qu'outil inexact, la spectroscopie IR fonctionne mieux lorsqu'elle est utilisée en conjonction avec d'autres formes d'analyse telles que la détermination du point de fusion. En chimie professionnelle, l'IR est en grande partie démodée, remplacée par des méthodes plus informatives comme la RMN (résonance magnétique nucléaire). Il continue d'être utilisé fréquemment dans les laboratoires d'étudiants, car la spectroscopie IR reste utile pour identifier les caractéristiques importantes des molécules synthétisées dans les expériences en laboratoire, selon le Colorado University Boulder.

Généralement, le chimiste broie un échantillon solide avec une substance comme le bromure de potassium (qui, en tant que composé ionique, n'apparaît pas dans la spectroscopie IR) et le place dans un dispositif spécial pour permettre au capteur de briller à travers elle. Parfois, il mélange des échantillons solides avec des solvants comme l'huile minérale (qui donne une lecture limitée et connue dans l'impression IR) pour utiliser la méthode liquide, qui consiste à placer un échantillon entre deux plaques de sel pressé (NaCl, chlorure de sodium) pour permettre Selon la Michigan State University, la lumière infrarouge transparaît.

Importance

Quand la «lumière» ou le rayonnement infrarouge frappe une molécule, les liaisons de la molécule absorbent l'énergie de l'infrarouge et réagissent. en vibrant. Communément, les scientifiques appellent les différents types de vibrations flexion, étirement, bascule ou cisaillement.
Selon Michele Sherban-Kline à l'Université de Yale, un spectromètre IR a une source, un système optique, un détecteur et un amplificateur. La source émet des rayons infrarouges; le système optique déplace ces rayons dans la bonne direction; le détecteur observe les changements dans le rayonnement infrarouge et l'amplificateur améliore le signal du détecteur.

Types

Parfois, les spectromètres utilisent des faisceaux uniques d'infrarouges, puis les divisent en longueurs d'onde composantes; D'autres conceptions utilisent deux faisceaux séparés et utilisent la différence entre ces faisceaux après que l'on a traversé l'échantillon pour donner des informations sur l'échantillon. D'après Michele Sherban-Kline de l'Université de Yale, les spectromètres à l'ancienne amplifiaient le signal optiquement, et les spectromètres modernes utilisent l'amplification électronique.

La spectroscopie IR identifie les molécules en fonction de leur groupes fonctionnels. Le chimiste utilisant la spectroscopie IR peut utiliser un tableau ou un tableau pour identifier ces groupes. Chaque groupe fonctionnel a un numéro d'onde différent, indiqué en centimètres inversés, et une apparence typique - par exemple, l'étendue d'un groupe OH, tel que celui de l'eau ou de l'alcool, occupe un très large pic avec un nombre d'onde proche de 3500, selon à l'Université d'État du Michigan. Si le composé synthétisé ne contient aucun groupe d'alcool (également connu sous le nom de groupes hydroxyles), ce pic peut indiquer la présence accidentelle d'eau dans l'échantillon, une erreur commune d'étudiant dans le laboratoire.