La espectroscopia IR

Comenzaré el nuevo año (feliz Año Nuevo, por cierto) hablando de la espectroscopia IR, una técnica que se usa mucho en Patrimonio Cultural en la identificación de materiales tan diversos como pigmentos, barnices, adhesivos, papeles, tintas, textiles, polímeros, cerámicas, pieles, etc. 

Esta técnica se basa en el hecho de que hay unas frecuencias (dentro del rango del IR) a las cuales las moléculas rotan y vibran y cada una de estas frecuencias está asociada a un tipo de enlace químico. Así, dependiendo de la frecuencia a la que vibre, podremos identificar un grupo alcohol, amino, carboxilo... Por tanto, lo que se mide con la espectroscopia IR es la absorción de radiación IR por una molécula en vibración. 

El proceso es el siguiente:

1) Se irradia una molécula concreta con una radiación IR concreta.

2) Esta molécula absorbe la energía de esa radiación.

3) Esto provocará que la molécula comience a vibrar de una forma determinada.

Hay dos categorías básicas de vibraciones: de tensión y de flexión. Las primeras se caracterizan por un cambio en la distancia entre los dos átomos que forman el enlace y las segundas por un cambio en el ángulo del enlace:

Distintos tipos de vibraciones en una molécula.

En este enlace podréis ver animaciones de los distintos tipos de vibración.

Al igual que como sucede con la DRX para moléculas inorgánicas cristalinas, el espectro de IR de una molécula es su huella dactilar. 

La espectroscopia IR también tiene su versión portátil:

Espectrómetro IR portatil.

 Os dejo aquí los resultados de un estudio que se hizo a diversas pinturas murales romanas. 

Comparación de los espectros IR de los análisis realizados al aglutinante de cera de abejas y jabón y a las muestras de las pinturas murales.

Los resultados de los análisis químicos realizados parecieron indicar que éstas no fueron realizadas al fresco, sino con una encáustica a base de cera de abejas y jabón, como la usada en los retratos romanos sobre tabla y lienzo.

Lucha entre gladiador y leona. Pintura mural del anfiteatro de Mérida. Encáustica de cera y jabón.

Fuente de las imágenes e información:

http://www.ehu.es/imacris/PIE06/web/IR.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscopia_infrarroja
http://www.directindustry.es/prod/agilent-technologies-life-sciences-and-chemical/espectrometros-ft-ir-portatiles-32598-1098041.html

Nota: Como dije en la presentación, este blog lo hago con la intención de facilitar la comprensión de las técnicas científicas de análisis a restauradores. Si eres un estudiante de ciencias te recomiendo mirar en otros sitios más especializados porque esto se te quedará corto. Las explicaciones estarán destinadas para facilitar la comprensión a gente con una formación que no sea de ciencias.