Spettroscopia nel medio e vicino infrarosso a trasformata di Fourier in riflessione Mid-FTIR (MIR) e Near-FTIR (NIR)

Spettroscopia MIR-NIR

La spettroscopia infrarossa in riflessione viene utilizzata per l’identificazione e la caratterizzazione dei materiali organici e inorganici. Essendo una spettroscopia vibrazionale essa rivela la natura dei gruppi funzionali che costituiscono la molecola in esame e quindi fornisce l’identificazione molecolare del materiale investigato. In particolare essa è in grado di identificare la maggior parte dei pigmenti inorganici (con alcune limitazioni per quelli costituiti da ossidi metallici) e alcune classi di pigmenti organici di sintesi. La tecnica fornisce inoltre anche la caratterizzazione dei materiali organici, siano essi leganti o vernici superficiali; indicando i gruppi funzionali presenti è infatti possibile risalire alle classi di appartenenza dei vari composti organici (lipidi, proteine, cere, resine acriliche, viniliche e alchidiche). Fornendo la composizione molecolare essa è di particolare utilità anche per lo studio di eventuali alterazioni o contaminazioni superficiali.

Le strumentazioni portatili FTIR disponibili presso il CNR-ISTM sono due: lo spettrometro ALPHA Bruker e il JASCO NIR 9600.

Lo spettrometro ALPHA è costituito da una sorgente infrarossa Globar ed un rivelatore DLaTGS. Un sistema di specchi parabolici permette di inviare e raccogliere (22°/22°) la radiazione infrarossa riflessa da una superficie posta a circa 1 cm di distanza in una finestra spettrale che va da 7500 cm-1 a 400 cm-1. La risoluzione spaziale è di circa 28 mm2, generalmente la risoluzione spettrale utilizzata è di 4 cm-1.

Lo spettrometro JASCO NIR lavora nella regione spettrale del vicino infrarosso (12500-4000 cm-1) e coinvolge quindi i modi vibrazionali di overtones e combinazione. È costituito da una lampada alogena come sorgente ed un rivelatore InGaAs. La risoluzione spettrale è di 4 cm-1 e quella spaziale di circa 12 mm2. Lo spettrometro è dotato di un probe con fibre ottiche lunghe 2 m.

Bibliografia:

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Monico L., Rosi F, Miliani C. et al., Spectrochimica Acta Part A-Molecular And Biomolecular Spectroscopy 116, 2013, pp. 270-28.