L'ambito di applicazione dello spettrometro a infrarossi
Applicato nell'industria della tintura e della tessitura, scienze ambientali, biologia, scienza dei materiali, chimica dei polimeri, catalisi, ricerca sulla struttura del carbone, industria petrolifera, biomedicina, biochimica, farmacia, ricerca di base di chimica inorganica e di coordinazione, materiali semiconduttori, industria chimica quotidiana e altre ricerche campi.
La spettroscopia a infrarossi può essere utilizzata per studiare la struttura e i legami chimici delle molecole, come la determinazione delle costanti di forza e della simmetria molecolare, ecc. La lunghezza del legame e l'angolo di legame delle molecole possono essere determinati utilizzando la spettroscopia a infrarossi e la configurazione tridimensionale di molecole può essere dedotto da questo. Secondo le costanti di forza ottenute, è possibile dedurre la forza dei legami chimici e le funzioni termodinamiche possono essere calcolate dalla frequenza normale. Alcuni gruppi o legami chimici nella molecola corrispondono a numeri d'onda di banda in diversi composti sono fondamentalmente fissi o cambiano solo all'interno di un piccolo intervallo di bande, quindi molti gruppi funzionali organici come metile, metilene, carbonile, ciano, ossidrile, gruppi amminici, ecc. hanno assorbimento caratteristico nello spettro infrarosso. Attraverso la misurazione dello spettro infrarosso, le persone possono determinare quali gruppi funzionali organici esistono nel campione sconosciuto, che pone le basi per la determinazione finale della struttura chimica dell'ignoto.
A causa delle interazioni intramolecolari e intermolecolari, la frequenza caratteristica dei gruppi funzionali organici cambierà leggermente a causa dei diversi ambienti chimici in cui si trovano i gruppi funzionali, il che crea le condizioni per lo studio e la caratterizzazione delle interazioni intramolecolari e intermolecolari.
Molte normali vibrazioni delle molecole nella regione del numero d'onda basso spesso coinvolgono tutti gli atomi nella molecola e le modalità di vibrazione delle diverse molecole sono diverse l'una dall'altra, il che rende lo spettro infrarosso altamente caratteristico come un'impronta digitale, chiamata regione dell'impronta digitale. Sfruttando questa caratteristica, le persone hanno raccolto spettri infrarossi di migliaia di composti noti, li hanno memorizzati nel computer e li hanno compilati in una libreria standard di spettri infrarossi.
Le persone devono solo confrontare lo spettro infrarosso della sostanza sconosciuta con lo spettro nella libreria standard per determinare rapidamente la composizione del composto sconosciuto.
Lo sviluppo della moderna tecnologia di spettroscopia a infrarossi ha reso il significato della spettroscopia a infrarossi ben oltre la fase del semplice test di routine dei campioni e quindi dedurre la composizione dei composti. La combinazione di spettrometro a infrarossi e altri vari metodi di test ha derivato molti nuovi campi della spettroscopia molecolare. Ad esempio, la combinazione della tecnologia cromatografica e dello spettrometro a infrarossi ha creato opportunità per approfondire la comprensione delle strutture chimiche di vari componenti in sistemi di miscele complesse; combinando lo spettrometro a infrarossi con i metodi microscopici vengono combinati per formare la tecnologia di imaging a infrarossi per studiare la struttura morfologica di sistemi eterogenei. Poiché la spettroscopia a infrarossi può distinguere efficacemente diversi composti utilizzando le loro bande caratteristiche, questo metodo ha un contrasto chimico che non ha eguali con altri metodi.
