Emisijas un absorbcijas spektrs | Absorbcijas spektrs vs emisijas spektrs
Gaisma un citi elektromagnētiskā starojuma veidi ir ļoti noderīgi, un tos plaši izmanto analītiskajā ķīmijā. Apstarojuma un matērijas mijiedarbība ir zinātnes, ko sauc par spektroskopiju, priekšmets. Molekulas vai atomi var absorbēt enerģiju vai atbrīvot enerģiju. Šīs enerģijas tiek pētītas spektroskopijā. Ir dažādi spektrofotometri, lai izmērītu dažāda veida elektromagnētisko starojumu, piemēram, IR, UV, redzamu, rentgena, mikroviļņu, radio frekvenci utt..
Emisijas spektrs
Kad paraugs ir dots, mēs varam iegūt informāciju par paraugu atkarībā no tā mijiedarbības ar starojumu. Pirmkārt, paraugs tiek stimulēts, pielietojot enerģiju siltuma, elektriskās enerģijas, gaismas, daļiņu vai ķīmiskas reakcijas veidā. Pirms enerģijas pielietošanas paraugā esošās molekulas ir zemākas enerģijas stāvoklī, ko mēs saucam par pamata stāvokli. Pēc ārējās enerģijas pielietošanas dažām no molekulām notiks pāreja uz augstākas enerģijas stāvokli, ko sauc par satraukto stāvokli. Šī satrauktā stāvokļa suga ir nestabila; tāpēc cenšas izstarot enerģiju un atgriezties pamata stāvoklī. Šis izstarotais starojums tiek attēlots kā frekvences vai viļņa garuma funkcija, un to pēc tam sauc par emisijas spektru. Katrs elements izstaro specifisku starojumu atkarībā no enerģijas plaisa starp pamata stāvokli un ierosināto stāvokli. Tāpēc to var izmantot ķīmisko sugu identificēšanai.
Absorbcijas spektrs
Absorbcijas spektrs ir absorbcijas grafiks atkarībā no viļņa garuma. Neatkarīgi no viļņu garuma absorbcijas var arī iezīmēt frekvenci vai viļņu numuru. Absorbcijas spektri var būt divu veidu: atomu absorbcijas spektri un molekulārās absorbcijas spektri. Kad gāzu fāzē caur atomiem iziet polihromatiska UV vai redzama starojuma stars, atomi absorbē tikai dažas frekvences. Dažādiem atomiem absorbcijas frekvence atšķiras. Kad reģistrē pārraidīto starojumu, spektru veido vairākas ļoti šauras absorbcijas līnijas. Atomos šie absorbcijas spektri ir redzami elektronisko pāreju rezultātā. Molekulās, izņemot elektroniskās pārejas, ir iespējamas arī vibrācijas un rotācijas pārejas. Tātad absorbcijas spektrs ir diezgan sarežģīts, un molekula absorbē UV, IR un redzamā starojuma veidus.
Kāda ir atšķirība starp absorbcijas spektra Vs emisijas spektru? • kad atoms vai molekula uzbudina, tas absorbē noteiktu enerģiju elektromagnētiskajā starojumā; tāpēc reģistrētajā absorbcijas spektrā šī viļņa garuma nebūs. • Kad sugas atgriežas pamata stāvoklī no ierosinātā stāvokļa, tiek absorbēts absorbētais starojums un tas tiek reģistrēts. Šāda veida spektru sauc par emisijas spektru. • Vienkārši izsakoties, absorbcijas spektri reģistrē materiāla absorbētos viļņu garumus, savukārt emisijas spektri reģistrē materiālu izstarotos viļņu garumus, kurus pirms tam stimulējusi enerģija. • Salīdzinot ar nepārtraukti redzamo spektru, gan emisijas, gan absorbcijas spektri ir līnijas spektri, jo tie satur tikai noteiktus viļņu garumus. • Emisijas spektrā tumšā fona apstākļos būs tikai dažas krāsainas joslas. Bet absorbcijas spektrā nepārtrauktajā spektrā būs maz tumšo joslu. Tumšās joslas absorbcijas spektrā un krāsainās joslas tā paša elementa izstarotajā spektrā ir līdzīgas.
|