Curso de:

ESPECTROFOTOMETRÍA INFRARROJA DE

COMPUESTOS ORGÁNICOS

Wilbert Villegas Casares

Mimí Vargas Quiñones

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A nivel individual una conducta responsable en la investigación incluye:

REFLEXIONES EN LA CIENCIA

Honestidad intelectual al proponer, realizar y reportar investigaciones.

Precisión al presentar propuestas, contribuciones y reportes de investigación.

Imparcialidad en las revisiones de pares.

Actuar colegiadamente en las interacciones científicas, incluso al compartir recursos y comunicaciones.

Adhesión a las responsabilidades mutuas entre los investigadores y sus temas de investigación.

Transparencia en conflictos de interés o conflictos potenciales de interés.

Protección de los aspectos humanísticos, ecológicos y ambientales, procurando el respeto hacia cualquier manifestación de vida.

Cuidado y buen trato a los animales durante el desarrollo de investigaciones.

Educación Química, volumen 14, número 1, (2003).

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NATURALEZA DE LA RADIACIÓN INFRARROJA

Me está quemando la energía infrarroja

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SOY EL GENIO DE LA ESPECTROSCOPIA AL SERVICIO DE LA QUÍMICA

Si te conviertes en mi amo y señor, te puedo asegurar que prácticamente no existirán imponderables para ti en la química analítica.

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Número de onda. Para convertir la longitud de onda expresada en µm, a número de onda en cm-1, se divide 10000 entre los micrómetros de la radiación. Por ejemplo, 10000/2.5 m = 4000 cm-1.

Espectros de IR. La forma más frecuente de presentar el espectro infrarrojo es con gráficas de % de transmitancia vs cm-1. Debido a que el número de onda va en relación directa con la energía, generalmente, esta escala es aritmética.

Fundamento. La espectrofotometría infrarroja se basa en la absorción de radiación electromagnética, de la región comprendida entre 2.5 y 50 m (4000 y 200 cm-1), para causar transiciones vibratorias en las moléculas.

Utilidad. Su principal aplicación es el reconocimiento de los grupos funcionales presentes en una muestra, al efectuar un barrido en la región de interés donde se presentan las interacciones entre la materia y la energía térmica.

NÚMERO DE ONDA, ESPECTROS, FUNDAMENTO Y UTILIDAD

La radiación IR me hace vibrar

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ELUCIDACIÓN DE ESTRUCTURAS

Estudio de moléculas orgánicas. Para lograr ésta meta es suficiente que el equipo cubra de 2.5 a 16 m (4000 a 625 cm-1). En esta región llamada infrarrojo medio, la óptica puede ser de NaCl, que es menos higroscópico que el KBr o el CsI.

Determinación de complejos y moléculas inorgánicas. La mayoría de los grupos funcionales de estas especies absorben por debajo de 625 cm-1. Es necesario que la óptica del equipo sea de KBr o CsI, que permiten llegar respectivamente hasta 400 cm-1 y 200 cm-1.

Elucidación de estructuras. La finalidad ulterior de esta espectroscopia es el conocimiento de la fórmula molecular, la constitución o conectividad de los átomos, la conformación y la configuración. En muchos casos, para elucidar la estructura se tienen que emplear en forma complementaria otros recursos (Uv-Vis, RMN-1H, RMN-13C, EM e incluso acoplamientos CG-EM, o experimentos de correlación 1H-1H y/o 1H-13C). Es frecuente la necesidad de hidrolizar, o preparar derivados con el fin de lograr la identificación espectral o química

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Por ejemplo, se reconocen los carbonilos presentes en la muestra, y en la mayoría de los casos se puede especificar si se trata de un aldehído, cetona, éster, amida, anhídrido, ácido carboxílico, halogenuro de acilo, lactama, lactona, flavona, quinona o isocianato.

Lo anterior es factible gracias a que para nuestra fortuna, el estiramiento de la ligadura C=O, no sólo depende de las fuerzas del enlace o de las masas de los elementos, sino que también influyen significativamente en la posición del máximo de absorción, así como en la forma e intensidad de la banda de absorción, entre otros: los efectos de electronegatividad e inductivo, la polaridad, la conjugación, la acumulación de dobles enlaces, la asociación puente de hidrógeno, el impedimento estérico y la tensión anular de Baeyer.

IDENTIFICACIÓN DE GRUPOS FUNCIONALES

Mediante el entendimiento de las interacciones físicas y químicas con el entorno del grupo funcional, y las vibraciones que presente la molécula, es posible distinguir en el espectro infrarrojo el tipo de función.

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TIPOS DE VIBRACIONES

Son vibraciones fundamentales, el estiramiento, la deformación en el plano, la flexión fuera del plano y los movimientos del esqueleto.

En el espectro infrarrojo se puede identificar si el estiramiento C-H, pertenece a un carbono de simple, doble o triple ligadura.

En los alquenos se puede de distinguir la monosustitución, la disustitución (cis, trans, gem), y la trisustitución. Incluso si no se aprecian los estiramientos C-H de alqueno, pero sí la vibración C=C, se puede afirmar que se trata de un alqueno tetrasustituido.

En forma análoga es posible determinar el patrón de sustitución de los núcleos bencénicos.

Se denomina armónico, sobretono o banda de combinación, a la aparición de una absorción al doble o al triple del número de onda de una vibración fundamental. Los armónicos siempre son de menor intensidad que las vibraciones fundamentales que los originaron.

Las vibraciones indican quien soy

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El estiramiento es un movimiento rítmico a lo largo del eje internuclear del enlace. Durante el tiempo que interactúan la materia y la energía, la distancia interatómica aumenta y disminuye en forma cíclica.

El estiramiento asimétrico de un enlace se presenta a mayor número de onda que el correspondiente alargamiento simétrico.

Los estiramientos siempre suceden a mayor número de onda que cualquier otro tipo de vibración fundamental de la misma ligadura.

ESTIRAMIENTO O ALARGAMIENTO

Asimétrico Simétrico

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La vibración en el plano o fuera del plano puede implicar a tres átomos consecutivos que se enlazan para formar un ángulo, pero también es posible el movimiento de un grupo de átomos con respecto al resto de la molécula, como sucede en las vibraciones del esqueleto de los núcleos aromáticos, o en las moléculas con cuatro o más CH2 contiguos.

La deformación asimétrica de un enlace sucede a mayor número de onda que la correspondiente vibración simétrica. A su vez la deformación en el plano ocurre a mayor número de onda que la flexión fuera del plano.

DEFORMACIÓN O FLEXIÓN

Tijera Sacudida Torsión Balanceo Deformaciones en el plano Deformaciones fuera del plano

Las vibraciones perpendiculares al plano de la pantalla se indican con y .

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--------------0.32 ÅHidrógeno

-------1.23 Å1.333 ÅYodo

-------1.04 Å1.142 ÅBromo

-------0.89 Å0.99 ÅCloro

-------0.54 Å0.64 ÅFlúor

0.93 Å1.00 Å1.10 ÅFósforo

0.87 Å0.94 Å1.04 ÅAzufre

0.60 Å0.67 Å0.77 ÅCarbono

0.55 Å0.60 Å0.70 ÅNitrógeno

0.51 Å0.55 Å0.66 ÅOxígeno

Enlace tripleEnlace dobleEnlace simpleElemento

RADIOS ATÓMICOS COVALENTES

sp = 180°sp = 180°sp2 = 120sp3 = 109.47 Ángulos de los orbitales sin interacciones

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Sin pretender enumerar todas las interacciones, se citan algunas que pueden modificar las longitudes de los enlaces y/o los ángulos en la molécula.

FACTORES QUE AFECTAN LAS LONGITUDES DE LOS ENLACES Y/O LOS ÁNGULOS

La longitud del enlace C-H aumenta con la conjugación. Por ejemplo, La longitud entre el carbono y el hidrógeno en el eteno es de 0.99 Å, y absorbe entre 2960-3100 cm-1. En la molécula de -caroteno, altamente conjugada, la longitud se aproxima a 1.09 Å, y absorbe cerca de 2900 cm-1 (desplazamiento batocrómico).

Las longitudes de los enlaces O-H (0.98 Å), N-H (1.02 Å) y S-H (1.36 Å), pueden afectarse por la formación de puentes de hidrógeno. Por ejemplo, el O-H no asociado absorbe como banda relativamente delgada por arriba 3500 cm-1, la formación de puentes de hidrógeno produce desplazamiento hacia menor número de onda, a la vez que se hace más gruesa la banda. Por presentar menor grado de asociación las ligaduras N-H y S-H, muestran absorciones menos gruesas que las correspondientes a O-H.

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FACTORES QUE AFECTAN LAS LONGITUDES DE LOS ENLACES Y/O LOS ÁNGULOS

En un alqueno no conjugado la ligadura C=C tiene una longitud de 1.34 Å, y absorbe entre 1640 y 1690 cm-1. En el benceno la longitud de los enlaces carbono-carbono es de 1.39 Å, y absorbe a 1600 cm-1. La longitud de cada uno de los enlaces C=C=C en los alenos es de 1.26 Å, y absorbe a 1950 cm-1.

La tensión entre dos átomos puede modificar los ángulos formados por otros elementos. En el propano, los 2 hidrógenos ligados a un carbono y él forman un ángulo de 109.5, en tanto que en el ciclopropano, el ángulo formado por el CH2 es de 118.05; esto se atribuye a la elevada tensión existente en el anillo de tres miembros. El estiramiento de C-H en el ciclopropano se presenta 3100 cm-1, en tanto que sin tensión esa ligadura absorbe de 2860-2950 cm-1. La energía suministrada de manera adicional al ciclopropano se emplea para vencer la tensión.

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FACTORES QUE AFECTAN LAS LONGITUDES DE LOS ENLACES Y/O LOS ÁNGULOS

Los ángulos en las moléculas son especialmente sensibles a las repulsiones electrónicas de los pares “n”. Por ejemplo, en la molécula (:NH3) el ángulo formado entre dos hidrógenos con el átomo de nitrógeno es de 106.68, en tanto que el ángulo correspondiente en el (+NH4) es de 109.47. Por la mayor simetría del (+NH4 ), la absorción debe ser de menor intensidad que la del (:NH3), pero por la carga, el comportamiento es opuesto.

Mientras mayor sea el número de átomos que conforman a la especie más interacciones estarán presentes. El metano (CH4) que es una molécula muy pequeña posee 30 interacciones.

La posición, la intensidad y la forma de una banda de absorción está determinada por la suma de todos los efectos en el entorno del cromóforo.

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Mientras mayor sea el momento dipolar oscilante del grupo en la molécula, más intensa será su absorción.

Si la abundancia relativa de un enlace es grande en la molécula, se genera una absorción grande. Este es el caso del estiramiento de C-H saturado en un alcohol de elevado peso molecular.

No obstante, un sólo grupo funcional que posea un momento dipolar oscilante grande, presentará un pico muy intenso si la relación con los otros grupos no es muy desproporcionada. Por ejemplo, en el etanol la absorción más intensa es la del estiramiento del O-H.

INFLUENCIA DE LA LONGITUD Y/O ÁNGULO, EN LA POSICIÓN, INTENSIDAD Y FORMA DE LA ABSORCIÓN

Cualquier interacción que modifique el ángulo y/o la longitud del enlace, altera el momento dipolar de la molécula. Por lo tanto, causa cambios significativos en la posición, intensidad y forma de la absorción de los grupos funcionales. La interacción puede ocasionar desplazamientos batocrómico, hipsocrómico, hipercrómico o hipocrómico.

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Hay que tomar en cuenta el momento dipolar oscilante de la molécula, a fin de lograr una concentración adecuada para obtener un buen espectro. El gráfico debe mostrar con suficiente intensidad los picos de los grupos presentes en la molécula, pero debe evitarse la saturación de las absorciones, a fin de poder determinar las posiciones de los máximos de absorción.

El principal inconveniente que puede presentarse en la interpretación del espectro infrarrojo es la presencia de humedad en las muestras, el agua produce bandas anchas que solapan a las otras absorciones.

Otro inconveniente importante es la elevada facilidad con la que se tornan opacas las celdas de NaCl, KBr o CsI, por la presencia de humedad. Altos porcentajes de humedad relativa en el medio ambiente, pueden causar daños severos a la óptica del espectrofotómetro.

CONSIDERACIONES AL HACER LA PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

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Al igual que en cualquier espectroscopia, es deseable que el disolvente o el dispersante sea transparente en toda la región espectral. En la zona del espectro IR no existen solventes o dispersantes totalmente diáfanos. Por tal motivo, en la elección del solvente, lo principal es considerar los tipos de vibraciones que se esperan en la muestra, adicionalmente si es posible, se considera la capacidad de solvatación. Por ejemplo, si es importante observar los estiramientos de C-H, se escogerá de entre los solventes transparentes a esa región (CDCl3, CCl4 o CS2), al que logre la solvatación, si ésta no es posible se usa un dispersante (nujol).

Otros líquidos muy utilizados son el CHCl3 y el fluorolube. En la colección de espectros, los seis primeros son de los solventes antes mencionados.

Los solventes que forman puentes de hidrógeno interfieren las vibraciones fundamentales en mayor medida, mientras mayor sea su capacidad de asociación. Por lo tanto, se debe evitar el uso de disolventes que posean grupos O-H, N-H y S-H.

SOLVENTES EN LA ESPECTROSCOPIA IR

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El rango de transmisión de la sílice fundida es de 50000-2500 cm-1. Es insoluble en agua y posee buena resistencia mecánica.

SiO2

El rango de transmisión del bromo-yoduro de talio es de 16600-250 cm-1. Es muy tóxico y ligeramente soluble en agua.

KRS-5

Es transparente de 50000-770 cm-1. Relativamente duro, menos resistente al agua que el CaF2. No debe usarse con sales de amonio.

BaF2

Es transparente de 50000-1100 cm-1. Es extremadamente duro y estable. No lo afecta significativamente la humedad.

CaF2

Es transparente de 33000-200 cm-1. Es muy higroscópico, suave y con facilidad se raya.

CsI

Es transparente de 40000-385 cm-1. Es más higroscópico que el NaCl y tiene buena resistencia mecánica a los golpes.

KBr

Es transparente de 40000-625 cm-1. Es higroscópico, resiste el estrés mecánico y su costo es bajo.

NaCl

MATERIALES PARA LAS VENTANAS

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CONJUNTO PARA PULIR VENTANAS

Nunca intente pulir el KRS-5, porque los compuestos de talio son extremadamente tóxicos.

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Película. Se usa un par de cristales de la misma especie (NaCl, KBr o CsI) para soportar a la película. Uno de los cristales se coloca horizontalmente

y sobre él se deposita usualmente de 2 a 4 mg del analito puro.

Se ensaya la disolución dejando caer sobre la alícuota sólida algunas gotas de disolvente.

Se deja evaporar el disolvente para determinar si ocurre la formación de la película, y enseguida se elimina cualquier vestigio de solvente.

Una vez logrado lo anterior, se cubre la preparación con el otro cristal, y se corre el espectro de absorción de la muestra.

Generalmente el primer disolvente con el que se intenta esta técnica es con CHCl3, como segunda opción se prueba con CCl4.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

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Película. Si la muestra es de naturaleza líquida, gelatinosa u oleosa, se puede obtener la película al presionar entre los dos cristales una

pequeña alícuota de ella.

Algunos polímeros poseen partículas grandes y no se solubilizan en los disolventes usados en la espectroscopia infrarroja. En tal caso, si la muestra es térmicamente estable, una buena opción puede ser intentar formar la película por tratamiento térmico.

Por ejemplo, sobre un cristal de NaCl que está colocado horizontalmente se deposita una alícuota de polietileno, encima se sitúa una plancha y en forma gradual se incrementa la temperatura hasta ablandar el polímero, entonces se cubre con el otro cristal, y se presiona suavemente hasta alcanzar el espesor deseado en la película.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2222

Placa inferior Empaque Ventana Espaciador Ventana Empaque Placa superior

Usualmente los espaciadores son de teflón, plomo o acero inoxidable, y los empaques de teflón o neopreno.

Se puede emplear para preparar película y emulsión (mull).

CELDA DESMONTABLE

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Pastilla. Es muy importante que el KBr grado espectroscópico que se usa como excipiente para la formación de la pastilla esté totalmente seco. Para tal efecto, en un cristalizador de gran superficie se coloca una capa delgada de la sal, y se calienta en una estufa a 150C, hasta la eliminación de cualquier vestigio de humedad, usualmente tres días. Para confirmar la deshidratación total, se prepara una pastilla con el KBr supuestamente seco, es determinante verificar la ausencia de vibraciones de O-H en su espectro infrarrojo. Para garantizar la ausencia de humedad en el KBr, es necesario mantenerlo en la estufa a 150C.

Molienda y homogeneización. Este proceso puede realizarse en una pequeña cápsula de acero inoxidable o de baquelita. La cápsula seca se destapa junto a la estufa donde se mantiene el KBr a sequedad. Con la punta mayor de una microespátula seca, se transfieren aproximadamente 100 mg de KBr, con la punta menor de la microespátula se trasladan de 2 a 4 mg de la muestra seca, se coloca una munición de baquelita o de acero inoxidable, se tapa rápidamente la cápsula y se agita dos o tres minutos en un homogeneizador pequeño.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2424

Pastilla

Un amalgamador como el que emplean los dentistas funciona muy bien como homogeneizador.

Los espectros corridos con pastillas o emulsiones muestran mejor resolución, cuando se emplean muestras sólidas que poseen diámetros de partículas pequeños y homogéneos.

Formación de la pastilla. La muestra sólida homogeneizada con el KBr, se deposita en la pastilladora, con el fin de comprimirla durante 5 minutos a una presión de 5000 Kg/cm2. En tales condiciones el KBr se vuelve muy plástico, y fluye hasta formar un disco claro y transparente en la región de 4000 a 400 cm-1. Así las absorciones de la radiación infrarroja sólo pueden atribuirse a los grupos funcionales de la muestra, y no al excipiente de la pastilla.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2525

Soporte Tornillo Empaque Porta pastilla Empaque Tornillo

A cada tornillo de la miniprensa se le coloca un empaque de neopreno, uno de los pernos se atornilla al porta pastilla. En la cavidad formada se deposita la muestra molida y homogeneizada con el KBr, se tapa con el otro tornillo, y con ayuda de dos llaves se produce el prensado inicial. Después de aplicar vacío, se aprieta fuertemente. Una vez transcurrido el tiempo necesario se retiran los dos pernos, se sitúa el porta pastilla sobre el soporte en el haz de radiación del espectrofotómetro.

MINIPRENSA CON SALIDA PARA VACÍO

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2626

Algunas sustancias pueden descomponerse o cambiar de forma por la acción del calor y la presión generada durante la formación de la pastilla. No obstante, esta técnica permite obtener buenos resultados cualitativos.

Es trascendental, que las superficies de los tornillos o de los cilindros donde se forma la pastilla tengan acabado de espejo.

PASTILLADORA Y PRENSA HIDRÁULICA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2727

Nujol Mortero Fluorolube

Es necesario pulverizar los sólidos en un mortero de alúmina o de ágata, para evitar las reflexiones y las refracciones múltiples en las partículas. Al mezclar el polvo con nujol o fluorolube se obtiene una pasta muy fina.

La pasta o emulsión se transfiere a una celda desmontable sin espaciador, se presiona con la suficiente intensidad hasta que el espesor de la emulsión genere bandas que absorban entre el 15 y el 75 % de la radiación IR.

Emulsión. Su uso está indicado para preparar muestras sólidas que no forman películas, o son insolubles en los disolventes usados en IR.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2828

Durante la molienda pueden ocurrir degradación y/o cambio polimórfico en la muestra.

La emulsión es impropia para observar los estiramientos.

Sólo cuando se trabaja con una solución es posible realizar compensación por disolvente. Por lo tanto, cuando se obtienen espectros con emulsiones es improcedente la compensación.

Esta técnica produce resultados rápidos y convenientes para el análisis cualitativo, pero es difícil lograr la cuantitatividad.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

Emulsión

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 2929

Soluciones. Si la muestra es soluble en cloroformo, la solución puede prepararse con CDCl3, así es posible observar las vibraciones de C-H.

El CCl4 es transparente en la región de 4000-900 cm-1, en tanto que el CS2 no absorbe entre 1300 y 625 cm-1.

Si el es espectrofotómetro es de doble haz, en el haz de referencia se puede colocar otra celda similar a la de la muestra, que contenga únicamente al disolvente empleado en la preparación de la solución de la muestra, con el objetivo de compensar la absorción del disolvente.

La compensación del disolvente origina respuestas poco sensibles, e incluso en algunos casos la sensibilidad puede ser prácticamente nula.

Los disolventes próticos, que forman puentes de hidrógeno, interfieren las vibraciones fundamentales en mayor medida, mientras más capacidad de asociación posean.

PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS CON RADIACIÓN TRANSMITIDA

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3030

Celda de paso Celda para Atenuador del hazóptico constante película y/o emulsión de referencia

CELDAS Y ATENUADOR

Si la muestra es líquida puede emplearse una celda de espesor variable para obtener el espectro del analito sin disolvente.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3131

CELDA CON CALEFACTOR

Se emplea para obtener el espectro de la muestra en fase gaseosa.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3232

FIBRA ÓPTICA PARA USARSE CON EQUIPOS CON TRANSFORMADAS DE FOURIER

Puede emplearse para obtener el espectros de micromuestras, piel, cortezas o muestras ácidas, pero sus principales aplicaciones son la evaluación de la cinética desde el reactor y el mantener bajo control un proceso.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3333

Una buena forma para lograr llenar las celdas sin que en su interior queden burbujas, es colocar un extremo de la celda sobre un lápiz, tal como se muestra en la figura siguiente.

LLENADO DE LA CELDA CON LÍQUIDOS

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3434

CELDA DESMONTABLE PARA GASES

Ventana de KBr o NaCl

Vidrio Pyrex

Junta con rosca

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3535

Usualmente su paso óptico es de 10 cm. Las válvulas permiten el llenado con hidrógeno o la aplicación de vacío. En cualquiera de los dos casos, se abren las válvulas en el lugar donde se quiere recolectar el espécimen, una vez que se ha logrado la recolección de la alícuota gaseosa, se cierran las llaves.

La celda con la muestra debe transportarse al laboratorio con prontitud y analizarse a la brevedad posible.

Es necesario verificar la hermeticidad de las celdas, antes de usarlas, para evitar la contaminación de las muestras y/o fugas de gases tóxicos.

Para la recolección y el manejo gases venenosos, se requiere un sistema de respiración autónomo, con tanques de oxígeno.

CELDA PARA GASES

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3636

Reflexión en la superficie de la muestra

Cristal de alto índice de refracción

Cuando el espécimen es un sólido opaco, o una película adherida a un cuerpo que no deja pasar la radiación infrarroja, una buena opción para realizar el análisis es emplear la reflexión múltiple interna (MIR) o alguna de sus variantes.

Al incidir el rayo infrarrojo con un ángulo mayor que el ángulo crítico, se produce la reflexión total.

REFLEXIÓN MÚLTIPLE INTERNA

Muestra opaca irradiada con IR

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3737

INTENSIDAD NECESARIA EN LOS ESPECTROSEn cualquier tipo de preparación las absorciones deben estar entre 15 y 75 % de transmitancia.

Si en un espectro se observan algunas bandas saturadas, que se cuadran en su porción inferior, en tanto que los demás grupos funcionales de la muestra generan picos de concentraciones adecuadas, será necesario correr a menor concentración las zonas que muestran saturación, para poder asignar las posiciones de las lambdas máximas de todas las absorciones importantes. Así se logra la interpretación espectral de toda la molécula.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3838

n es el número de bandas que se producen en la región comprendida entre 1 y 2, cuando se coloca la celda vacía en el haz de radiación.

1 es número de onda mayor de la región estudiada.

2 es número de onda menor de la región estudiada.

Ejemplo: 1 = 1300 cm-1 2 = 1000 cm-1 n = 12 bandas con la celda vacía.

DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA CELDA EN ESPECTROFOTÓMETROS DE RESPUESTA

LINEAL AL NÚMERO DE ONDA

b (cm) = n 12 1 - 2

b =2 1300 – 1000 cm-1

12 1= 0.02 cm

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 3939

n es la cantidad de bandas que se producen en la región comprendida entre 1 y 2, cuando se coloca la celda vacía en el haz de radiación.

1 es la longitud de onda mayor de la región estudiada.

2 es la longitud de onda menor de la región estudiada.

DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA CELDA EN ESPECTROFOTÓMETROS DE RESPUESTA

LINEAL A LA LONGITUD DE ONDA

b ( μ ) =n λ1 · λ2

2 λ2 - λ1

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4040

Con una adaptación realizada a la fórmula del oscilador armónico simple, es posible predecir donde se debe presentar la lambda máxima de absorción del estiramiento de un enlace, que idealmente está libre de las interacciones de su entorno.

c es la velocidad de la luz.

k es la constante de fuerza del enlace. Se calcula con la ecuación de Gordy.

es la masa reducida de los dos elementos implicados en el enlace.

es número de onda (cm-1).

CÁLCULO DE LA LAMBDA MÁXIMA DE ABSORCIÓN DE UN ENLACE

=2 π c μ

1 k

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4141

ma es la masa del átomo (a). El valor promedio de todos los isótopos de un mol atómico, que encuentra en la tabla periódica, se divide entre el número de Avogadro (6.025 x 1023 especies / mol).

mb es la masa del átomo (b). El valor promedio de todos los isótopos de un mol atómico, que encuentra en la tabla periódica, se divide entre el número de Avogadro (6.025 x 1023 especies / mol).

Cálculo de la masa reducida :

CÁLCULO DE LA LAMBDA MÁXIMA DE ABSORCIÓN DE UN ENLACE

μ =ma · mb

ma + mb

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4242

a es un valor empírico constante (1.67).

b es otro valor empírico constante (0.30).

Xa es el valor tabulado de la electronegatividad de Pauling del átomo (a).

Xb es el valor tabulado de la electronegatividad de Pauling del átomo (b).

N es el orden de la ligadura, es decir, el número de enlaces que existen entre los dos átomos.

d es la distancia internuclear del enlace. Se determina al sumar los radios atómicos covalentes de los dos elementos ligados.

Ecuación de Gordy :

CÁLCULO DE LA LAMBDA MÁXIMA DE ABSORCIÓN DE UN ENLACE

k = a · N

Xa · Xb

d2

3/4

+ b

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4343

N = 1 XC = 2.60 XCl = 3.15 RC = 0.77 Å RCl = 0.99 Å

d = 0.77 Å + 0.99 Å = 1.76 Å mC = 12.01115 / 6.025 x 1023 = 1.99355 x 10-23

mCl = 35.453 / 6.025 x 1023 = 5.88431 x 10-23

CÁLCULO DE LA LAMBDA MÁXIMA DE ABSORCIÓN DE UN ENLACE

k se multiplica por 105 dinas cm-1 y al simplificar se obtiene g / seg2

μ =(1.99355 x 10-23) (5.88431 x 10-23)

1.99355 x 10-23 + 5.88431 x 10-23= 1.48906 x 10-23 g

k = (1.67) (1)2.60 · 3.15

( 1.76)2

0.75+ 0.30 = 3.7626615

=(2) (3.1415926) (2.997925 x 1010 cm/seg) 1.48906 x 10-23 g

3.7626615 x 10 5 g /seg 21= 843.9 cm-1

Cuál será el número de onda al que se presentará la lambda máxima de absorción de la ligadura C-Cl

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4444

OBSERVACIONES ACERCA DE LA TEORÍA DEL OSCILADOR ARMÓNICO

Al aumentar la magnitud de la constante de fuerza, crece el valor del número de onda de la vibración (relación directa). Dado que la constante de fuerza de un triple es mayor que la de un doble enlace, el estiramiento CC ocurre a mayor cantidad de cm-1, que el estiramiento C=C.

Mientras menor sea la masa de los átomos enlazados, mayor será valor del número de onda de la vibración (relación inversa). El estiramiento de C-H aparece a mayor cantidad de cm-1, que el de carbono con cualquier otro átomo. Esto se debe a que el átomo de hidrógeno tiene la menor masa atómica de todos los elementos de la tabla periódica.

Al aumentar la distancia internuclear de un enlace, la vibración se presenta a menor cantidad de cm-1 (relación inversa). Dado que la distancia internuclear del enlace C-F es menor que la distancia C-Cl, el estiramiento C-F se presenta entre 1000 y 1400 cm-1, en tanto que la ligadura C-Cl absorbe entre 600 y 850 cm-1.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4545

Cuando un enlace absorbe energía infrarroja cuantizada, se pone a vibrar con mayor amplitud, es decir, pasa a uno de sus estados excitados.

Durante la vibración se produce una variación del momento dipolar oscilante. Sin embargo, el movimiento simétrico en moléculas altamente simétricas, no genera momento dipolar oscilante. Por esto, las moléculas simétricas (CO2, CCl4 y CS2) presentan espectros simples.

La molécula de O=C=O en su estiramiento simétrico, no presenta momento dipolar oscilante, por lo tanto, no absorbe energía infrarroja. Pero el CO2 absorbe a 2349, 720 y 667 cm-1 debido al estiramiento asimétrico y las dos deformaciones.

Las posiciones de las cargas (+) y (–), o de las diferenciales de carga (+) y (–) en una vibración, determina el momento oscilante. Al modificar la distancia del enlace varía la distribución electrónica, por lo tanto, cambia el momento dipolar.

ABSORCIÓN DE ENERGÍA INFRARROJA vs EL MOMENTO DIPOLAR OSCILANTE

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Cuando se expone a una molécula al campo electromagnético oscilante de la radiación infrarroja, la molécula absorbe energía cuando la frecuencia de la vibración molecular coincide de manera exacta con la frecuencia de la radiación. Así el campo eléctrico oscilante de una radiación infrarroja, hace vibrar el momento eléctrico de la molécula.

Dada la diferencia de electronegatividad del enlace C=O, su momento dipolar oscilante es mayor que el de la ligadura C=N, por lo tanto, la vibración del carbonilo es más intensa que la del C=N.

EL MOMENTO DIPOLAR OSCILANTE vs LA INTENSIDAD DE LA ABSORCIÓN

La intensidad de una banda de absorción es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del cambio de su momento dipolar oscilante.

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Para describir a las moléculas en el espacio, se necesitan tres ejes cartesianos x, y, z.

Siendo (n) el número de átomos de la molécula, el sistema como un todo, tiene (3n) grados de libertad de movimiento.

Tres grados serán para la traslación de la molécula como una unidad rígida del sistema total.

Tres grados corresponden a las rotaciones de la molécula alrededor de cada eje cartesiano. Pero si la molécula es lineal, sólo tendrá dos grados para las rotaciones alrededor de sus ejes (x, y).

Dado que las rotaciones y las traslaciones no producen absorciones en el infrarrojo, quedan [3n – 6] grados de libertad vibracionales para las moléculas no lineales y [3n – 5] grados de libertad vibracionales para las moléculas lineales.

GRADOS DE LIBERTAD

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NÚMERO MÁXIMO DE VIBRACIONES

El CH4 posee hibridación sp3 y su geometría es tetraédrica, por lo tanto, sus grados de libertad se calculan:[3n – 6] = [(3 · 5) - 6 ]= 9.

El C6H6 posee hibridación sp2 y su geometría es planar, por lo tanto, sus grados de libertad se calculan:[3n – 6] = [(3 · 12) – 6] = 30.

El CO2 es lineal, posee: [3n – 5] = [(3 · 3) – 5] = 4 grados de libertad.

Lo anterior significa que el número máximo de vibraciones en el infrarrojo, para el CH4 son 9 y al C6H6 le corresponden 30.

Cuáles serán los grados de libertad del metano, benceno y CO2

Según sus grados de libertad, el CO2 podría tener cuatro vibraciones, pero ya hemos visto que una es inactiva por simetría, esto significa que con un instrumento de alto poder de resolución, el número máximo de picos esperados es igual a tres. Con un equipo de baja resolución sólo se pueden observar dos picos, uno de estiramiento y otro que involucra a las dos deformaciones.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 4949

Puede emplearse cuando un estudio espectral previo, indica la supuesta identidad de un producto sintetizado o extraído de algún tejido animal o vegetal, y se tiene dicha sustancia con un grado de pureza adecuado para usarla como marco de referencia.

Por ejemplo, suponemos que el producto obtenido de una planta es mentol, en el almacén de estándares se tiene dicha sustancia, entonces se procede como se indica a continuación:

ANÁLISIS DIFERENCIAL

En dos celdas de igual paso óptico se depositan respectivamente las soluciones de la muestra y del estándar, que se prepararon al mismo porcentaje.

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ANÁLISIS DIFERENCIAL

En un espectrofotómetro de doble haz. La solución del estándar se coloca en el haz de muestra, y la de la muestra problema en el haz de referencia.

Si al correr el espectro se obtiene una disminución de todos los picos hacia abajo (positivos), puede afirmarse que el producto obtenido es mentol, pero su grado de pureza no es muy bueno.

Si el espectro contrastado genera una línea prácticamente recta, el mentol obtenido es muy puro.

En un espectrofotómetro computarizado de un haz. La muestra problema se corre como si fuera el blanco y se compara con la absorción del estándar.

En este caso, picos pequeños indican identidad con poca pureza, y una línea recta señala alta pureza.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 5151

Las delgadas absorciones producidas por una lámina de poliestireno, son adecuadas para verificar si los números de onda, que se muestran en las gráficas generadas en los espectrofotómetros dispersivos, guardan buena relación con la radiación absorbida. Generalmente se emplea el pico de 1601 cm-1, pero pueden usarse 2850 ó 906 cm-1.

Si se trabaja con un instrumento dispersivo, es recomendable marcar el pico de 1601 cm-1 sobre el espectro de cualquier espécimen que se analice.

CALIBRACIÓN DEL NÚMERO DE ONDA

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Cl

O

Cl

Cl Cl

O

O

Cl

O

Cl

Un halógeno en posición al C=O, desplaza hipsocrómicamente 20 cm-1 la absorción del carbonilo, sólo si el enlace C-X es coplanar con el C=O.

Esto explica porque en las ,’-dihalocetonas el estiramiento del carbonilo experimenta un desplazamiento hipsocrómico de 40 cm-1, en tanto que, en las ,-dihalocetonas el cambio es de 20 cm-1.

Las cetonas cíclicas con halógeno α axial no experimentan desplazamiento, pero si el halógeno α al carbonilo, está en posición ecuatorial se genera un desplazamiento hipsocrómico de 20 cm-1.

EFECTO DE LOS HALÓGENOS EN LA POSICIÓN AL CARBONILO

α,α’-Diclorocetona α,α-Diclorocetona α-Clorocetona α-Clorocetona40cm-1 hacia mayor E 20 cm-1 hacia mayor E con desplazamiento sin desplazamiento

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El carbonilo de la N-metilacetamida pura absorbe a 1650 cm-1, mientras que la solución clorofórmica diluida absorbe a 1701 cm-1, y en fase de vapor el máximo de la absorción se da a 1718 cm-1.

Por carecer de N-H, la posición de la absorción del carbonilo en las amidas terciarias es independiente de la concentración.

Si un compuesto que posee hidrógeno activo se prepara como líquido puro, pastilla, o emulsión, en su espectro se verán bandas gruesas. En tanto que, su solución diluida por tener menor grado de asociación, mostrará picos mejor resueltos y delgados.

CONCENTRACIÓN vs PUENTE DE HIDRÓGENO

Las sustancias que poseen hidrógenos activos, generan mayor asociación mientras mayor sea su concentración; y mientras mayor sea la cantidad de puentes de hidrógeno menor será el número de onda de la absorción.

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CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR EL TIPO DE PREPARACIÓN

Las preparaciones en película, emulsión y pastilla, son muy buenas para compuestos carentes de hidrógenos activos.

Las muestras que tienen O-H, N-H, o S-H, generan mejores espectros en solución diluida, o mejor aún, en fase de vapor.

Asociación intermolecular

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EVALUACIÓN DE LA PUREZA Y RESOLUCIÓN

Si se comparan dos espectros de la misma sustancia con diferentes grados de pureza, el gráfico que presente picos agudos y bandas bien resueltas corresponde al espécimen de mayor pureza.

No obstante, si la molécula tiene alto peso molecular y diferentes tipos de grupos funcionales, aún cuando sea pura, su espectro presentará bandas mal resueltas, por el solapamiento de las múltiples absorciones presentes.

Al analizar moléculas de alto peso molecular que poseen varios grupos funcionales, es apropiado correr el espectro en fase gaseosa, con el fin de mejorar la resolución, sobre todo si la molécula contiene hidrógenos activos.

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Con el espectro infrarrojo es posible seguir el curso de una reacción.

ESTUDIO CINÉTICO DE REACCIONES

En la oxidación de un alcohol secundario a cetona, se puede medir la desaparición del estiramiento de O-H entre 3300 y 3500 cm-1, y/o la aparición del estiramiento de C=O entre 1650 y 1780 cm-1.

En la adición de reactivos de Grignard a los aldehídos, se puede verificar la desaparición del estiramiento de C=O entre 1650 y 1780 cm-1, la desaparición del estiramiento C-H de aldehído entre 2650 y 2880 cm-1, y/o la aparición del estiramiento de O-H entre 3300 y 3500 cm-1.

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Con el espectro infrarrojo es posible seguir el curso de una reacción.

ESTUDIO CINÉTICO DE REACCIONES

En la reducción de un nitrilo, se puede comprobar la desaparición del estiramiento C≡N entre 2210 y 2260 cm-1, y/o la aparición de los dos picos corresondientes a los estiramientos N-H de amina primaria en la región de 3100 a 3500 cm-1.

En la epoxidación de un alqueno, se evalúa la desaparición del estiramiento C=C entre 1640 y 1690 cm-1.

U.A.D.Y.U.A.D.Y. 5858

La magnitud de en la espectroscopia infrarroja varia de 1 a 2000. Se proporcionan los valores típicos de de algunos estiramientos:

C=O de cetona = 500, C=O de éster = 800, C=O de ácido carboxílico = 1300.

C-H de alcano = 50.

O-H de alcohol no asociado = 70.

Al momento de hacer la preparación de la muestra es bueno considerar el valor de , ya que se ve claramente que se requiere una alícuota menor, si la especie tiene peso molecular pequeño y posee un grupo ácido, que si se trabaja con un alcano de elevado peso molecular.

En el primer caso, 1 mg de muestra será suficiente para obtener picos que estén entre 15 y 75 % de T, mientras que en el segundo caso, 2 mg pueden ser insuficientes para poner en evidencia los estiramientos de C-C y C-H del alcano.

VALORES DE ε EN LA ESPECTROSCOPIA IR

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Fuente de radiación

Haz de referencia

Haz de muestra

De forma alterna el espejo móvil permite el paso del haz de referencia y del haz de muestra.

La radiación infrarroja invisible para nuestra visión está representada con colores.

Rejilla de difracción

Espejo móvil

Detector

ESPECTROFOTÓMETRO DISPERSIVO

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FUENTES DE RADIACIÓN INFRARROJA

Potencia. La fuente debe generar un haz de radiación con potencia suficiente, para que se detecte y mida con facilidad al analito. La potencia de salida debe ser estable durante períodos de tiempo razonables.

Modulación de la señal. Para minimizar la inestabilidad de la fuente, se divide el haz, y se mide simultáneamente la absorción de la muestra contra la señal de salida del emisor.

Emisor de Nernst. En la construcción del dispositivo pueden emplearse óxidos de torio, circonio, cerio, itrio y erbio, para formar un cilindro de 1 a 2 mm de diámetro y 20 mm de longitud. En los extremos del material refractario se sellan dos cables de platino, para permitir la conexión eléctrica. Al pasar la corriente se calienta el emisor a 1750°C. Debido a su temperatura de operación es menos duradero que el Globar.

Globar. Esta fuente de radiación está constituida por una barra de carburo de silicio sinterizado, que se calienta eléctricamente entre 750 y 1200°C. Por la susceptibilidad a la oxidación, no debe calentarse a mayor temperatura.

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Filamento incandescente. Consiste en una espiral muy apretada de alambre de nicromo, que se calienta por el paso de una corriente eléctrica a 850°C. La intensidad de esta fuente es algo menor que la del emisor de Nernst o el Globar, pero su vida es más larga. Un filamento de rodio caliente y sellado a un cilindro de cerámica presenta propiedades semejantes.

Láser sintonizable de dióxido de carbono. Produce 100 líneas discretas poco espaciadas entre 900 y 1100 cm-1. Se emplea para la cuantificación de especies absorbentes en solución acuosa y contaminantes atmosféricos. Es útil para la determinación de amoníaco, butadieno, benceno, etanol, dióxido de nitrógeno y tricloroetileno. Cualquiera de las líneas se puede elegir sintonizando el láser. La potencia radiante de cualquier línea del láser es mayor en varios ordenes de magnitud que las emisiones de las fuentes de radiación de cuerpo negro.

FUENTES DE RADIACIÓN INFRARROJA

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1. Rendija de entrada.

2. Espejos cóncavos.

3. Rejilla de difracción.

4. Rendija de salida.

MONOCROMADORES

Rejilla de difracción

1

2

34

Prisma con montaje Littrow

Rejilla de difracción holográfica cóncava

Generalmente es adecuada una resolución de 1 cm-1.

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Existen tres tipos de detectores de infrarrojo:

Térmicos Piroeléctricos Fotoconductores

La potencia radiante del haz de un espectrofotómetro infrarrojo es muy baja de 10-7 a 10-9 W. En las mejores circunstancias, los cambios de temperatura se limitan a unas pocas milésimas de grado Kelvin. Un buen detector debe ser capaz de responder a diferencias de temperatura de millonésimas grado Kelvin.

Cuando se necesita mejorar la sensibilidad y el tiempo de respuesta, en la espectroscopia infrarroja no dispersiva con transformadas de Fourier (IR-FT), se emplea un detector fotoconductor de telururo de cadmio / mercurio o de antimoniuro de indio enfriado con nitrógeno líquido.

DETECTORES DE SEÑAL INFRARROJA

Detecto incremento de radiación infrarroja

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DETECTOR TÉRMICO DE TERMOPAR

Consta de un par de uniones que se forman soldando los extremos de dos metales como bismuto y antimonio. Una hoja de oro ennegrecida actúa como placa colectora. Entre las dos uniones se genera un potencial que varía en función de su diferencia de temperatura. Para evitar el ruido, se mantiene al vacío y se protege de la radiación térmica cercana.

La unión sobre la que incide la radiación infrarroja debe tener una capacidad calorífica muy pequeña, para producir un cambio de temperatura detectable. Se ennegrece para mejorar su facultad de absorber calor, y se sella en una cámara de vacío con una ventana transparente a la radiación infrarroja.

La unión que actúa como referencia debe poseer una capacidad calorífica grande, y estar protegida de la radiación infrarroja incidente. Esta unión normalmente se aloja en la misma cámara que la unión activa.

Para aumentar la sensibilidad se pueden conectar en serie varios termopares para conformar una termopila.

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DETECTOR PIROELÉCTRICO

Cuando se aplica un campo eléctrico a una sustancia dieléctrica se polariza. La magnitud de polarización es función de la constante dieléctrica del material. En la mayoría de los dieléctricos la polarización inducida decae a cero al eliminar el campo externo. Las sustancias piroeléctricas mantienen una fuerte polarización dependiente de la temperatura después de eliminar el campo.

El detector se fabrica con una placa delgada de material piroeléctrico cristalino, usualmente sulfato de triglicina deuterada, que se encuentra entre dos electrodos, uno de ellos transparente a la radiación infrarroja. Así se obtiene un condensador que depende de la temperatura.

Al incidir la radiación infrarroja cambia la temperatura y se altera la carga del cristal, lo que se detecta como una corriente en un circuito externo conectado a las dos caras del condensador.

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DETECTOR PIROELÉCTRICO

La magnitud de la corriente generada, es proporcional al área de la superficie del cristal, y a la velocidad del cambio de polarización con la temperatura.

El cristal piroeléctrico pierde su polarización residual cuando se calienta a una temperatura denominada punto Curie. Para el sulfato de triglicina el punto Curie es de 47°C.

El tiempo de respuesta de este detector es suficientemente rápido, para seguir las variaciones de la señal en el dominio del tiempo de un interferómetro. Por esto, la mayoría de los espectrofotómetros de infrarrojo no dispersivos con transformadas de Fourier tienen este tipo de detector.

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ESPECTROSCOPIA EN EL DOMINIO DEL TIEMPOSiempre debe colocarse a la variable dependiente en la ordenada y a la variable independiente en la abscisa.

En la espectroscopia infrarroja dispersiva convencional, los valores de transmitancia o absorbancia se sitúan en la ordenada y se correlacionan con los números de onda de la abscisa. Como la variable independiente es cm-1, se dice que la espectroscopia es del dominio del número de onda.

En la espectroscopia infrarroja no dispersiva o multiplex, se relacionan las variaciones de potencia radiante con el tiempo. Por esto, la espectroscopia IR-FT es conocida como de dominio del tiempo. Los datos son colectados con rapidez en el dominio del tiempo y convertidos al dominio de la frecuencia con las transformadas de Fourier. Así en la ordenada de la gráfica espectral se observa a la transmitancia o absorbancia y en la abscisa al número de onda.

ESPECTROSCOPIA DISPERSIVA CONVENCIONALvs

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ESPECTROFOTÓMETRO NO DISPERSIVO CON TRANSFORMADAS DE FOURIER

Todas las frecuencias llegan al detector al mismo tiempo, el espectro se obtiene a partir de los datos, mediante las transformadas de Fourier.

Espejo móvil del interferómetro de Michelson

Espejo fijo

Divisor del haz

Láser de He/Ne

Espectro

Muestra

Interferograma

Detector

Transformada de Fourier

Fuente

Detector de la franja láser

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ESPECTROFOTÓMETRO NO DISPERSIVO CON TRANSFORMADAS DE FOURIER

Interferómetro de Michelson. Con este dispositivo se divide el haz de radiación en dos haces de similar potencia radiante. Los haces gemelos se reflejan en un espejo fijo y otro móvil respectivamente, y posteriormente se recombinan. La variación de intensidad del haz recombinado se mide en función de la diferencia de longitud de los trayectos ópticos de los dos haces. Así se logra convertir o modular la señal de alta frecuencia, a una señal de frecuencia mensurable, sin distorsionar la relación de tiempo transportada en la señal, obteniéndose un espectro en el dominio del tiempo.

Divisor del haz. En el infrarrojo medio el divisor está constituido por películas delgadas de germanio o de silicio depositadas sobre cristales de NaCl, KBr o CsI.

Láser de He/Ne. Este sistema interferométrico es conocido como referencia de franja láser, y proporciona la información para el intervalo de muestreo.

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CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS DE UN ESPECTROFOTÓMETRO IR-FT

En un espectrofotómetro dispersivo las muestras complejas, con gran número de líneas y probabilidad de solapamiento, dificultan la evaluación de las características espectrales individuales.

El elevado poder de resolución y la incomparable reproducibilidad, de los equipos de infrarrojo con transformadas de Fourier hace posible la interpretación de espectros de muestras complejas.

En el espectro se muestra el resultado de 20 ó 30 pulsos acumulados en la memoria de la computadora.

Aunque generalmente estos espectrofotómetros son de un sólo haz, en el espectro se exhibe la absorción de la muestra, a la que se le ha sustraído el barrido de la referencia (aire) para pastilla, película o emulsión y (solvente) para solución.

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Incomparable reproducibilidad y exactitud en el número de onda.

Rapidez, el tiempo de emisión de un pulso es menor de un segundo. En cada pulso se cubre toda la región espectral.

Alta sensibilidad a través de acumulación de pulsos.

Mejor relación señal/ruido que con los equipos dispersivos.

Alta resolución, fácilmente se logra 0.1 – 0.01 cm-1.

Ausencia de radiación parásita, porque la frecuencia es modulada.

Competitivo en precio y mantenimiento con los equipos dispersivos.

Debido a que llega mayor potencia radiante al detector del espectrofotómetro IR-FT, se compensa la baja sensibilidad de los detectores usados en este tipo de instrumentos.

VENTAJAS DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA CON TRANSFORMADAS DE FOURIER

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ESPECTROFOTÓMETRO INFRARROJO CON TRANSFORMADAS DE FOURIER