Emisné verzus absorpčné spektrá | Absorpčné spektrum vs emisné spektrum
Svetlo a iné formy elektromagnetického žiarenia sú veľmi užitočné a široko používané v analytickej chémii. Interakcia žiarenia a hmoty je predmetom vedy nazývanej spektroskopia. Molekuly alebo atómy môžu absorbovať energiu alebo uvoľňovať energiu. Tieto energie sa študujú spektroskopiou. Existujú rôzne spektrofotometre na meranie rôznych typov elektromagnetického žiarenia, ako je IR, UV, viditeľné, röntgenové žiarenie, mikrovlnné žiarenie, rádiofrekvenčné žiarenie atď.
Emisné spektrum
Keď je daná vzorka, môžeme získať informácie o vzorke v závislosti od jej interakcie so žiarením. Najprv sa vzorka stimuluje aplikáciou energie vo forme tepla, elektrickej energie, svetla, častíc alebo chemickej reakcie. Pred aplikáciou energie sú molekuly vo vzorke v nižšom energetickom stave, ktorý nazývame základný stav. Po aplikácii vonkajšej energie niektoré molekuly prejdú do stavu s vyššou energiou, ktorý sa nazýva excitovaný stav. Tento druh excitovaného stavu je nestabilný; preto sa snažia vyžarovať energiu a vrátiť sa do základného stavu. Toto emitované žiarenie sa vykresľuje ako funkcia frekvencie alebo vlnovej dĺžky a potom sa nazýva emisné spektrá. Každý prvok vyžaruje špecifické žiarenie v závislosti od energetickej medzery medzi základným stavom a excitovaným stavom. Preto to možno použiť na identifikáciu chemických druhov.
Absorpčné spektrum
Absorpčné spektrum je graf závislosti absorbancie na vlnovej dĺžke. Iná absorbancia ako vlnová dĺžka môže byť tiež vynesená proti frekvencii alebo vlnovému číslu. Absorpčné spektrá môžu byť dvoch typov ako atómové absorpčné spektrá a molekulové absorpčné spektrá. Keď lúč polychromatického UV alebo viditeľného žiarenia prechádza cez atómy v plynnej fáze, atómy pohltia len niektoré z frekvencií. Absorbovaná frekvencia sa pre rôzne atómy líši. Keď sa zaznamená prenášané žiarenie, spektrum pozostáva z množstva veľmi úzkych absorpčných čiar. V atómoch sú tieto absorpčné spektrá vidieť ako výsledok elektrónových prechodov. V molekulách sú okrem elektronických prechodov možné aj vibračné a rotačné prechody. Takže absorpčné spektrum je pomerne zložité a molekula absorbuje typy UV, IR a viditeľného žiarenia.
Aký je rozdiel medzi absorpčnými spektrami a emisnými spektrami?
• Keď sa atóm alebo molekula vzruší, absorbuje určitú energiu v elektromagnetickom žiarení; preto táto vlnová dĺžka nebude v zaznamenanom absorpčnom spektre chýbať.
• Keď sa druh vráti do základného stavu z excitovaného stavu, absorbované žiarenie sa vyžaruje a zaznamená sa. Tento typ spektra sa nazýva emisné spektrum.
• Zjednodušene povedané, absorpčné spektrá zaznamenávajú vlnové dĺžky absorbované materiálom, zatiaľ čo emisné spektrá zaznamenávajú vlnové dĺžky emitované materiálmi, ktoré boli predtým stimulované energiou.
• V porovnaní so spojitým viditeľným spektrom sú emisné aj absorpčné spektrá čiarové, pretože obsahujú len určité vlnové dĺžky.
• V emisnom spektre bude na tmavom pozadí len niekoľko farebných pásov. Ale v absorpčnom spektre bude v kontinuálnom spektre niekoľko tmavých pásov. Tmavé pásy v absorpčnom spektre a farebné pásy vo vyžarovanom spektre toho istého prvku sú podobné.
