Spektroskopia w promieniowaniu podczerwonym

Spektroskopia w promieniowaniu podczerwonym to dziedzina nauki, która zajmuje się badaniem właściwości materiałów w zakresie podczerwieni. Podczerwień to fale elektromagnetyczne o długości fal dłuższej niż światło widzialne, ale krótszej niż fale radiowe. Spektroskopia w promieniowaniu podczerwonym jest powszechnie stosowana w naukach przyrodniczych, jak również w przemyśle, w celu określenia składu chemicznego i budowy materiałów.

Podstawy spektroskopii w podczerwieni

Podstawową jednostką spektroskopii podczerwonej jest fala elektromagnetyczna, która oddziałuje z cząsteczkami materiału i wywołuje różne reakcje. Ponieważ cząsteczki w materiale mają różne właściwości, faza i amplituda fali mogą ulec zmianie w zależności od rodzaju substancji. Rejestracja i interpretacja zmian w fali elektromagnetycznej, która przechodzi przez materiał, umożliwia określenie składu i właściwości materiału.

Spektrometry podczerwone

Spektrometry podczerwone są urządzeniami, które służą do mierzenia absorpcji lub transmisji fali podczerwonej w materiale. Fale podczerwone należą do zakresu spektralnego od 4000 cm^-1 do 400 cm^-1. Istnieją trzy rodzaje spektrometrów podczerwonych: FTIR (Fourier Transform Infrared), DTGS (Deuterated Triglycine Sulfate) i MCT (Mercury Cadmium Telluride).

FTIR to spektrometr podczerwony, który wykorzystuje interferometr Michelsona, aby zmierzyć interferencję fali podczerwonej. Jest to najczęściej stosowany typ spektrometru podczerwonego.
DTGS jest kryształem podczerwonym, który służy do generowania sygnału podczerwonego. Jest to najczęściej stosowany typ detektora w spektrometrach podczerwonych.
MCT jest materiałem półprzewodnikowym, który wykorzystuje efekt fotopowielania, aby wygenerować sygnał podczerwieni. Jest to najczęściej stosowany typ detektora w spektrometrach podczerwonych wysokiej rozdzielczości.

Zastosowania spektroskopii podczerwonej

Spektroskopia w podczerwieni ma szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i przemysłu. Poniżej przedstawiamy przykłady:

W chemii organicznej, spektroskopia podczerwona jest używana do identyfikacji związków chemicznych, analizy strukturalnej i jakościowej analizy surowców i produktów chemicznych.
W medycynie, spektroskopia podczerwona jest stosowana w badaniach DNA i białek, w badaniach biofizycznych, diagnostyce chorób i terapii.
W przemyśle spożywczym, spektroskopia podczerwona jest stosowana do analizy jakości żywności, wykrywania fałszerstw i kontroli jakości składników odżywczych.
W przemyśle farmaceutycznym, spektroskopia podczerwona jest stosowana do identyfikacji substancji aktywnych i ich zanieczyszczeń, kontroli jakości produktów farmaceutycznych i składników odżywczych.

Podsumowanie

Spektroskopia w promieniowaniu podczerwonym to dziedzina nauki, która wykorzystuje fale elektromagnetyczne o długości fal dłuższej niż światło widzialne, ale krótszej niż fale radiowe w celu badania właściwości materiałów. Jest to bardzo ważna dziedzina nauki, która ma szerokie zastosowanie w przemyśle i badaniach naukowych. Spektrometry podczerwone pozwalają na dokładne mierzenie absorpcji i transmisji fali podczerwonej w materiale, co umożliwia identyfikację składu i właściwości materiału. Wartość spektroskopii w podczerwieni nie może być przeceniona i daje ona daleko idące korzyści dla ludzkości.