Un espectrofotómetro de infrarrojos es un dispositivo utilizado en química orgánica para recopilar información sobre las propiedades estructurales de moléculas y compuestos orgánicos. En este tipo particular de espectrofotómetro, los compuestos químicos absorben la luz infrarroja y se analiza el movimiento de los enlaces químicos. Los espectrofotómetros infrarrojos se pueden utilizar para identificar sustancias químicas desconocidas y para determinar la pureza de la muestra. Se utilizan con frecuencia en aplicaciones de investigación para universidades e industrias de procesos químicos.
El espectrofotómetro de infrarrojos, a menudo conocido como espectrofotómetro de infrarrojos, utiliza luz infrarroja para provocar el movimiento en los enlaces de moléculas orgánicas. La luz infrarroja se encuentra entre la luz visible y la radiación de microondas en el espectro de radiación electromagnética. Este tipo de luz se puede dividir en los rangos de infrarrojos cercanos, medios y lejanos, siendo el rango de infrarrojos medio el más útil en espectroscopía infrarroja. La luz en esta región puede tener una longitud de onda, o λ, de 3 × 10-4 a 3 × 10-3 centímetros. Este rango también se puede expresar en términos del número de onda, o ν, que es el inverso de la longitud de onda.
Las moléculas orgánicas pueden absorber la luz infrarroja y, como resultado, pueden vibrar de diferentes formas. La absorción de luz infrarroja ocurre siempre que la energía radiante de la propia luz coincide con la energía de una vibración molecular determinada. El movimiento puede describirse mediante estiramiento simétrico y asimétrico de los enlaces moleculares y flexión de los enlaces moleculares.
Un espectrofotómetro infrarrojo que utiliza un prisma o una rejilla para dividir la fuente de radiación infrarroja en frecuencias separadas se conoce como espectrofotómetro infrarrojo dispersivo. Un diseño más moderno, el espectrofotómetro infrarrojo por transformada de Fourier, es el dispositivo preferido en la investigación y en entornos industriales. La precisión de los números de onda informados es constante en toda la región de escaneo del dispositivo debido al poder de resolución constante.
Un espectrofotómetro de infrarrojos por transformada de Fourier consta de cinco partes básicas: la fuente de radiación infrarroja, el interferómetro, la muestra, el detector y la computadora. La fuente de radiación infrarroja suele ser una fuente de cuerpo negro brillante y la cantidad de energía emitida está controlada por una apertura. El interferómetro es un dispositivo óptico que realiza una codificación espectral en el haz de radiación infrarroja. El haz pasa a través de la muestra y luego a través del detector, que decodifica las señales del interferograma del interferómetro. El último paso es la computadora, que realiza una transformada de Fourier en los datos y los presenta en una interfaz utilizable.
El espectrofotómetro de infrarrojos es único en el sentido de que se puede utilizar para identificar grupos funcionales en una muestra desconocida. Ciertos grupos funcionales tienen una «huella digital» o un pico de absorción único que se puede identificar a partir de un gráfico de salida del espectrofotómetro infrarrojo. Se pueden utilizar bibliotecas y bases de datos de lecturas de sustancias químicas orgánicas para identificar muestras orgánicas desconocidas.