045-m-icb
Spettrometro FT-IR
BioRad mod FTS 155
anni 90
keywords: spettroscopia IR, gruppi funzionali, assorbanza, molecole organiche
Principali ambiti d’impiego: Chimica organica, Sintesi organica, Chimica sostanze naturali
Breve descrizione:
E’ uno tra gli strumenti spettroscopici più comunemente usati. Utilizza la regione infrarosso dello spettro elettromagnetico (2.5 – 16 μm) e consente di acquisire informazioni strutturali di molecole organiche più o meno complesse. Viene ampiamente utilizzato sia per lavoro analitico di routine che per la ricerca nel campo della chimica organica/ chimica delle sostanze naturali/ sintesi.Si compone di:
- una sorgente di radiazione
- un monocromatore
- un fotometro
- un registratore
Ci sono due raggi: uno di riferimento ed uno incidente (che attraversa il campione da analizzare e ne esce come raggio trasmesso); la differenza fra l’intensità del raggio di riferimento e del raggio trasmesso è una misura della quantità di radiazione assorbita. L’energia assorbita dalla molecola per passare da uno stato fondamentale ad uno eccitato viene poi riemessa principalmente come calore.
Il monocromatore varia automaticamente la frequenza della radiazione esaminata mentre il fotometro confronta le intensità del raggio di riferimento e quello trasmesso.
Le radiazioni utilizzate (e quindi le energie in gioco) sono sufficienti per creare deformazioni di legami presenti nelle molecole organiche, in particolare si tratta di allungamento (stretching) e/o piegamento (bending) di legami.
Atomi diversi hanno massa diversa. D’altra parte differenti tipi di legame hanno forse differenti: combinazioni differenti delle masse atomiche e dell’energia di legame portano a sistemi che vibrano a frequenze differenti.
Alcuni dei legami (gruppi funzionali) che possono essere rivelati attraverso uno spettro IR ci sono:
C-H (con frequenza diverse nelle diverse classi di composti: alcani, alcheni, alchini, aldeidi)
C-C (con frequenza diverse nelle diverse classi di composti: alcani, alcheni, alchini)
C-O (con frequenza diverse nelle diverse classi di composti: alcoli, esteri, eteri,acidi carbossilici)
ecc
Da un’analisi dettagliata dello spettro IR (che consente di definire la presenza o l’assenza di gruppi funzionali), in combinazione con le informazioni acquisite con altre tecniche (spettrometria di massa, spettrometria NMR, ecc) è possibile:
- definire la struttura di una molecola
- identificare la presenza di un determinato componente
- identificare eventuali impurezze/contaminanti di campioni
Gli spettri infrarossi si possono ottenere sia da materiali presenti come liquidi puri (liquidi omogenei senza solventi) che da materiali gassosi o solidi o in soluzione (nel caso di soluzione liquida i raggio di riferimento attraverserà un campione costituito dal solo solvente in modo da sottrarne l’eventuale contributo).
