Spectrométrie infrarouge

Identifier les fonctions chimiques présentes dans
un produit
: bitume, émulsifiant, polymère, etc.
Les liaisons, entre les atomes composant une molécule,
peuvent être considérées comme des « ressorts »
qui possèdent des fréquences de vibration propres,
et absorbent les rayons électromagnétiques d’énergie
correspondante.
Lorsque la molécule est exposée à un rayonnement
infrarouge, elle absorbe donc, à diverses fréquences,
chacune, caractéristique d’une fonction chimique.
Objectif
Principe
Applications / Exemples
Expérimentations / Résultats
CH3
CH2
CH3
CH
CH2
CH3
CH aromatiques
C C
4.5
4.0
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
2919.57
2851.00
1592.53
1455.87
1376.06
1004.84
743.80
Pic absent
du spectre
du bitume témoin
Densité optique
Nombre d'onde (cm-1)
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Nombre d'onde (cm-1)
Densité optique
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
1000 950 900 850 800 750 700 650
Nombre d'onde (cm-1)
Densité optique
965.95
909.87
861.43
809.47
746.11
722.06
699.05
h1 h2
CH2
[[ [] ] ] CH2
H
CC
H
nnn
CH2CH2 CH CH
966 cm-1
700 cm-1
H
C
H
3000 - 2800 cm-1
1475 - 1450 cm-1
1350 - 1330 cm-1
C N
H
H
1220 - 1020 cm-1
3500 - 3300 cm-1
1650 - 1550 cm-1 C
C O
H
1740 - 1725 cm-1
2900 - 2800 cm-1
2775 - 2695 cm-1
1410 - 1380 cm-1
C
C
C
C
C
C
H
1620 - 1565 cm-1
1525 - 1470 cm-1
710 - 650 cm-1
3100 - 3000 cm-1
1225 - 950 cm-1
1000 - 700 cm-1
C C
H
3040 - 2990 cm-1
840 - 790 cm-1
1650 - 1590 cm-1
C C C
N
H
1710 - 1660 cm-1
1420 - 1405 cm-1
3500 - 3050 cm-1
1620 - 1590 cm-1
H
O
© COLAS 2004
Spectrométrie infrarouge
PRÉPARATION DE L’ÉCHANTILLON EXPOSÉ AU RAYONNEMENT INFRAROUGE
Après traitement de l’interférogramme (somme des signaux) par Transformée de Fourier :
• Édition d’un spectre d’absorption
• Affectation des pics aux différentes fonctions chimiques
• Identification d’un produit inconnu par
comparaison avec les spectres d’une base
de données
• Comparaison de produits d’origines diverses
• Identification et dosage de polymères
dans les bitumes modifiés
• Échantillon liquide ou
pâteux étalé sur un cristal
transparent aux rayons
infrarouges
• Échantillon solide : mise en
solution pour étalement
sur le cristal puis évaporation
du solvant
• Échantillon en poudre broyé
et mélangé avec un sel
transparent aux rayons
infrarouges (KBr).
Réflexion totale atténuée : Réflexion diffuse :
• Détection et identification de pollutions
par l’analyse des pics inhabituels (hors
pollutions hydrocarbonées dans un bitume)
Bitume récupéré d’un enrobé pollué
Comparaison de 2 émulsifiants
Bitume modifié SBS
Zone d’absorption du polymère