La spectroscopie infrarouge est un outil puissant qui permet d'analyser différents types d'échantillons, qu'il s'agisse de solides, de liquides ou de gaz. Cette technique consiste à préparer les échantillons de manière à ce qu'ils soient transparents au rayonnement infrarouge. Des sels comme le NaCl ou le KBr sont couramment utilisés à cette fin.
Quels types d'échantillons peuvent être analysés par spectroscopie infrarouge ? (7 méthodes clés)
1. Échantillons solides
Les échantillons solides peuvent être analysés à l'aide de plusieurs techniques :
1.1 Technique du mull
Dans cette méthode, les échantillons solides finement broyés sont mélangés à du Nujol, un agent de mouillage, pour former une pâte épaisse. Cette pâte est ensuite étalée sous forme de film mince sur des plaques de sel et placée sur le trajet d'un faisceau IR pour l'enregistrement spectral.
1.2 Passage de l'échantillon solide en solution
L'échantillon solide est dissous dans un solvant non aqueux qui n'interagit pas chimiquement avec l'échantillon. Une goutte de cette solution est placée sur un disque de métal alcalin et le solvant est évaporé, laissant une fine pellicule du soluté pour l'analyse IR.
1.3 Méthode de Nujol Mull
Une autre méthode consiste à créer des mulls de Nujol entre des plaques de KBr. Le solide est broyé pour obtenir des particules de 1 à 2 microns, mélangé avec du Nujol et réparti entre des plaques de KBr. Cette méthode est efficace si la taille des particules est inférieure à la longueur d'onde de la lumière à transmettre.
2. Échantillons liquides
Les échantillons liquides sont généralement analysés en plaçant une fine pellicule du liquide entre des plaques de sel ou en utilisant une cellule à liquide dont la longueur du trajet est ajustée aux propriétés d'absorbance de l'échantillon.
3. Échantillons de gaz
Les échantillons de gaz sont analysés à l'aide de cellules à gaz dont la longueur de trajet est connue, où le gaz est scellé à l'intérieur et exposé au faisceau IR.
4. Spectromètre infrarouge
Le spectromètre IR détecte l'absorption de longueurs d'onde spécifiques de la lumière infrarouge par les liaisons présentes dans l'échantillon. Chaque type de liaison absorbe une longueur d'onde caractéristique, ce qui permet d'identifier les groupes fonctionnels présents dans la molécule.
5. Méthodes de mesure
Différentes méthodes sont utilisées en fonction de la forme de l'échantillon :
5.1 Méthode de réflexion diffuse
Convient aux échantillons de poudre, où la lumière est diffusée par l'échantillon.
5.2 Réflexion totale atténuée (ATR)
Cette méthode permet de mesurer directement les échantillons de poudre en réfléchissant la lumière plusieurs fois à l'intérieur d'un cristal, ce qui interagit avec l'échantillon.
Ces méthodes garantissent que l'échantillon est préparé et analysé de manière à maximiser la transmission et l'absorption du rayonnement IR, fournissant ainsi des données spectrales précises pour l'analyse chimique.
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