Eine Infrarot- oder IR-Spektrumdatenbank enthält Informationen über die Reaktion zwischen Infrarotlicht und anorganischen und organischen Substanzen. Moleküle absorbieren Infrarotlicht je nach ihrer Gesamtstruktur unterschiedlich stark. Mithilfe von Spektroskopie stellen die Forscher diese Ergebnisse grafisch dar und übermitteln sie an die IR-Spektrum-Datenbank. Chemiker, Forensiker und Forscher testen oft unbekannte Substanzen und vergleichen die Ergebnisse mit der Datenbank, was zu einer positiven Identifizierung führt.
Im Vergleich zum sichtbaren Lichtspektrum hat Infrarotlicht eine längere Wellenlänge und eine niedrigere Frequenz. Wissenschaftler unterteilen das Spektrum weiter in drei Abschnitte, den Nahen, Mittleren und Fernen. Moleküle bewegen und vibrieren ständig. Wenn sie Infrarotlicht ausgesetzt werden, können Teile der Moleküle das Licht absorbieren, wenn die elektrischen Frequenzen mit denen des Infrarotspektrums übereinstimmen. Die Spektroskopie misst die Absorptionsgrade und zeigt die Ergebnisse in einem interpretativen Diagramm an.
Die horizontale Linie des Diagramms repräsentiert Frequenzen im Infrarotspektrum. Die vertikale Achse bezeichnet den Prozentsatz des durchgelassenen Lichts. Die Nichtabsorption wird als horizontal über den oberen Rand des Diagramms verlaufende Linie angezeigt, die 100 Prozent des Strahls darstellt. Da Verbindungen oder Substanzen das Licht absorbieren, vibrieren Moleküle. Wissenschaftler nennen die spezifischen Bewegungen der Moleküle mit Begriffen wie Schaukeln, Scheren und Strecken.
Diese Bewegungen erscheinen in der Grafik als eine nach unten abfallende Linie, die invertierte Spitzen erzeugt, die bei dem Prozentsatz des verbleibenden Infrarotlichts enden. Wissenschaftler nennen diese Gipfel und Täler Bänder. Die Länge und Breite der Banden hängt von der Absorptionsrate, der Intensität und der Art der angezeigten Bewegung ab. Verschiedene Verbindungen weisen für diese Substanz einzigartige Banden auf, die als Fingerabdruck zur Identifizierung dienen. Eine IR-Spektrum-Datenbank enthält die Graphen dieser Banden der getesteten Verbindungen.
Beim Testen unbekannter Substanzen vergleicht die in Spektroskopen enthaltene IR-Spektrum-Datenbank im Allgemeinen Testergebnisse mit bekannten Daten und identifiziert Verbindungen innerhalb der Substanz. Die IR-Spektrum-Datenbank ist auch nützlich, um das Vorhandensein von verdächtigen Substanzen, einschließlich Alkohol, zu validieren. Forensiker verwenden regelmäßig Infrarotspektroskopie und IR-Datenbanken, um Medikamente, Fasern und Farbproben zu identifizieren. Durch die Analyse von Knochenzellen eines Verstorbenen mit IR-Technologie können Forensiker den Todeszeitpunkt bestimmen.
Pharmazeutische Industrien beziehen sich oft auf eine IR-Spektrum-Datenbank, um die Art und Reinheit von Kräutern zu bestimmen, die in rezeptfreien Nahrungsergänzungsmitteln enthalten sind. Biologische Forscher benötigen die Informationen, um das Vorhandensein von Schadstoffen in der Umwelt zu bestimmen. Mithilfe von Spektroskopie und einer IR-Spektrum-Datenbank bestimmen Analysten häufig die Identität von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen.