IRabsorptie

IR-absorptie, ook wel infraroodabsorptie, is het proces waarbij infrarode straling door materie wordt geabsorbeerd. Dit gebeurt doordat moleculaire trillingen energie kunnen uitwisselen met het foton van de straling. Absorptie vindt plaats wanneer de energie van het foton overeenkomt met het energiedeel tussen vibratie-niveaus van een molecuul. Een noodzakelijke voorwaarde voor IR-activiteit is een verandering in het dipoolmoment tijdens de trillingen; symmetricische, volledig homonucleaire moleculen kunnen hierdoor vaak ontbreken.

Mechanisme en vibraties: Moleculaire trillingen gedragen zich als holle oscillatoren, maar in echte moleculen is er sprake van anharmoniciteit. Fundamentele trillingen komen meestal voor in het mid-infrarode gebied, ruwweg 400 tot 4000 cm-1. Overtonen en combinatiebanden kunnen ook voorkomen, maar hebben doorgaans lagere intensiteit. De specifieke absorptiebanden vormen een ‘vingerafdruk’ van een molecuul en hangen af van de structuur en connectiviteit van bindingen.

Spectroscopie en metingen: IR-spectroscopie meet de absorptie als functie van golfgetal of frequentie. Resultaten worden vaak weergegeven als absorptie of transmittantie. De Beer-Lambert-wet relateert absorptie aan concentratie en padlengte (A = εcl). Apparatuur zoals Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometers levert hoog-resolutie spectra. Toepassingen variëren van identificatie van functionele groepen tot kwantitatieve analyse, bijv. in chemie, materialenonderzoek en farmacie.

Toepassingen en beperkingen: IR-absorptie wordt gebruikt voor moleculaire identificatie, kwaliteitscontrole en milieumonitoring. Beperkingen zijn onder meer beperkte activiteit voor sommige symmetrische moleculen en interferentie van atmosferische waterdamp en CO2 die spectra kunnen verstoren.