Vibratiespectroscopie

Vibratiespectroscopie is een analytische techniek die de interactie van infraroodstraling met moleculen bestudeert om hun vibratiebewegingen te onderzoeken. Moleculen bestaan uit atomen die verbonden zijn door chemische bindingen. Deze bindingen kunnen worden gezien als veren die kunnen rekken, buigen en draaien. De frequentie waarmee deze atomen trillen, is afhankelijk van de massa van de atomen en de sterkte van de bindingen. Wanneer infraroodstraling wordt toegepast op een monster, absorberen de moleculen specifiek de energie van golven die overeenkomen met hun eigen natuurlijke vibratiefrequenties. Deze geabsorbeerde energie kan vervolgens worden gemeten en geanalyseerd.

Het resulterende spectrum, een vibratiespectrum, toont pieken op specifieke golflengten of wavenumbers die overeenkomen met deze geabsorbeerde frequenties. Elk molecuul heeft een uniek vibratiespectrum, wat fungeert als een soort vingerafdruk. Dit maakt vibratiespectroscopie een krachtig hulpmiddel voor kwalitatieve analyse, zoals het identificeren van onbekende stoffen of het bevestigen van de aanwezigheid van bepaalde functionele groepen in een molecuul. Naast kwalitatieve analyse kan de intensiteit van de absorptiepieken ook worden gerelateerd aan de concentratie van de stof in het monster, waardoor kwantitatieve metingen mogelijk zijn.

Er zijn verschillende technieken binnen de vibratiespectroscopie, waaronder infrarood (IR) spectroscopie en Raman spectroscopie. Beide technieken maken gebruik van de vibratiekarakteristieken van moleculen, maar interageren op verschillende manieren met het monster en bieden complementaire informatie. Infrarood spectroscopie meet de absorptie van infrarood licht, terwijl Raman spectroscopie de verstrooiing van zichtbaar of nabij-infrarood licht analyseert. Deze technieken vinden brede toepassingen in diverse wetenschappelijke en industriële gebieden, zoals materiaalkunde, farmacie, chemie en biologie.