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Espectrometría infrarroja image, Referencia bibliográfica:Skoog, Douglas A…
Espectrometría infrarroja 
ABSORCIÓN DE LA RADIACIÓN
Espectros de absorción: Es una gráfica de absorbancia con respecto a la longitud de onda. La absorbancia también puede ser graficada contra el número de onda o la frecuencia.
Absorción atómica: Cuando un haz de radiación ultravioleta o visible policromática pasa a través de un medio que contiene átomos gaseosos, solo unas cuantas frecuencias son atenuadas por la absorción, y cuando es registrado en un espectrofotómetro de muy alta resolución, el espectro consiste en un npumero de líneas de absorción muy estrechas.
Absorción molecular: Las moléculas experimentan tres tipos de transiciones cuantizadas cuando son excitadas por radiación ultravioleta, visible e infrarroja. En el caso de la adicación ultravioleta y visible, la excitación ocurre cuando un electrón que se encuentra en un orbital molecular o atómico de baja energía es promovido hacia un orbital de un nivel de energía mayor.
Además de las transmisiones electrónicas, las moléculas muestran otros dos tipos de transiciones de radiación inducida: transiciones vibraciones y transiciones rotacionales.
Las transmisiones vibracionales ocurren debido a que una molécula tiene una multitud de niveles energéticos cuantizados, o estados vibracionales, asociados con los enlaces que mantienen unida a la molécula.
Absorción infrarroja: La radiación infrarroja no es suficientemente energética para causar transiciones electrónicas, pero puede inducir transiciones en los estados vibracionales y rotacionales asociados con el estado basal electrónico de la molécula.
Absorción de la radiación ultravioleta y visible: Una molécula real tiene muchos más niveles de energía de los que pueden mostrarse en el díagrama. Por lo tanto, una banda típica de absorción consiste en un gran número de líneas. En una disolución, las esecies absorbentes están rodeadas por moléculas de disolvente y la naturaleza de la banda de absorción molecular suele volverse difusa porque las colisiones tienden a propagar las energías de los estados cuánticos, dando lugar a picos de absorción tenues y continuos.
Espectrofotómetros infrarrojos
Instrumentos de transformada de Fourier Los instrumentos IR de la transpormada de Fourier no tienen elemento dispersante y todas las longitudes de onda se detectan y se miden de manera simultánea.
En lugar de un monocromador, se utiliza un interferómetro para producir patrones de interferencia que contienen la información espectral infrarroja.
Los mismos tipos de fuente que se utilizan en los instrumentos dispersivos se utilizan en los espectrómetros FTIR.
Las mayores ventajas de los instrumentos FTIR sobre los espectrómetros dispersivos incluyen una mayor velocidad y mejor sensibilidad, mayor potencia de concentración de luz, calibración más excacta de la longitud de onda, diseño mecánico simple y la eliminación virtual de cualquier contribución de la luz errante y la emisión IR. Debido a estas ventajas casi todos los instrumentos IR nuevos son sistemas FTIR.
¿Cómo funciona un espectrómetro infrarrojo de transformada de Fourier?
Los espectrómetros infrarrojos de transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés) utilizan un ongenioso dispositivo conocido como INTERFERÓMETRO DE MICHELSON, el cual fue desarrolllado hace años por A.A. Michelson para hacer mediciones precisas de las longitudes de onda de la radiación electromagnética y para hacer mediciones de distancia increíblemente exactas.
Los principios de interferometría se utilizan en muchas áreas de la ciencia incluidas la química, la física, la astronomía y la metrología, y son aplicables en muchas regiones del espectro electromagnético.
La clave para la operación del interferómetro es el divisor de rayos, que por lo general es un espejo parcialmente plateado similar a los espejos de "dos vías" que se observan en los comercions en los cuartos de interrogación de la policía.
El divisor de rayos permite que una fracción de la luz que cae en él pase a través del espejo, y otra fracción sea reflejada. El dispositivo trabaja en ambas direcciones, por lo que la luz que cae en cualquiera de los dos lados del divisor de rayos es parcialmente reflejada y parcialmente transmitida.
Por simplicidad, se utilizará la línea azul de un láser de ión argón como fuente de luz. El rayo A de la fuente incide en el divisor de rayos, que está inclinado a 45° con respecto al rayo de entrada.
Con un alineamiento cuidadoseo, tanto el rayo A y el rayo B, son colineales e inciden en el detector en el mismo punto.
El propósito general de la óptica de interferómetro es dividir el rayo incidente en dos rayos que se mueven a través del espacio a lo largo de trayectorias separadas y después se recombinan en el detector.
Es en esta región donde los dos rayos, o frentes de onda, interactúan para formar un PATRÓN DE INTERFERENCIA.
En las regiones donde las ondas interfieren de manera constructiva aparecen bandas brillantes, y donde ocurre interferencia destructiva aparecen bandas oscuras. Las bandas claras y oscuras alternadas se llaman franjas de interferencia.
De forma breve, los principios de la síntesis y el análisis de Fourier pueden indicarnos que cualquier forma de onda puede ser representada como una serie de ondas de formas sinusoidales y, de manera correspondiente, una combinación de ondas con forma sinusoidal se puede descomponer en una serie de sinusoides de frecuencia conocida.
El TRF (transformada rápida de Fourier) toma señales de amplitud en el dominio de tiempo y las convierte en eergía en el dominio de frecuencia. Dado que la salida del interferómetro es una onda sinusoidal de una sola frecuencia, el espectro de frecuencia muestra un solo pico de frecuencia V, la frecuencia de la onda sinusoidal original.
Hay ciertas ventajas en adquirir información de intensidad de esta manera en vez de utilizar un espectrómetro de barrido.
Primero, está la ventaja de la velocidad. El espejo se puede mover en cuestión de segundos, y una computadora acoplada al detector puede colectar todos los datos necesarios durante el curso de barrido por parte del espejo.
Posteriormente se encuentra la VENTAJA DE FELLGETT, la cual sugiere que los interferómetros de Michelson son capaces de producri relaciones señal-ruido mucho más grandes y en menos timpo que los espectrómetros dispersivos equivalentes.
Finalmente, se tiene el rendimiento, o VENTAJA DE JACQUINOT, que permite que pase de 10 a 200 veces más radiación a través de la muestra en comparación con los espectrómetros dispersivos estándar.
Referencia bibliográfica:Skoog, Douglas A., Donald M. West, F. James Holler y Stanley R. Crouch. Fundamentos de química analítica. 9ed. México: Cengage Learning Editores, S.A. de C.V; 2015.
Universidad Mariano Gálvez de Guatemala
Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud
Nutrición Clínica
Andrea Michelle Villafuerte Aguirre
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