[Wade L.G.] - Química Orgánica Tomo 1

El monocromador usa prismas o rejillas de difracción para permitir que sólo entre al detector
una frecuencia de luz a la vez. Escanea el intervalo de frecuencias infrarrojas a medida
que una pluma se mueve a lo largo de las frecuencias correspondientes en el eje x del papel
cuadriculado. Las frecuencias más altas (longitudes de onda más cortas) aparecen a la izquierda
del papel cuadriculado. La señal del detector es proporcional a la diferencia en la intensidad
de la luz en los haces de la muestra y de referencia, con el haz de referencia compensando para
cualquier absorción por el aire o por el disolvente. La señal del detector controla el movimiento
de la pluma a lo largo del eje y, con el 1 0 0 por ciento de transmitancia (sin absorción) en la
parte superior del papel y el 0 por ciento de transmitancia (absorción de toda la luz) en la parte
inferior.
Al espectrofotómetro mostrado en la figura 12-4 se le llama instrumento dispersivo debido
a que dispersa la luz en todas las frecuencias distintas y las mide de manera individual. Los
instrumentos dispersivos requieren prismas y rejillas de difracción costosos, y deben alinearse
y calibrarse de manera manual con regularidad. Dado que sólo se observa una frecuencia a la
vez, los instrumentos dispersivos requiere fuentes IR intensas y requieren de 2 a 10 minutos
para escanear un espectro completo. Los espectrofotómetros infrarrojo dispersivos están siendo
reemplazados por los espectrofotómetros infrarrojos con transformada de Fourier ( I R - T F )
para la mayoría de los usos.
Un e s p e c t r o fo t ó m e t r o i n f r a r r o j o c o n t r a n s f o r m a d a d e F o u r i e r ( I R - T F ) usa un in -
t e r f e r ó m e t r o , como el mostrado en la figura 12-5, para medir un espectro IR. La luz infrarroja
va de la fuente luminosa a un separador de haces, por lo regular hecho de KBr pulido, colocado
a un ángulo de 45°. Parte del haz pasa a través del separador de haces y parte se refleja a un
ángulo recto. El haz reflejado pega en un espejo estacionario, mientras que el haz transmitido
pega en un espejo que se mueve a una velocidad constante. Los haces regresan de los espejos
para volver a combinarse en el separador de haces. El haz del espejo móvil ha recorrido una
distancia distinta a la del haz del espejo fijo, y los dos haces se combinan para crear un patrón
de interferencia llamado interferógrama. Este interferógrama, el cual contiene de manera simultánea
todas las frecuencias, pasa a través del compartimiento de la muestra para alcanzar
el detector.
El interferógrama mostrado en la mitad superior de la figura 12-6 tiene toda la información
contenida en el espectro mostrado en la mitad inferior. Se dice que el interferógrama está
en el dominio del tiempo, que corresponde a la energía observada por el detector a medida que
el espejo se mueve a través de la señal. Un algoritmo de cómputo estándar llamado transformada
de Fourier convierte el dominio del tiempo al espectro en el dominio de la frecuencia que
permite observar la intensidad de la absorción como una función de la frecuencia (o longitud
de onda). La figura 12-6 muestra el interferógrama y el espectro IR del octano.
12-6 M edición del espectro IR 5 1 7
espejo fijo
i
□ 3 detector ■ FIGURA 12-5
Diagrama de bloques de un interferòmetro
en un espectrofotómetro IR-TF.
Los haces de luz reflejados de los
espejos fijo y móvil se combinan para
formar un interferógrama, el cual
pasa a través de la muestra para
entrar al detector.