La concentrazione influisce sulla spettroscopia IR principalmente attraverso cambiamenti nelle caratteristiche di assorbimento del campione e nelle proprietà fisiche della soluzione o del solido.
Come influisce la concentrazione sulla IR? 5 fattori chiave da considerare
1. Aumento dell'assorbimento
Nella spettroscopia IR, il campione assorbe la luce a lunghezze d'onda specifiche corrispondenti ai modi vibrazionali dei suoi legami chimici.
Concentrazioni più elevate comportano un maggiore assorbimento di queste lunghezze d'onda perché sono presenti più molecole che interagiscono con la radiazione IR.
Ciò può aumentare il rapporto segnale/rumore, rendendo più facile il rilevamento e l'analisi del campione.
2. Variazione della temperatura di ebollizione e trasferimento di calore
Quando una soluzione si concentra per evaporazione, la temperatura di ebollizione aumenta.
Questo cambiamento influisce sull'efficienza del trasferimento di calore, portando potenzialmente a tassi di evaporazione più lenti e a cambiamenti nelle proprietà fisiche del liquido rimanente, come l'aumento della viscosità.
Questi cambiamenti possono complicare il processo di preparazione e analisi dei campioni.
3. Effetti della viscosità e della circolazione
Con l'aumento della concentrazione, la viscosità del liquido spesso aumenta.
Ciò può influire sui coefficienti di circolazione e di trasferimento del calore.
Può portare a tassi di ebollizione ridotti e a dinamiche di trasferimento del calore alterate, con un impatto sull'efficienza e sull'efficacia complessiva dell'analisi IR.
4. Problemi di preparazione del campione
Nella spettroscopia IR, il campione deve essere preparato in modo da consentire il passaggio della radiazione IR senza interferenze significative.
Per i campioni solidi, si utilizzano tecniche come la tecnica mull o la corsa solida in soluzione.
Tuttavia, con l'aumentare della concentrazione, la preparazione diventa più impegnativa a causa di potenziali problemi come la formazione di pellicole concentrate o la necessità di solventi specifici che non interferiscano con lo spettro IR.
5. Interferenza dei solventi
Quando si usano i solventi per preparare soluzioni concentrate di solidi per l'analisi IR, bisogna fare attenzione ad evitare i solventi che potrebbero interferire con lo spettro IR.
Ad esempio, i solventi contenenti acqua possono sciogliere le piastre KBr utilizzate nella spettroscopia IR o creare ampie bande di acqua che mascherano bande importanti del composto analizzato.
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