ESPECTROSCOPIA NO
INFRAVERMELHO
Sérgio Pezzin
PGCEM - UDESC
2010
ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO
 Infravermelho próximo (NIR)
12.800 – 4.000 cm-1
Fonte: filamento tugstênio ou globar (bastão de SiC)
Meio dispersivo: prismas
Detetor: PbS (material fotocondutor)
 Infravermelho médio
4.000 – 300 cm-1
Fonte: filamento tugstênio ou globar (bastão de SiC)
Meio dispersivo: rêdes
Detetor: termopares, bolômetros, golay.
 Infravermelho distante (FIR)
300 – 10 cm-1
Fonte: lâmpada Hg
Meio dispersivo: rêdes ou interferômetro
Detetor: golay
ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO
 Vibrações moleculares:
Em uma molécula de N átomos há 3N graus de
liberdade (3 de translação e 3 de rotação)
→ (3N – 6) graus de liberdade vibracional
As moléculas lineares tem apenas 2 graus de
liberdade rotacional, por tanto elas têm (3N – 5)
graus de liberdade vibracional
 Regra de seleção:
A vibração deve provocar mudanças no
momento dipolar elétrico.
Um dipolo oscilante gera um campo elétrico o
qual interage com a componente elétrica da
radiação eletromagnética.
ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO
 Mesmo que a molécula
não tenha dipolo
permanente, pode
ocorrer uma oscilação do
dipolo que pode interagir
com a radiação.
 Algumas vibrações não afetam o momento de dipolo
da molécula (por exemplo, a vibração de estiramento
de uma molécula diatômica homonuclear), e são
chamadas de inativas no infravermelho.
ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO
As ligações químicas das substâncias possuem frequências de vibração
especificas, as quais correspondem a níveis vibracionais da molécula.
Variação do momento do dipolo
Bandas no IV
Nas transições vibracionais ocorre
mudança da posição relativa dos
átomos na molécula. Assim, podemos
definir os graus de liberdade
moleculares e a quantidade de
movimentos vibracionais possíveis
3N-5
(molécula linear)
3N-6
(molécula não linear)
ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO
As ligações podem vibrar de seis modos: estiramento simétrico,
estiramento assimétrico, tesoura, rotação, wag e twist, que se
encontram representados a seguir:
Algumas bandas de absorção típicas
FTIR em fase líquida e sólida
FTIR como técnica de caracterização
FTIR como técnica de caracterização
1790-1720
very strong
yes
1610-1590,
1600-1580 and
1510-1490
All numbers have the meaning of wave numbers
and are given in cm-1
no
1610 –1590,
1600 – 1580 and
1510 - 1490
3500 - 3200
840 - 820
1450 - 1410 sharp
strong
Alkyd-,
Polyesters,
Cellulose
ether,
PVC
(plasticized)
Polyvinyl
acetate,
PVCcopo
lymers
Acrylics,
Cellulose=
Polyester
ester
Polyurethane
1450 -1410 sharp
1550 - 1530
1100 - 1000
Modif.
Epoxies
PC
1680 - 1630 strong
3500 - 3200
PS,
Phenol
Arylsilicone,
derivatives, Aryl-alkyl
Epoxies
Silicone Co
polymers
PAs,
amines
Nitrocellulose Cellophan,
PAN, PVC,
cellophan
Alkylcellulose,
PVDF,
PVA, PEO
POM
Alkylsilicone,
aliphatic
hydrocarbons,
PTFE,
Thiokol
1790-1720 cm-1
3500-3200 cm-1
epoxies, polycarbonate, alkyd resins, polyesters,
cellulose-ether, PVC
poly(vinyl acetate), PVC-copoly., cellulose ester,
PU, acryl polymers
Phenol resins, epoxies, aryl polymers
1680-1630 cm-1
1550-1530 cm-1
1610-1590
1600-1580 cm-1
1510-1490
Polyamid
1610-1590
1600-1580 cm-1
1510-1490
820-840 cm-1
1790-1720 cm-1
modified epoxides, polycarbonate, Alkyd resins, polyester, cellulose ester, cellulose ether, PVC (plast),
PVAc, PVC-copolym., PU, acrylics
modified epoxides, polycarbonate, Alkyd resins, polyester, cellulose ester, cellulose ether, PVC (plast)
modified epoxies, polycarbonate
polycarbonate
?
typical pattern of PU
polycarbonate
typical pattern of normal PC
cellulose ester or polyurethane ?
1610-1590
1600-1580 cm-1
1510-1490
Poly (ether urethane)
C-O-C-ether region
1100-1000 cm-1
1450-1410 cm-1
FTIR como técnica de caracterização