Un espectrómetro FTIR de chorro ranurado sostenible para complejos de hidratos y más allá
Autores: Gottschalk, Hannes C.; Fischer, Taija L.; Meyer, Volker; Hildebrandt, Reinhard; Schmitt, Ulrich; Suhm, Martin A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Transformada de Fourier
Espectroscopía de absorción infrarroja
Reciclaje de gases
Relación señal-ruido
Impurezas en el agua
Espectroscopía de absorción directa
Licencia
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Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La espectroscopía de absorción por transformada de Fourier en el infrarrojo (FTIR) de moléculas y clústeres fríos en expansiones de chorro de ranura supersónica complementa y extiende técnicas de espectroscopía de acción más sensibles y proporciona datos de referencia importantes para estas últimas. Describimos cómo su principal inconveniente, el gran consumo de sustancia y gas portador, puede ser mitigado en uno a dos órdenes de magnitud mediante el reciclaje directo y continuo de la mezcla de gases. Esto se logra mediante una combinación de compresión con bomba de lóbulos rotativos secos y bomba de tornillo. La relación señal-ruido se mejora mediante la técnica establecida de pulso de gas gigante amortiguado con sincronización completa del interferograma. La acumulación de impurezas de agua limita típicamente la ganancia del reciclaje, pero se convierte en una característica para el estudio de complejos de hidrato de moléculas volátiles. La operación continua con un solo llenado de gas durante varios días se vuelve práctica y útil. Se pueden detectar absorbancias decádicas en el rango de ppm bajo y el rango del infrarrojo medio se puede registrar simultáneamente con el infrarrojo cercano. La asignación del número de hidratación menos directa de las características espectrales en la espectroscopía de absorción directa se apoya en una acumulación gradual de agua a una tasa de menos de 0.5 mg/h. Se refuta una reciente propuesta de reasignación para el espectro de estiramiento OH del dímero de agua y se presentan por primera vez espectros vibracionales de clústeres de O-agua aislados en vacío. El acoplamiento de metanol en cetonas asimétricas se utiliza para ilustrar las ventajas y limitaciones del concepto de reciclaje. Se confirman asignaciones previas del complejo de hidrato de 1-feniletanol. Características adicionales del equipo esperan ser probadas y refinadas, pero la técnica de reciclaje ya amplía sustancialmente la aplicabilidad de la espectroscopía de absorción directa de clústeres moleculares neutros. Puede ser atractiva para otros espectrómetros de chorro de alto rendimiento.
Descripción
La espectroscopía de absorción por transformada de Fourier en el infrarrojo (FTIR) de moléculas y clústeres fríos en expansiones de chorro de ranura supersónica complementa y extiende técnicas de espectroscopía de acción más sensibles y proporciona datos de referencia importantes para estas últimas. Describimos cómo su principal inconveniente, el gran consumo de sustancia y gas portador, puede ser mitigado en uno a dos órdenes de magnitud mediante el reciclaje directo y continuo de la mezcla de gases. Esto se logra mediante una combinación de compresión con bomba de lóbulos rotativos secos y bomba de tornillo. La relación señal-ruido se mejora mediante la técnica establecida de pulso de gas gigante amortiguado con sincronización completa del interferograma. La acumulación de impurezas de agua limita típicamente la ganancia del reciclaje, pero se convierte en una característica para el estudio de complejos de hidrato de moléculas volátiles. La operación continua con un solo llenado de gas durante varios días se vuelve práctica y útil. Se pueden detectar absorbancias decádicas en el rango de ppm bajo y el rango del infrarrojo medio se puede registrar simultáneamente con el infrarrojo cercano. La asignación del número de hidratación menos directa de las características espectrales en la espectroscopía de absorción directa se apoya en una acumulación gradual de agua a una tasa de menos de 0.5 mg/h. Se refuta una reciente propuesta de reasignación para el espectro de estiramiento OH del dímero de agua y se presentan por primera vez espectros vibracionales de clústeres de O-agua aislados en vacío. El acoplamiento de metanol en cetonas asimétricas se utiliza para ilustrar las ventajas y limitaciones del concepto de reciclaje. Se confirman asignaciones previas del complejo de hidrato de 1-feniletanol. Características adicionales del equipo esperan ser probadas y refinadas, pero la técnica de reciclaje ya amplía sustancialmente la aplicabilidad de la espectroscopía de absorción directa de clústeres moleculares neutros. Puede ser atractiva para otros espectrómetros de chorro de alto rendimiento.