Principios de análisis instrumental

.. capítuloDIE.CISEIS ~ . L a región infrarroja (IR) del espectro com– prende radiación con número de onda que varía entre 12 800 y 10 cm 21 o longitudes de onda de 0.78 a 1000 JLm. Desde el punto de vista de las aplicaciones como de los in strumentos, es conveniente di vi dir el espectro infrarrojo en tres regiones, a saber, infrarrojo cercano, medio y lejano. Las técnicas y las aplicaciones de los métodos basados en cada una de las tres regiones del espectro infrarrojo difieren de manera consi– derable, como se explica en este capítulo. rn En todo el capítulo, este logotipo indica _ la oportunidad de autoaprendizaje en línea en www.tinyurljskoogpia7;* le enlaza con clases interactivas, simulaciones y ejercicios. *Este material se encuentra disponible en inglés. La tabla 16.1 proporciona los límites aproximados de las tres regiones. A menudo, las mediciones en la región del infrarrojo cercano se realizan con fotómetros y espectrofotómetros simi– lares, en cuanto a su diseño y componentes, a los instrumentos que se describieron en los capítulos anteriores de espectrome– tría ultravioleta/visible. Las aplicaciones más importantes de esta región espectral se encuentran en el análisis cuantitativo de mate– riales industriales y agrícolas y en los procesos de control. Las aplicaciones de la espectrometría del infrarrojo cercano se tratan en la sección l7D. Hasta principios de los años ochenta, los instrumentos para la región del infrarrojo medio eran en su mayoría de tipo dispersivo y usaban redes de difracción. Sin embargo, a partir de ese momento tuvo lugar un cambio espectacular en la instrumentación del infra– tTojo medio, de tal manera que ahora la mayoría de los instrumen– tos nuevos son del tipo de transformada de Fourier. Los fotómetros con filtros de interferencias también son útiles para medir la com– posición de los gases y de los contaminantes atmosféricos. El surgimiento, en la última década, de espectrómetros de transformada de Fourier relativamente baratos aumentó en forma notable el número y tipo de aplicaciones de la radiación del infra– rrojo medio. La razón de este incremento radica en que los ins– trumentos interferométricos mejoran la magnitud de la relación sei1al-ruido y de los límites de detección en comparación con los instrumentos dispersivos. Antes de la aparición de estos instru– mentos, la región espectral del infrarrojo medio se utilizaba en su mayor parte para el análisis orgánico cualitativo y la determina– ción estructural con base en los espectros de absorción. Ahora la espectrometría del infrarrojo medio se comienza a utilizar en el análisis cuantitat ivo de muestras complejas, mediante espectro– metría de absorción y emisión. También han empezado a aparecer aplicaciones de esta región espectral en los estudios microscópi– cos de superficies, análisis de sólidos mediante reflectancia total atenuada y reflectancia difusa, medidas fotoacústicas y otras. Algunas de estas aplicaciones se describen en el capítulo 17. El uso de la región espectral del infrarrojo lejano, aunque en potencia bastante útil, estuvo limitado en el pasado como consecuencia de dificultades experimentales. Las pocas fuentes de este tipo de radiación son muy débiles y además se atenúan por la necesidad de utilizar fi ltros que seleccionan órdenes espectrales para ev itar que la radiación de mayor energía que emerge de la red de dispersión alcance el detector. Los espectró– metros de transformada de Fourier, con un rendimiento muy superior, alivian en gran parte este problema y hacen a la región espectral del infrarrojo lej ano mucho más accesible para lo s químicos. En la sección 17E se describen algunas aplicaciones de la espectroscopia en el infrarrojo lejano. 380