THEORIE
Qu'est ce que la Spectroscopie à infrarouge ?( FTIR spectroscopy)
La spectroscopie infrarouge appelé en anglais (FTIR) Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, est une technique de mesure basé sur l'analyse d'un rayonnement infrarouge à travers l'échantillon. Elle permet via la détection des vibrations caractéristiques des liaisons chimiques, d'effectuer une topographie des fonctions chimiques présentes dans le matériau. L'appareil émet un rayonnement sur une plage de longueur d'onde (infrarouge). Le domaine infrarouge traité par l'instrument de mesure est de (25 à 2,5 micromètres) ou encore en longueur d'onde de 4000 à 40O cm-1. Quand la longueur d'onde (énergie des photons) avoisine l'énergie de vibration ou d'absorption des molécules présentent dans l'échantillon, une partie du rayonnement lumineux est absorbée. Sur le capteur, analyseur d'intensité lumineuse apparaissent des pics représentant des baisses d'intensité. Chaque fonction chimique est sensible à différente longueur d'onde (une patate est un large creux d'absorption sur la plage du nombre d'onde). Toutes les vibrations ne donnent pas forcément lieu à une absorption, cela dépend de la géométrie et de la symétrie des molécules. La position de ces bandes d'absorption va dépendre en particulier de la différence d'électronégativité des atomes et de leur masse. Le fait qu'une molécule se trouve dans une disposition géométrique ou une autre, cela lui confère différentes possibilités de mouvement et donc d'absorption (bending: l'un monte l'autre descend; streching: les deux particules montent et descendent en même temps; rocking: rapprochement angulaire des deux particules).[3]
Principe:
Le faisceau infrarouge provenant de la source IR est dirigé vers l’interféromètre de Michelson qui va moduler chaque longueur d’onde à une fréquence différente. Le faisceau arrive sur la séparatrice qui le divise en deux. Une partie est dirigée vers le miroir fixe (miroir fixé) et le reste passe à travers la séparatrice vers le miroir mobile (miroir mobile). Quand les deux faisceaux se recombinent, des interférences constructives ou destructives apparaissent en fonction de la position du miroir mobile.
Le faisceau modulé est réfléchi vers l’échantillon, où des absorptions interviennent. Le faisceau arrive ensuite sur le détecteur qui le transforme en signal électrique. Le signal du détecteur apparaît comme un interférogramme : signature de l’intensité en fonction de la position du miroir (somme de toutes les fréquences du faisceau). Cet interférogramme est ensuite converti en un spectre infrarouge par une opération mathématique appelée Transformée de Fourier (TF).
Reconnaissance de la chimie de surface
Le FTIR permet d'obtenir le spectre de l'échantillon à analyser . Connaissant l'identité spectrale des liaisons chimiques (cétone,cycle aromatique...) on est capable de déterminer les liaisons chimiques présentes à la surface de l'échantillon étudié. En effet,chaque type de liaison existe à une certaine longueur d'onde , il suffira de lire le spectre et ainsi identifier les liaisons existantes.
