SPETTROSCOPIA IR

La spettroscopia infrarossa (IR) è una tecnica spettroscopica utilizzata in chimica analitica, caratterizzazione dei materiali, e chimica fisica per lo studio dei legami chimici. La tecnica analizza la luce infrarossa assorbita dal campione e fornisce informazioni sui modi di vibrazione della molecola. Lo spettro vibrazionale riflette la chimica e la struttura dei gruppi molecolari che costituiscono la sostanza.

La spettroscopia IR è utile anche nell'identificazione della posizione dei sostituenti negli alchilbenzeni. La posizione di una banda viene indicata in termini di numero d'onda (cm-1), che dipende dalla costante di forza del legame. 

La spettroscopia ad infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) è un altro metodo di analisi spettroscopica che utilizza energia modulata nella banda dell'infrarosso per studiare un campione.

La nascita della spettroscopia infrarossa può essere fatta risalire alla fine del XIX secolo, quando furono sviluppati i primi strumenti per la generazione e la misura della radiazione infrarossa.

Uno dei primi contributi allo sviluppo fu effettuato da William Herschel, un astronomo tedesco naturalizzato inglese, che nel 1800 scoprì che la radiazione infrarossa aveva una lunghezza d'onda più lunga rispetto alla luce visibile e che poteva essere utilizzata per riscaldare gli oggetti. Questa scoperta fu poi ulteriormente sviluppata da altri scienziati, tra cui Joseph von Fraunhofer, che utilizzò la radiazione IR per analizzare la composizione chimica delle stelle.

La vera e propria nascita dell'IR come disciplina scientifica può essere fatta risalire agli anni '20 e '30 del XX secolo, quando furono sviluppati i primi strumenti a dispersione di prisma per la generazione di spettri IR. Questi strumenti permisero di effettuare analisi quantitative della composizione chimica di molte sostanze, e la spettroscopia IR divenne una tecnica analitica estremamente utile in molte applicazioni, tra cui la chimica, la biologia, la farmacologia e la geologia.

Uno spettrofotometro IR è composto da diversi componenti che lavorano insieme:

1. Sorgente di radiazione infrarossa: può essere una lampada a germanio o a matassa di quarzo.

2. Monocromatore: separa la radiazione infrarossa in singoli raggi di lunghezza d'onda specifica. Il monocromatore è spesso costituito da un prisma o una griglia diffrattiva.

3. Cella di campionamento: zona in cui il campione viene posto per essere analizzato. Può essere trasparente alle radiazioni infrarosse o può essere costituita da un materiale che assorbe queste radiazioni in modo selettivo.

4. Detector: misura l'intensità della radiazione infrarossa che passa attraverso il campione. I più comuni sono le cellule di bolometro, i termocoppie e i rivelatori a diodi a infrarossi.

5. Sistema di acquisizione dati: registra i dati raccolti dal detector e li trasmette al computer per l'elaborazione e l'analisi.