IR-spektroskopi

IR-spektroskopi, kjemisk analysemetode, oftest brukt for identifisering av organiske forbindelser, men også brukt til strukturbestemmelser og til kvantitativ analyse av blandinger i alle deler av kjemien. Infrarød (IR-) stråling ligger i frekvensområdet like under synlig lys. Det er særlig stråling med bølgelengde 1–10 mikrometer som brukes i IR-spektroskopi, og disse tilsvarer frekvensene for de fleste molekylvibrasjoner.

Et ikke-lineært molekyl med N atomer vil vibrere med 3N–6-frekvenser. Et stort antall av disse vibrasjonene vil gjøre at forbindelsen absorberer IR-stråling med samme frekvens, og gir dermed absorbsjonsbånd hvis prøven gjennomlyses med IR- stråling. Det samlede IR-spekteret gir et såkalt fingeravtrykk, som gir en entydig identifisering av en kjent forbindelse.

Metoden er særlig brukt i organisk kjemi hvor den bl.a. brukes til å identifisere ukjente forbindelser ut fra sammenligning med tabulerte gruppefrekvenser. For eksempel vil etanol, CH₃CH₃OH (vanlig alkohol), ha et bånd i IR-spekterert som entydig kan identifiseres som strekkefrekvensen for en av O–H-binding.

Historisk sett har IR-spektroskopi, særlig i kombinasjon med ramanspektroskopi og avanserte modelleringer, vært en metode for å bestemme struktur av små molekyler og ioner. Slike strukturbestemmelser er bare delvis kvantitative og ikke alltid entydige, og i dag er metoden i stor grad erstattet av kjernemagnetisk resonans og ulike diffraksjonsmetoder. IR-spektroskopi som strukturmetode brukes nå først og fremst for å følge kjemiske reaksjoner, særlig raske reaksjoner.

IR-spektroskopi er en følsom metode for å identifisere lave konsentrasjoner av molekyler i gassfase, og er derfor mye brukt i overvåking av luftforurensning og til overvåking av drivhusgasser og ozonskadelige gasser i atmosfæren. IR-absorbsjon av lyset fra stjerner kan gi informasjon om atmosfæren rundt ekstrasolare planeter. Emisjonsspektroskopi, måling av IR-stråling utsendt fra varme flater, er blitt brukt for å identifisere mineraler på overflaten av Mars og Månen, og av molekyler i gass- og støvskyer i universet.