Principios de análisis instrumental

L a moderna espectrometria en el infrarrojo (IR) es una herramienta multifacética que se aplica a la determinación cualitativa y cuan– titativa de especies moleculares de todo tipo. En este capítulo la atención se enfoca en los usos de la espectrometría IR de reflexión y de absorción para las investigacione s estructurales de com– puestos moleculares, sobre todo los orgánicos y especies de interés en la bioquímica. Luego se examinan con menos detalle varias de las otras aplicaciones de la espectroscopia en el infrarrojo, incluyendo fotoacústica de IR, espectrometría de IR cercano y lejano, emisión de IR y microscopía IR. • En todo el capítulo, este logotipo indica la - oportunidad de autoaprendizaje en línea en www.tinyurl.com/skoogpia7 ;* le enlaza con clases interactivas, simulaciones y ejercicios. "Este material se encuentra disponible en inglés. 403 Como se muestra en la tabla 17.1, las aplicaciones de la espec– trometría en el infrarrojo se dividen en tres grandes categorías relacionadas con tres regiones espectrales. La región más amplia– mente utilizada es la del infrarrojo medio, que se extiende desde casi 670 hasta 4000 cm- 1 (2.5 a 14.9 11m). Los espectros de absor– ción, reflexión y emisión se utilizan en los análisis cualitativos y cuantitativos. La región del infrarrojo cercano, comprendida entre 4000 y 14000 cm- 1 (0.75 a 2.5 11m), también es muy útil en la determinación cuantitativa rutinaria de ciertas especies, como agua, dióxido de carbono, azufre, hidrocarburos de bajo peso molecular, nitrógeno de las aminas y muchos otros compuestos sencill os que tienen interés en la agricultura y en la industria. Con frecuencia, estas determinaciones se basan en medidas de la reflectancia-difusa de muestras sólidas o líquidas sin tratamiento previo o en estudios de absorción de gases. El principal uso de la región infrarroja lejana (15 a 1000 11m) es en la determinación de estructuras de especies inorgánicas y organometálicas con base en mediciones de absorción. 17A ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO MEDIO La espectrometría de absorción y reflexión en el infrarrojo medio es la principal herramienta para determinar la estructura de espe– cies orgánicas y bioquímicas. En esta sección se examinan las apli– caciones de la absorción en el infrarrojo medio. En la sección 17B se tratan las mediciones de la reflectancia en el infrarrojo medio. 1 17A.1 Manipulación de La muestra Como se explica en los capítulos anteriores, en la mayoría de los casos los espectros moleculares ultravioleta y visible se obtie– nen a partir de disoluciones diluidas del analito. Para conseguir que las medidas de absorbancia se encuentren dentro del inter– valo óptimo, se ajusta de manera adecuada la concentración o el 1 Para un examen más detallado, véase R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. Kiemle y D. L. Bryce, Spectrometric Identification oJOrganic Compounds, Sa. ed., cap. 2, New York: Wiley, 2015; Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamen– ta/s and Practica/ Methods, M. Tasumi, ed., Chichester, UK: Wiley, 2015; P. Larkin, lnfrared and Raman Spectroscopy: Principies and Spectra/ lnterpretation, Waltham, MA: Elsevier, 2011; B. Schrader, lnfrared and Raman Spectroscopy, New York: VCH, 1995; N. B. Colthup, L. H. Da!y y S. E. Wiberley, lntroduction lo Infrared and Raman Spectroscopy, 3a. ed., San Diego: Academic Press, 1990.