Phổ hồng ngoại
Công dụng

Phổ hồng ngoại là một kỹ thuật đơn giản và đáng tin cậy được sử dụng rộng rãi trong cả hóa học hữu cơ và vô cơ, trong nghiên cứu và công nghiệp. Trong nghiên cứu xúc tác, đây là một công cụ rất hữu ích để mô tả đặc tính của chất xúc tác, cũng như để phát hiện các chất trung gian phản ứng và sản phẩm trong quá trình phản ứng có xúc tác. Phổ IR được sử dụng để kiểm soát chất lượng, đo lường động (dynamic measurement) và giám sát, chẳng hạn như đo nồng độ CO2 trong thời gian dài trong nhà kính bằng máy phân tích khí hồng ngoại.
Phổ IR cũng được sử dụng trong phân tích pháp y trong cả vụ án hình sự và dân sự, ví dụ như trong việc xác định giáng hóa polymer. Phổ IR có thể được sử dụng để xác định nồng độ cồn trong máu của lái xe nghi sử dụng rượu bia.
Quang phổ hồng ngoại đã được sử dụng thành công trong phân tích và xác định sắc tố trong tranh và các công trình nghệ thuật như các bản thảo chiếu sáng (Illuminated manuscript).
Phổ IR ứng dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực vi điện tử bán dẫn: ví dụ, phổ IR có thể được áp dụng cho các chất bán dẫn như silic, gali arsenide, gali nitride, kẽm selenide, silic vô định hình, silic nitride, v.v.
Một ứng dụng quan trọng khác của phổ IR là công nghiệp thực phẩm để đo nồng độ của các hợp chất khác nhau trong sản phẩm.
Phổ IR cũng được sử dụng trong các thiết bị phát hiện rò rỉ khí như DP-IR và EyeCGA. Những thiết bị này phát hiện rò rỉ khí hydrocarbon trong quá trình vận chuyển khí tự nhiên và dầu thô.
Tháng 2 năm 2014, NASA đã công bố một cơ sở dữ liệu được nâng cấp dựa trên phổ IR, để theo dõi các hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) trong vũ trụ. Theo các nhà khoa học, hơn 20% lượng carbon trong vũ trụ có thể liên quan đến hydrocacbon thơm đa vòng (theo thuyết Thế giới PAH thì đây là nguyên liệu khởi đầu hình thành sự sống). PAH dường như đã được hình thành ngay sau Vụ nổ lớn, lan rộng khắp vũ trụ và có liên quan đến các ngôi sao và hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời mới.
Phổ IR là một phương pháp phân tích quan trọng trong quá trình tái chế nhựa thải sinh hoạt và là phương pháp tách biệt tiện lợi để phân loại nhựa thuộc các loại polyme khác nhau (PET, HDPE,...).
Các phát triển khác bao gồm máy phổ IR thu nhỏ được liên kết với cơ sở dữ liệu đám mây và phù hợp cho mục đích sử dụng cá nhân hàng ngày, và chip quang phổ NIR được "nhúng" (embedded) trong điện thoại thông minh và các thiết bị khác nhau.
Mẫu thông số phổ IR của bromomethan (CH3Br), cho thấy peak nằm ở khoảng 3000, 1300 và 1000 cm−1 (trục hoành).
Minh họa về dao động kéo căng - nén lcủa iên kết C–H của bromomethane
Dao động hóa trị và biến dạng của phân tử carbon dioxide CO2. Phía trên bên trái: dao động hóa trị đối xứng. Phía trên bên phải: hóa trị không đối xứng. Phía dưới: dao động biến dạng.
Một giao thoa kế từ phép đo FTIR. Trục hoành là vị trí của gương và trục tung là lượng ánh sáng được phát hiện. Đây là "dữ liệu thô" có thể được biến đổi Fourier để có được phổ thực tế.
Danh sách các dải phổ hồng ngoại chính. Ví dụ: nhóm carboxyl (-COOH) sẽ có dải C=O ở 1700 cm−1 và dải OH ở 3500 cm−1. Số sóng có đơn vị là cm−1.
Máy quang phổ hồng ngoại dùng để phân tích thuốc chống côn trùng diethyltoluamide (DEET), 1960
Nhà khoa học của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ sử dụng thiết bị quang phổ cận hồng ngoại cầm tay để phát hiện các hợp chất nghi là bất hợp pháp