Spektroskopi: typer och egenskaper

spektroskopi

La spektroskopi Det är en teknik som används inom olika vetenskapsgrenar för att studera interaktionen mellan elektromagnetisk strålning och materia. Den bygger på en detaljerad analys av ljus eller andra former av elektromagnetisk strålning, bryta ner dem i sina individuella komponenter och undersöka de specifika egenskaperna hos var och en.

I den här artikeln kommer vi att berätta vad spektroskopi är, dess egenskaper och betydelse.

Vad är spektroskopi

atomvetenskap

I enkla termer, vi kan förstå ljus som en kombination av olika färger eller våglängder. Spektroskopi tillåter oss att bryta ljus i dess spektrum, som sträcker sig från kortare våglängder, såsom röntgenstrålar och gammastrålar, till längre våglängder, som mikrovågor och radiovågor. Var och en av dessa regioner i det elektromagnetiska spektrumet har distinkta egenskaper och beteenden.

Spektroskopi används inom många vetenskapliga discipliner, såsom fysik, kemi, astronomi och biologi, bland annat. Den ger viktig information om materiens sammansättning, struktur och egenskaper. Genom att studera spektrumet av strålning som sänds ut, absorberas eller sprids av ett ämne kan vi få information om atomerna, molekylerna eller partiklarna som utgör ämnet.

Det finns olika tekniker för spektroskopi, som var och en används för att analysera olika typer av elektromagnetisk strålning och uppnå olika mål. Några vanliga tekniker inkluderar absorptionsspektroskopi, emissionsspektroskopi, fluorescensspektroskopi och kärnmagnetisk resonansspektroskopi, för att nämna några.

typer av spektroskopi

fotoemission

Spektroskopi används för att förstå kemikaliernas egenskaper genom att analysera mängden ljus de absorberar. Detta hjälper oss att avgöra vad ämnets sammansättning är. Vi har flera typer av spektroskopi, beroende på vad vi använder den till. Dessa är de mest kända:

  • masspektroskopi
  • Atomabsorptionsspektroskopi.
  • Raman spektroskopi
  • Infraröd spektroskopi

Masspektrometri (eller atommasspektrometri) är en metod som används för att bestämma atommassan för atomer eller molekyler i ett prov genom att jonisera kemikalier och klassificera jonerna baserat på deras förhållande, massa eller laddning.

De flesta masspektrometrar använder en teknik som kallas elektronstötjonisering. Denna teknik använder en elektronstråle för att avlägsna en elektron (eller elektroner) från en molekyl och bildar en radikal katjon. Sådana radikalkatjoner är också kända som moderjoner eller molekylära joner.

En graf som visar intensiteten hos detektorsignalen kontra jonernas atommassa kallas masspektrum. Isotoper är atomer av samma grundämne som har samma antal protoner (atomnummer) men olika massatal (olika antal neutroner).

atomabsorptionsspektroskopi

Atomabsorptionsspektroskopi är processen för att analysera det synliga eller ultravioletta spektrumet för att kvantitativt bestämma det kemiska ljuset som emitteras av gasformiga atomer. Detta är den process som används inom kemi för att bestämma koncentrationen av en analyt, som är ett specifikt element i ett prov.

Låt oss nu se hur atomabsorptionsspektroskopi fungerar. Tekniken är baserad på Beer-Lamberts lag, som relaterar absorptionen av ljus av ett element och relaterar det till egenskaperna hos ett visst element. Elektroner kan flytta till högre energinivåer eftersom de absorberar energi. Detta i sin tur motsvarar ljus med specifika våglängder, tack vare vilket vi kan veta vilka element som finns i provet, eftersom varje våglängd motsvarar ett specifikt element.

Raman spektroskopi

Ramanspektroskopi är en teknik som används för att analysera interaktionen mellan ljus och materia. Denna teknik är baserad på Raman-effekten, upptäckt av den indiske forskaren CV Raman 1928, som involverar förändringen i ljusets energi när det interagerar med ett prov.

När ljus faller på ett prov sprids en del av ljuset och dess energi förändras. Denna energiförändring beror på interaktionen mellan ljusfotoner och provets molekyler. Vissa fotoner får energi, medan andra förlorar den. Denna spridning av ljus kallas Raman-spridning, och det spridda ljuset är känt som Raman-ljus.

Ramanspektroskopi drar fördel av detta fenomen för att få information om ett provs sammansättning och molekylära struktur. Spritt Ramanljus har en något annan våglängd än infallande ljus., och denna skillnad är känd som Raman-skiftet. Raman-skiftet ger information om de molekylära vibrationerna och rotationssätten för molekylerna i provet.

För att utföra det används ett instrument som kallas Raman-spektrometer. Detta instrument består av en kraftfull laser som avger monokromatiskt ljus, som riktas mot provet. När ljuset från lasern interagerar med molekylerna i provet uppstår Raman-spridning. Det spridda Ramanljuset samlas in och riktas mot en detektor, som registrerar ljusets intensitet som en funktion av dess våglängd.

Infraröd spektroskopi

Infraröd spektroskopi

Infraröd spektroskopi är en analysteknik som används för att identifiera funktionella grupper i organiska molekyler. Det finns två typer av spektrometrar som används i infraröd spektroskopi: dispersiva infraröda strålningsspektrometrar och Fouriertransforma infraröda strålningsspektrometrar.

Under den infraröda spektroskopiprocessen utförs följande steg:

  • En strålningsstråle passerar genom provet.
  • Ett prov i en spektrometer absorberar infraröd strålning.
  • När absorptionen detekteras och analyseras skrivs absorptionsspektrumet ut eller visas på en dator.

Alla organiska föreningar absorberar infraröd strålning vid olika våglängder genom bindningar mellan molekyler. När atomer paras ihop vibrerar de konstant. När organiska molekyler absorberar infraröd strålning, bindningarna mellan de olika atomerna vibrerar mer. På grund av detta vibrerar de kovalenta bindningarna i molekylerna också och tvingas sträcka sig, böjas eller vridas. Alla molekyler vibrerar med en viss frekvens. Varje bindning i en molekyl har en unik naturlig vibrationsfrekvens.

Jag hoppas att du med denna information kan lära dig mer om spektroskopi och dess egenskaper.


Lämna din kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras. Obligatoriska fält är markerade med *

*

*

  1. Ansvarig för uppgifterna: Miguel Ángel Gatón
  2. Syftet med uppgifterna: Kontrollera skräppost, kommentarhantering.
  3. Legitimering: Ditt samtycke
  4. Kommunikation av uppgifterna: Uppgifterna kommer inte att kommuniceras till tredje part förutom enligt laglig skyldighet.
  5. Datalagring: databas värd för Occentus Networks (EU)
  6. Rättigheter: När som helst kan du begränsa, återställa och radera din information.