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Introdução à Espectroscopia IR

Fundamentos

A espectroscopia IR (infravermelho) lida principalmente com a medição da energia infravermelha absorvida por moléculas de diferentes materiais, na forma de ondas. Essas moléculas convertem ondas infravermelhas em energia utilizável, usando-a para mover, esticar e vibrar dentro da estrutura do material. Por isso, a medição da energia absorvida nas moléculas revela características importantes do material: propriedades físicas, estrutura molecular, nível de pureza e outras. O processo é realizado usando dispositivo eletrônico chamado espectrômetro IR.

Processo

Para verificar características de um sujeito usando espectroscopia IR geral, ondas de luz IR são primeiro transmitidas através dele, geralmente com espectrômetro IR. Depois, análise das ondas de luz transmitidas é feita usando técnicas de análise de onda (como transformada de Fourier), revelando a quantidade de energia absorvida pelas moléculas do sujeito como frequências. Assim, apenas aquelas frequências IR absorvidas pelas moléculas do sujeito são observadas. Essas observações levam a determinar estrutura molecular, origem e outras características.

Técnicas

Duas técnicas mais comuns: clássica e FTIR (espectroscopia IR de transformada de Fourier). No método clássico, uma única onda IR transmissora é dividida em duas, uma passando pelo sujeito e outra por material de referência. As duas ondas são coletadas e analisadas para mudanças em frequência, potência, comprimento de onda, etc. Em contraste, FTIR envolve calcular o número de componentes de frequência principais na onda proveniente da amostra, com ajuda da transformada de Fourier. Comparado, FTIR é considerado solução muito mais barata que técnica clássica.

Aplicações

Há muitos anos, a espectroscopia IR é usada por cientistas e fabricantes para processos de reconhecimento de características de elementos e compostos. Por isso, tem amplas aplicações em química molecular, orgânica e inorgânica. Especificamente, é amplamente usada em identificação de compostos e reconhecimento de características de substâncias. Além disso, encontra grande aplicação em ciências forenses, criminalística, eletrônica (avaliação de semicondutores) e farmacêutica.

Limitações

Existem muitas limitações e desvantagens. A mais aclamada é a natureza perigosa das radiações IR, que podem ser muito danosas para humanos, animais e outros organismos. Especificamente, frequências IR são consideradas de altíssima frequência (como micro-ondas), que não só contribuem para destruição de ambientes inorgânicos/orgânicos, mas também têm capacidade de causar doenças (como perda permanente de visão, doenças de pele), especialmente para humanos e animais.