Odkryte w 1800 roku przez Sir Fredericka Williama Herschela promieniowanie cieplne, nazwane ostatecznie promieniowaniem IR (ang. Infrared), wykorzystywane jest powszechnie w wielu przedmiotach codziennego użytku do przekazu danych, pomiarów odległości, wytwarzania ciepła. Zastosowanie znalazło ono także w jednej z metod badawczych — spektroskopii wykorzystywanej przez laboratoria. Na czym więc polega spektrometria w podczerwieni?
Czym jest spektrometria w podczerwieni?
Spektrometria jest nauką zajmującą się interpretacją widm powstających poprzez oddziaływanie różnorodnych rodzajów promieniowania. Jej jednym z najpowszechniej stosowanych rodzajów jest natomiast spektrometria IR bazująca na promieniowaniu podczerwonym. Pozwala ona bowiem otrzymać widma oscylacyjne, a tym samym określić, jakie grupy funkcyjne, struktury cząsteczek, a także zachowania po oddziaływaniu na nie otoczenia występują w analizowanej próbce, wskazując tym samym jej właściwości.
Technika pomiaru widma absorpcyjnego IR
Będące podstawą spektrometrii IR widma absorpcyjne uzyskuje się poprzez mierzenie zależności między intensywnością światła przepuszczanego z przepuszczonym. Samo badanie przeprowadzane jest natomiast za pomocą spektrometrów IR składających się ze:
- źródła promieniowania,
- komory do umieszczenia próbki,
- fotometru,
- monochromatora,
- detektora.
Dzięki temu spektrometria IR pozwala badać próbki zarówno w stanie ciekłym, jak i gazowym oraz stałym. Dla zachowania miarodajności wyników próbki nie powinny jednak zawierać wody pochłaniającej fale IR o środkowym zakresie.
Widma absorpcyjne podczas przeprowadzania spektrometria w podczerwieni w zależności od stanu skupienia próbki oznacza się poprzez rozprężanie, umieszczanie ich między specjalnymi płytkami lub zastosowanie rozpuszczalników, takich jak: dwusiarczek węgla, chloroform czy też czterochlorek węgla.
Zastosowanie spektrometrii w podczerwieni
Badania za pomocą spektrometrii w podczerwieni, które wykonywane są przez specjalistyczne placówki, takie jak laboratorium Eko-Analiza z Bielska-Białej wykorzystywane są w wielu różnorodnych branżach. Pozwalają one bowiem między innymi:
- określić zawartość wilgoci w produktach spożywczych,
- wskazać skład związków nieorganicznych,
- określić czystość związków chemicznych, w tym paliw,
- przeprowadzić ocenę amorficzną materiałów.
Wymienione zastosowania spektrometrii IR oraz opis metody jej wykonywania należy traktować jednak, jako jedynie wstęp do omówienia związanych z nią zagadnień, które są o wiele bardziej złożone.