Deyanira Trinidad Álvarez Villajuana
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La radiación infrarroja es una parte del espectro de luz generado por el sol. Dicho tipo de luz no es visible para el ojo humano, y solo se manifiesta como radiación térmica.
La radiación infrarroja es una parte del espectro electromagnético y, se relaciona con el calor. La radiación infrarroja posee longitudes de onda superiores a las del color rojo del espectro visible. Todos los cuerpos por encima del cero absoluto de temperatura emiten radiación infrarroja.
Considerando lo anterior, de acuerdo con Harvey (2000), la radiación electromagnética es la base de las técnicas espectroscópicas, enfocadas, en términos generales, en lo que ocurre cuando una partícula absorbe radiación electromagnética, experimentando un cambio en su energía. La radiación electromagnética puede concebirse como un haz de partículas energéticas denominadas fotones, y se caracteriza por una longitud de onda (λ), una frecuencia (ƒ) y una amplitud.
La longitud de onda se define como la distancia desde el máximo de una onda hasta la siguiente, la frecuencia por su parte, es el número de ondas que pasan por un determinado punto por unidad de tiempo, y se representa en segundos recíprocos (s-1) o Hertz; la amplitud, se refiere a la altura de una onda, medida desde el punto medio de la onda, hasta su punto más alto (McMurry, 2012). La radiación o espectro electromagnético se encuentra dividido en diferentes regiones con base en el tipo de transición atómica o molecular que da lugar a la absorción o emisión de los fotones ya mencionados.
Para cuestiones de estudio, la espectroscopía puede dividirse en dos grupos de forma principal: en el primer grupo de técnicas la energía se transfiere entre un fotón de energía electromagnética y el analito; en la espectroscopía de absorción la energía que lleva un fotón, se absorbe por el analito facilitando que éste pase de un estado de menor energía a uno de mayor energía, o bien, lo que se conoce como un estado excitado (Harvey, 2000).
Debido a lo anterior, puede considerarse a la radiación infrarroja como una técnica de absorción. En cuanto al análisis por espectrometría infrarroja, su enfoque primordial son las especies moleculares en las que hay pequeñas diferencias de energía entre los diferentes estados vibracionales y rotacionales, debido a que, para absorber radiación infrarroja, una molécula debe cambiar de forma neta en el momento dipolar, justo cuando vibra o gira.
El momento dipolar se determina por la magnitud de la diferencia de carga y por la distancia entre los dos centros de carga. Si se cumple el criterio de que la frecuencia de la radiación coincide exactamente con la frecuencia de vibración natural de la molécula, el resultante es la absorción de la radiación, lo cual deriva en un cambio en la amplitud de la vibración molecular.
Asimismo, la rotación de las moléculas asimétricas alrededor de sus centros de masa, genera cambios en el momento dipolar, los cuales facilitan la interacción con el campo de radiación. Un hecho interesante que puede observarse es que, si se trata de especies como O2, N2, o Cl2, en el momento dipolar no se genera ningún cambio neto durante la vibración o la rotación, es decir, este tipo de compuestos no absorben radiación infrarroja.
Con la excepción de algunos compuestos de este tipo, todas las demás especies moleculares absorben radiación infrarroja (Skoog, 2008).
