Guía de aplicaciones de la espectroscopía IR
¿Por qué usar la espectroscopia FT-IR? Por estas 10 sencillas razones.
Prácticamente todas las industrias o institutos del mundo utilizan la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) en sus actividades de investigación, desarrollo, fabricación, control de calidad, análisis de fallos o análisis forense. Se usa para productos farmacéuticos, plásticos, conservación del suelo, semiconductores, estudios medioambientales, arte y conservación... la lista podría ser interminable.
Pero, ¿por qué? Le damos diez razones por las que el FT-IR tiene una amplia aplicación en la vida cotidiana.
1 Fácil de usar
La espectroscopia FT-IR es muy fácil de aprender y puede ser aplicada por casi todo el mundo.
2 Aplicable universalmente
La espectroscopia FT-IR es aplicable a todos los materiales: sólidos, líquidos o gaseosos.
3 Rentabilidad
El coste de adquisición es bajo en comparación con otros equipos de laboratorio (por ejemplo, GC, LC, XRD).
4 Fiable y reproducible
La instrumentación FT-IR está calibrada internamente para obtener la máxima fiabilidad y productividad.
5 Sostenible
El análisis FT-IR no es destructivo, no produce residuos y no utiliza materiales consumibles.
6 Seguro y no tóxico
El FT-IR prescinde de sustancias potencialmente tóxicas y de radiaciones nocivas.
7 Tiempo efectivo
El tiempo de análisis típico es de aproximadamente un minuto, incluyendo la evaluación de los datos y la elaboración de informes.
8 Disponible en todo el mundo
Los instrumentos FT-IR sólo requieren un entorno de laboratorio y energía eléctrica.
9 Poco espacio necesario
Los instrumentos FT-IR modernos ocupan un espacio tan reducido como el de un ordenador portátil.
10 Valioso para la ingeniería inversa
El FT-IR proporciona información sobre la composición química de las muestras o productos de la competencia.
FT-IR es muy eficiente y ahorra tiempo.
FT-IR no requiere compuestos químicos tóxicos
FT-IR funciona con todo tipo de muestras
Identificación química mediante espectroscopia FT-IR
La identificación de muestras desconocidas es una de las aplicaciones más típicas de la espectroscopia FT-IR, especialmente en el análisis de daños, el análisis de la competencia y la investigación forense.
Basándose en amplias bibliotecas espectrales de referencia y en modernos algoritmos de búsqueda, se puede identificar las sustancias desconocidas, e incluso los materiales complejos, (mezclas) sin ningún conocimiento previo en menos de un minuto.
Así, la espectroscopia FT-IR ofrece un análisis químico sin consumibles y en el menor tiempo posible. Esto es especialmente interesante en microscopía, donde se pueden caracterizar químicamente muestras diminutas con rapidez.
Verificación de materiales por espectroscopía FT-IR
La verificación de materiales y muestras es, además de la identificación, una de las principales tareas de la espectroscopia FT-IR en la industria y la investigación. Puede tratarse de una comprobación de la identidad química y de la conformidad de los lotes de las materias primas entrantes, pero también del control de calidad de un producto fabricado.
Normalmente, el uso de la espectroscopia FT-IR para la verificación de las mercancías entrantes es una de las primeras herramientas analíticas que se aplican. Por un lado, la sencillez del uso del método FTIR facilita su aplicación en cualquier lugar y, por otro, su resultado analítico ayuda a evitar las paradas de producción y los problemas de calidad del producto.
Cuantificación de componentes por espectroscopía FT-IR
El FT-IR también puede utilizarse para cuantificar los componentes de las muestras multicomponentes. En las muestras sólidas y líquidas suele ser posible la cuantificaciónen porcentajes de un solo dígito. Si interesan concentraciones más bajas, pueden ser necesarios métodos de muestreo especiales (por ejemplo, la extracción). Para los gases se alcanzan límites de detección mucho más bajos.
Generalmente, los datos IR se calibran en base a métodos de referencia. Aquí se utilizan métodos univariantes como la integración de picos, así como algoritmos quimiométricos multivariantes como los mínimos cuadrados parciales. El gran potencial del IR reside en su capacidad para determinar múltiples parámetros a partir de una sola medición.
Micro análisis químico por espectroscopía FT-IR
Cuando las dimensiones de la muestra son demasiado pequeñas para un análisis macroscópico, la espectroscopia FT-IR también puede aplicarse en microscopía. Los instrumentos utilizados se denominan microscopios FT-IR, y son capaces de realizar un análisis químico con una resolución espacial del orden de unos pocos micrómetros.
En principio, todos los métodos de medición de la espectroscopia FT-IR macroscópica también están disponibles aquí: transmisión, reflexión y reflexión total atenuada (ATR).
Sin embargo, el uso del ATR en microscopía es especialmente potente. En este caso, las muestras más pequeñas pueden examinarse de forma no destructiva. Un ejemplo especialmente popular es el uso en el análisis de fallos para investigar contaminaciones diminutas.
Imagen química por espectroscopía FT-IR
La imagen microscópica IR permite generar mapas químicos de alta resolución del objeto investigado. Básicamente, esta técnica crea una imagen digital en la que cada píxel contiene un espectro IR del que se puede derivar información de las características químicas de la muestra.
Cada uno de los píxeles de la imagen puede colorearse, por ejemplo, en función de los componentes identificados. Esto permite conocer la composición de materiales no homogéneos, realizar análisis de partículas (microplásticos, limpieza técnica, productos farmacéuticos), detectar defectos en productos o determinar la secuencia de muestras multicapa (revestimientos, pinturas, laminados, etc.).
