La spettroscopia a infrarossi (IR) è uno strumento super utile quando si tratta di analizzare i composti organici. Come fornitore di composti organici, ho visto in prima persona come questa tecnica ci aiuti e i nostri clienti a comprendere la natura di questi composti. Quindi, scaviamo come funziona la spettroscopia a infrarossi per i composti organici.
Le basi della spettroscopia a infrarossi
Prima di tutto, cos'è la luce a infrarossi? Bene, è un tipo di radiazione elettromagnetica che ha una lunghezza d'onda più lunga della luce visibile. Non puoi vederlo, ma puoi sentirlo come calore. Quando parliamo di spettroscopia a infrarossi, stiamo usando questa luce a infrarossi per interagire con i composti organici.
I composti organici sono costituiti da atomi collegati da legami chimici. Questi legami sono come piccole molle che possono allungare, piegare e vibrare. Ogni tipo di legame ha un insieme specifico di vibrazioni consentite e queste vibrazioni hanno energie caratteristiche.
La luce a infrarossi ha energie che corrispondono alle energie di queste vibrazioni di legame. Quando la luce a infrarossi brilla su un composto organico, il composto può assorbire la luce se l'energia della luce corrisponde all'energia necessaria per far vibrare un legame particolare.
La strumentazione
Le parti principali di uno spettrometro a infrarossi sono la sorgente luminosa, il supporto del campione, il monocromatore e il rivelatore.
La sorgente luminosa produce una vasta gamma di lunghezze d'onda a infrarossi. Il campione viene inserito nel supporto del campione. Può essere sotto forma di liquido, solido o gas. Per i liquidi, usiamo spesso un film sottile tra due piastre di sale (di solito in bromuro di potassio, KBR, perché è trasparente alla luce a infrarossi). I solidi possono essere radicati con KBR e premuti in una pellet.
Il monocromatore è come un filtro. Seleziona una lunghezza d'onda specifica di luce a infrarossi alla volta e la invia attraverso il campione. Poiché il monocromatore scansiona attraverso diverse lunghezze d'onda, il rivelatore misura la quantità di luce assorbita dal campione ad ogni lunghezza d'onda.
Leggere lo spettro a infrarossi
Il risultato di un esperimento di spettroscopia a infrarossi è uno spettro a infrarossi. È un grafico con l'asse x che mostra il numero d'onda (una misura relativa alla lunghezza d'onda della luce a infrarossi, di solito in unità di CM⁻¹) e l'asse y che mostra l'assorbanza o la trasmittanza.
L'assorbanza è una misura della luce che il campione ha assorbito, mentre la trasmittanza è la frazione di luce che passa attraverso il campione. Un picco nello spettro significa che il composto ha assorbito la luce a infrarossi in quel particolare numero d'onda.
Ogni tipo di legame in un composto organico ha una gamma caratteristica di ondati in cui assorbe la luce a infrarossi. Ad esempio, un legame con carbonio - idrogeno (C - H) si assorbe in genere nell'intervallo da 2800 - 3000 cm⁻¹. Un doppio legame di carbonio - ossigeno (c = o), come in un chetone o aldeide, assorbe circa 1700 cm⁻¹.
PrendiamoAcrilonitrilecome esempio. L'acrilonitrile ha un doppio legame con carbonio (C = C) e un bond di triplo azoto di carbonio (C /N). Il legame C = C mostrerà un picco di assorbimento intorno al 1600-1680 cm⁻¹ e il legame CESS avrà un picco intorno a 2200 - 2260 cm⁻¹. Puoi trovare di più suAcrilonitrilee le sue proprietà sul nostro sito Web.
Applicazioni per fornitori di composti organici
Come fornitore di composti organici, la spettroscopia a infrarossi è preziosa. Ci aiuta nel controllo di qualità. Quando riceviamo un lotto di un composto organico da un produttore, possiamo usare la spettroscopia IR per confermarne l'identità. Confrontiamo lo spettro del campione ricevuto con uno spettro noto del composto puro. Se i picchi corrispondono, è una buona indicazione che abbiamo il composto giusto.
Ci aiuta anche a rilevare impurità. Le impurità hanno i loro picchi di assorbimento a infrarossi caratteristici. Se vediamo picchi extra nello spettro del nostro campione, significa che ci sono impurità presenti. Possiamo quindi prendere provvedimenti per purificare il composto o decidere se accettare il lotto.
Per i nostri clienti, possiamo fornire spettri a infrarossi insieme ai composti organici che forniamo. Ciò dà loro fiducia nella qualità e nell'identità dei prodotti che stanno acquistando. Possono utilizzare gli spettri per i propri processi di ricerca o produzione.
Interpretazione di spettri complessi
A volte, interpretare gli spettri a infrarossi può essere un po 'complicato, specialmente per i complessi composti organici. Ci possono essere picchi sovrapposti e la presenza di diversi gruppi funzionali può influire sulla posizione e l'intensità dei picchi.
Ad esempio, se un composto ha più legami di carbonio - ossigeno in diversi ambienti chimici, i picchi C = O potrebbero spostarsi dalle loro posizioni tipiche. Inoltre, il legame idrogeno può avere un grande impatto sull'assorbimento a infrarossi di legami che coinvolgono idrogeno, come i legami O - H o N - H.
Ma con l'esperienza e l'aiuto delle librerie degli spettri di riferimento, di solito possiamo capire cosa sta succedendo nello spettro. Possiamo anche usare altre tecniche analitiche, come la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), in combinazione con la spettroscopia IR per ottenere un quadro più completo della struttura del composto.
Limitazioni della spettroscopia a infrarossi
Mentre la spettroscopia a infrarossi è un ottimo strumento, ha alcune limitazioni. Non può dirci la struttura esatta di un composto da solo. Ad esempio, due composti diversi con gli stessi gruppi funzionali potrebbero avere spettri a infrarossi molto simili.
Ha anche alcuni problemi di sensibilità. Se la concentrazione di un particolare gruppo funzionale in un composto è molto bassa, il picco di assorbimento corrispondente potrebbe essere troppo debole per essere rilevato. E in alcuni casi, le vibrazioni simmetriche in una molecola non comportano un cambiamento nel momento di dipolo, quindi non assorbono la luce a infrarossi e non si presentano nello spettro.
Come lo usiamo nella nostra attività
Ai nostri giorni - a - operazioni diurne come fornitore di composti organici, eseguiamo regolarmente test di spettroscopia a infrarossi. Abbiamo un laboratorio ben attrezzato con uno spettrometro a infrarossi di alta qualità. Quando arriva una nuova spedizione, prendiamo un piccolo campione e lo eseguiamo attraverso lo spettrometro.
Manteniamo registri dettagliati degli spettri per ciascun lotto di composti che riceviamo e forniamo. Questo ci aiuta nel caso in cui ci siano domande dei nostri clienti sulla qualità o l'identità dei prodotti. Se sei interessatoAcrilonitrileo qualsiasi altro composto organico che forniamo, possiamo condividere con te gli spettri a infrarossi pertinenti.
Conclusione
La spettroscopia a infrarossi è una tecnica straordinaria per l'analisi dei composti organici. Ci fornisce preziose informazioni sui gruppi funzionali presenti in un composto, che ci aiuta a controllo di qualità, rilevamento dell'impurità e fornendo ai nostri clienti prodotti affidabili.
Se sei sul mercato per composti organici di alta qualità e vuoi garantire la loro identità e purezza, siamo qui per aiutarti. Il nostro team di esperti è sempre pronto ad aiutarti con qualsiasi domanda tu possa avere sui composti che forniamo e sulle tecniche analitiche che utilizziamo. Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni o per iniziare una discussione sugli appalti.
Riferimenti
- Silverstein, RM, Webster, FX e Kiemle, DJ (2014). Identificazione spettrometrica di composti organici. Wiley.
- Pavia, DL, Lampman, GM, Kriz, GS e Vyvyan, Jr (2015). Introduzione alla spettroscopia: una guida per gli studenti di chimica organica. Apprendimento del Cengage.
