Emisijski v primerjavi z absorpcijskim spektrom | Absorpcijski spekter proti emisijskemu spektru
Svetloba in druge oblike elektromagnetnega sevanja so zelo uporabne in se pogosto uporabljajo v analitični kemiji. Interakcija sevanja in snovi je predmet znanosti, imenovane spektroskopija. Molekule ali atomi lahko absorbirajo ali sproščajo energijo. Te energije preučujemo v spektroskopiji. Obstajajo različni spektrofotometri za merjenje različnih vrst elektromagnetnega sevanja, kot so IR, UV, vidno, rentgensko, mikrovalovno, radiofrekvenčno, itd.
Emisijski spektri
Ko je vzorec oddan, lahko pridobimo informacije o vzorcu glede na njegovo interakcijo s sevanjem. Najprej se vzorec stimulira z uporabo energije v obliki toplote, električne energije, svetlobe, delcev ali kemične reakcije. Pred dovodom energije so molekule v vzorcu v nižjeenergijskem stanju, ki ga imenujemo osnovno stanje. Po uporabi zunanje energije bodo nekatere molekule prešle v stanje višje energije, imenovano vzbujeno stanje. Ta vrsta v vznemirjenem stanju je nestabilna; zato poskuša oddajati energijo in se vrniti v osnovno stanje. To oddano sevanje se nariše kot funkcija frekvence ali valovne dolžine in se imenuje emisijski spekter. Vsak element oddaja specifično sevanje, odvisno od energijske vrzeli med osnovnim in vzbujenim stanjem. Zato je to mogoče uporabiti za identifikacijo kemičnih vrst.
Absorpcijski spektri
Absorpcijski spekter je graf odvisnosti absorbance od valovne dolžine. Poleg absorbance valovne dolžine je mogoče narisati tudi frekvenco ali valovno število. Absorpcijski spektri so lahko dveh vrst, kot so atomski absorpcijski spektri in molekularni absorpcijski spektri. Ko gre žarek polikromatskega UV ali vidnega sevanja skozi atome v plinski fazi, atomi absorbirajo le nekatere frekvence. Absorbirana frekvenca se razlikuje za različne atome. Pri snemanju oddanega sevanja je spekter sestavljen iz številnih zelo ozkih absorpcijskih črt. V atomih so ti absorpcijski spektri vidni kot posledica elektronskih prehodov. V molekulah so poleg elektronskih prehodov možni tudi vibracijski in rotacijski prehodi. Torej je absorpcijski spekter precej zapleten in molekula absorbira UV, IR in vidne vrste sevanja.
Kakšna je razlika med absorpcijskimi in emisijskimi spektri?
• Ko atom ali molekula vzbuja, absorbira določeno energijo v elektromagnetnem sevanju; zato bo ta valovna dolžina odsotna v posnetem absorpcijskem spektru.
• Ko se vrsta vrne v osnovno stanje iz vzbujenega stanja, se absorbirano sevanje oddaja in zabeleži. Ta vrsta spektra se imenuje emisijski spekter.
• Preprosto povedano, absorpcijski spektri beležijo valovne dolžine, ki jih absorbira material, medtem ko emisijski spektri beležijo valovne dolžine, ki jih oddajajo materiali, ki jih je prej stimulirala energija.
• V primerjavi z zveznim vidnim spektrom sta emisijski in absorpcijski spekter črtasta spektra, ker vsebujeta samo določene valovne dolžine.
• V emisijskem spektru bo le nekaj barvnih pasov v temnem ozadju. Toda v absorpcijskem spektru bo v neprekinjenem spektru nekaj temnih pasov. Temni pasovi v absorpcijskem spektru in obarvani pasovi v spektru oddajanja istega elementa so podobni.
