Spettroscopia IR

[ringhio82]

Ciao, ho un dubbio che riguarda fondamentalmente la strumentazione (spettrofotometri) utilizzata nell'infrarosso. Nella letteratura si citano essenzialmente due tipi di spettrofotometri,ossia:
- spettrofotometri a dispersione(a doppio raggio);
- spettrofotometri a interferenza (a trasformata di Fourier FTIR).
La tecnica NDIR che tipo di spettrofotometro utilizza?

[Davide]

NDIR è un acronimo che sta per Non-Dispersive InfraRed.
Gli analizzatori NDIR sfruttano la luce infrarossa ed impiegano solitamente dei filtri per misurare l‘assorbimento di questa luce in un piccolo range di lunghezze d‘onda centrate sul picco di assorbimento della molecola che si vuol misurare. Nei modelli più semplici la luce infrarossa è emessa da una sorgente e viene trasmessa all‘interno di due celle di misura: una di riferimento e una dove finisce il campione da misurare. Quella di riferimento contiene un gas che non assorbe l‘infrarosso, di solito azoto oppure argon. Nella cella di misurazione del campione si verifica invece un parziale assorbimento di questa luce; di conseguenza, quando la luce infrarossa esce dalla cella del campione ha meno energia della luce che esce dalla cella di riferimento. La differenza di energia viene individuata da un rilevatore ed il rapporto dei segnali individuati dal rilevatore dà  la trasmittanza della luce, che può essere relazionata alla concentrazione del gas che si vuole misurare.
ti saluto

[ringhio82]

grazie per la risposta.
Comunque l'NDIR non è a dispersione cioè a doppio raggio? opera sempre con un interferometro come lo FTIR ?

[Davide]

Come puoi vedere dall'acronimo Non-Dispersive InfraRed, la NDIR non è una tecnica a dispersione. Da ciò che ho scritto nel precedente intervento puoi capire che l'interferometro non c'è (di solito).
Ciao

[ringhio82]

Ciao,te l'ho chiesto solamente perchè il mio relatore mi ha detto che la sola differenza che esiste tra NDIR e FTIR sta nel range di lunghezze d'onda,mentre il principio di funzionamento è lo stesso (interferometro,ecc.)...

[Davide]

Entrambe le tecniche sfruttano i raggi infrarossi, ma il principio è abbastanza diverso. Nella FTIR il cuore della stumentazione è proprio dato dall‘interferometro che provvede prima a dividere e poi a ricombinare due fasci di luce IR che interferiscono nel tempo in modo costruttivo o distruttivo a seconda che siano o meno in fase; il fascio ricombinante viene fatto passare attraverso la cella contenente il campione da misurare e quindi arriva ad un rilevatore. Di conseguenza si produce un interferogramma di dati che vengono analizzati via computer tramite la trasformata di Fourier e quindi si determina uno spettro IR.
Quindi la FTIR sfrutta tutte le frequenze dello spettro IR simultaneamente al contrario della NDIR che sfrutta solo quelle relative ai picchi di assorbimento delle molecole da misurare.
Nella NDIR di solito non c‘è l‘interferometro, e se c‘è viene utilizzato come filtro per far arrivare al rilevatore solo alcune determinate frequenze di luce IR.
ciao

[ringhio82]

ciao,per quanto riguarda invece la spettroscopia all'ultravioletto ho trovato che gli spettrofotometri utilizzati sono:
- spettrofotometri monoraggio;
- " a doppio raggio;
- " a serie di diodi;
Volevo chiederti a quale di questi strumenti il principio NDUV si riferisce.
Ti ringrazio.

[Davide]

La NDUV può essere a singolo fascio di luce UV, ma molto più frequentemente è a doppio fascio; è molto simile alla NDIR, ma sfrutta gli UV.
ciao

[ringhio82]

quindi a singolo raggio o a doppio raggio?

[Davide]

raggio è un termine che ritengo improprio, magari si può utilizzare in ottica geometrica, ma in questi casi è meglio parlare di fasci di luce.
Quindi piuttosto che raggio UV è meglio dire fascio di luce UV; al posto di raggio IR è meglio dire fascio di luce IR.
Ti saluto

[ringhio82]

ok. all'incirca ho capito. non è che, come hai fatto per gli NDIR nei messaggi precedenti, mi mandi una breve descrizione del principio di funzionamento anche degli NDUV?
Ti ringrazio molto per la disponibilità !

[Davide]

La NDUV si usa solitamente per misurare NO, NO2 e SO2.
Il campione da misurare viene fatto passare attraverso una cella di misura. Una sorgente di UV genera un fascio di luce che viene fatto passare attraverso un filtro ottico opportuno per selezionare al meglio la lunghezza d‘onda che eccita le molecole da rilevare. Il fascio di luce UV alla giusta lunghezza d‘onda passa attraverso la cella e arriva ad un rilevatore dell‘assorbimento della luce. Questo assorbimento è direttamente relazionato alla concentrazione del gas da rilevare. Va da sè che si usano differenti lunghezze d‘onda per rilevare gas differenti.
Questa metodica, come accennato, sfrutta l‘analisi dell‘assorbimento differenziale. Così si utilizza una lunghezza d‘onda dove non c‘è assorbimento come termine di paragone, oppure in alternativa si usa una cella di riferimento con all‘interno un gas che non assorbe l‘UV a quella lunghezza d‘onda.
ciao

[ringhio82]

grazie mille!!
Lo stesso principio di funzionamento è valido x l'NDIR con la sola differenza che il fascio è IR e non UV giusto?

[Davide]

Si, sono tecnologie molto simili.
ti saluto