IRSpektren

IR-Spektren sind graphische Darstellungen der Absorption infraroter Strahlung durch Moleküle als Funktion der Wellenzahl (in cm^-1). Sie ergeben sich aus der Wechselwirkung von Licht mit Molekülsschwingungen, wobei unterschiedliche Moden wie Streck- und Biegebewegungen absorptionsfähig sind. Ein IR-Spektrum wird typischerweise als Absorbanz oder Transmittanz gegen die Wellenzahl aufgezeichnet. Der typische Messbereich gliedert sich grob in das nahe Infrarot (NIR, ca. 12 500–4 000 cm^-1), das mittlere Infrarot (MIR, ca. 4 000–400 cm^-1) und das ferne Infrarot (FIR, ca. 400–10 cm^-1). In der Praxis ist FTIR (Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie) die verbreitetste Methode; Probenformen reichen von Feststoffen und Flüssigkeiten bis hin zu Dünnfilmen, oft auch über ATR (attentuierte Totalreflexion) gemessen.

Die Interpretation von IR-Spektren beruht auf der Zuordnung charakteristischer Banden zu funktionellen Gruppen. Typische Absorptionsfelder umfassen O-H-, N-H- und C-H-Banden sowie C=O- und andere Gruppen. Der Bereich unter etwa 1 500 cm^-1, der als Fingerabdruckregion bekannt ist, trägt oft eine einzigartige Signatur einer bestimmten Verbindung. Zur Identifikation werden Referenzspektren oder Datenbanken herangezogen.

Anwendungen finden sich in der Identifikation von Substanzen, Reinheitsprüfungen, Strukturaufklärung, Qualitätskontrolle in Chemie, Pharmazie, Polymer- und Materialwissenschaft sowie Umweltanalytik. Grenzen ergeben sich durch Überlappungen von Banden und komplexe Mischungen; in solchen Fällen können ergänzende Analyseverfahren erforderlich sein. Umfangreiche Spektren-Datensätze und Datenbanken unterstützen den Abgleich und die Validierung von Spektren.