Un spectrophotomètre
infrarouge est un dispositif utilisé en chimie organique pour recueillir des
informations sur les propriétés structurales de molécules organiques et de
composés. Dans ce type particulier de spectrophotomètre, la lumière infrarouge
est absorbée par les composés chimiques, et le déplacement des liaisons
chimiques est analysé. Spectrophotomètres infrarouges peuvent être utilisés
pour identifier les produits chimiques inconnus et à déterminer la pureté de
l'échantillon. Ils sont souvent utilisés dans des applications de recherche
pour les universités et les industries de transformation chimique.
Le
spectrophotomètre infrarouge, souvent connu comme un IR spectrophotomètre,
utilise la lumière infrarouge pour provoquer un mouvement dans les liens de
molécules organiques. La lumière infrarouge se situe entre la lumière visible
et le rayonnement de micro-ondes dans le spectre de rayonnement
électromagnétique. Ce type de lumière peut être divisé en plages proches,
milieu, et l'IR lointain, avec la gamme IR mi étant le plus utile dans
l'infrarouge spectroscopie. La lumière dans cette région peut avoir une
longueur d’onde, ou λ, de 3x10 -4 à 3x10 -3 cm. Cette gamme peut également être
exprimée en termes de nombre d'onde, ou ν, qui est l'inverse de la longueur
d'onde.
Les molécules
organiques capables d'absorber la lumière infrarouge, et, en conséquence, ils
peuvent vibrer dans différentes manières. L'absorption de la lumière infrarouge
se produit chaque fois que l'énergie de rayonnement de la lumière elle-même
correspond à l'énergie d'une vibration moléculaire donnée. Le mouvement peut
être décrit par l'étirement symétrique et asymétrique des liaisons moléculaires
et à la flexion des liaisons moléculaires.
Un
spectrophotomètre à infrarouge qui utilise un prisme ou un réseau de
diffraction pour diviser le rayonnement infrarouge source dans les fréquences
distinctes est connu comme un spectrophotomètre infrarouge dispersif. Une
conception plus moderne, la transformée de Fourier spectrophotomètre
infrarouge, est le dispositif le plus pratique dans les milieux de la recherche
et de l'industrie. La précision des nombres d'ondes signalés est constante tout
au long de la zone de balayage de l'appareil en raison d'un pouvoir de
résolution constante.
Une transformée
de Fourier spectrophotomètre infrarouge se compose de cinq parties principales
- la source de rayonnement infrarouge, l'interféromètre, l'échantillon, la
détection et l'ordinateur. La source de rayonnement infrarouge est
habituellement une source de corps noir incandescent, et la quantité d'énergie
émise est contrôlée par une ouverture. L'interféromètre est un dispositif
optique qui effectue un codage spectral sur le faisceau de rayonnement
infrarouge. Le faisceau passe à travers l'échantillon et ensuite à travers le
détecteur, qui décode les signaux d'interférogramme à partir de
l'interféromètre. L'étape finale est l'ordinateur, qui effectue une transformée
de Fourier sur les données et les présente dans une interface utilisable.
Le
spectrophotomètre infrarouge est unique en ce sens qu'elle peut être utilisée
pour identifier les groupes fonctionnels dans un échantillon inconnu. Certains
groupes fonctionnels ont une "empreinte", ou un pic d'absorption
unique qui peut être identifié à partir d'un graphique de la sortie du
spectrophotomètre infrarouge. Les bibliothèques et les bases de données de
lectures de la chimie organique peuvent être utilisées pour identifier des
échantillons biologiques inconnus.