Emisija pret absorbcijas spektru | Absorbcijas spektrs pret emisijas spektru
Gaisma un citi elektromagnētiskā starojuma veidi ir ļoti noderīgi, un tos plaši izmanto analītiskajā ķīmijā. Radiācijas 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 dažāda veida elektromagnētiskā starojuma mērīšanai, piemēram, IR, UV, redzamā starojuma, rentgenstaru, mikroviļņu, radiofrekvences utt.
Emission Spectra
Kad tiek dots paraugs, mēs varam iegūt informāciju par paraugu atkarībā no tā mijiedarbības ar starojumu. Pirmkārt, paraugu stimulē, pielietojot enerģiju siltuma, elektriskās enerģijas, gaismas, daļiņu vai ķīmiskas reakcijas veidā. Pirms enerģijas pielietošanas paraugā esošās molekulas atrodas zemākas enerģijas stāvoklī, ko mēs saucam par pamatstāvokli. Pēc ārējās enerģijas pielietošanas dažas molekulas pāriet uz augstākas enerģijas stāvokli, ko sauc par ierosināto stāvokli. Šī satrauktā stāvokļa suga ir nestabila; tāpēc mēģinot izstarot enerģiju un atgriezties pamata stāvoklī. Šis izstarotais starojums tiek attēlots kā frekvences vai viļņa garuma funkcija, un pēc tam to sauc par emisijas spektru. Katrs elements izstaro īpašu starojumu atkarībā no enerģijas atstarpes starp pamatstāvokli un ierosināto stāvokli. Tāpēc to var izmantot, lai identificētu ķīmiskās sugas.
Absorpcijas spektrs
Absorbcijas spektrs ir absorbcijas un viļņa garuma diagramma. Izņemot viļņa garuma absorbciju, var attēlot arī pret frekvenci vai viļņu skaitu. Absorbcijas spektri var būt divu veidu kā atomu absorbcijas spektri un molekulārās absorbcijas spektri. Kad polihromatiskā UV vai redzamā starojuma stars iziet cauri atomiem gāzes fāzē, atomi absorbē tikai dažas frekvences. Absorbētā frekvence dažādiem atomiem atšķiras. Reģistrējot raidīto starojumu, spektrs sastāv no vairākām ļoti šaurām absorbcijas līnijām. Atomos šie absorbcijas spektri ir redzami elektronisku pāreju rezultātā. Molekulās, izņemot elektroniskās pārejas, ir iespējamas arī vibrācijas un rotācijas pārejas. Tāpēc absorbcijas spektrs ir diezgan sarežģīts, un molekula absorbē UV, IR un redzamā starojuma veidus.
Kāda ir atšķirība starp absorbcijas spektriem un emisijas spektriem?
• Kad atoms vai molekula uzbudina, tas absorbē noteiktu enerģiju elektromagnētiskajā starojumā; tādēļ reģistrētajā absorbcijas spektrā šis viļņa garums nebūs.
• Kad sugas atgriežas sākotnējā stāvoklī no ierosinātā stāvokļa, tiek emitēts 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 viļņu garumus, ko izstaro materiāli, kurus iepriekš ir stimulējusi enerģija.
• Salīdzinot ar nepārtrauktu redzamo spektru, gan emisijas, gan absorbcijas spektri ir līniju spektri, jo tie satur tikai noteiktus viļņu garumus.
• Emisijas spektrā tumšā fonā būs tikai dažas krāsainas joslas. Bet absorbcijas spektrā nepārtrauktā spektrā būs maz tumšu joslu. Tumšās joslas viena un tā paša elementa absorbcijas spektrā un krāsainās joslas izstarotajā spektrā ir līdzīgas.
