Emission vs Absorption Spectra | Abszorpciós spektrum vs emissziós spektrum
A fény és az elektromágneses sugárzás egyéb formái nagyon hasznosak, és széles körben használják az analitikai kémiában. A sugárzás és az anyag kölcsönhatása a spektroszkópia nevű tudomány tárgya. A molekulák vagy atomok energiát nyelhetnek el vagy szabadíthatnak fel. Ezeket az energiákat spektroszkópiával vizsgálják. Különböző spektrofotométerek állnak rendelkezésre a különböző típusú elektromágneses sugárzások, például infravörös, UV, látható, röntgen, mikrohullámú, rádiófrekvenciás sugárzás mérésére.
Emission Spectra
A minta megadásakor információkat kaphatunk a mintáról a sugárzással való kölcsönhatásától függően. Először a mintát hő, elektromos energia, fény, részecskék vagy kémiai reakció formájában történő energia alkalmazásával stimulálják. Az energia alkalmazása előtt a mintában lévő molekulák alacsonyabb energiájú állapotban vannak, amit alapállapotnak nevezünk. A külső energia alkalmazása után a molekulák egy része egy magasabb energiájú állapotba megy át, amelyet gerjesztett állapotnak neveznek. Ez az izgatott állapotú faj instabil; ezért próbál energiát kibocsátani és visszatérni az alapállapotba. Ezt a kibocsátott sugárzást a frekvencia vagy a hullámhossz függvényében ábrázolják, majd emissziós spektrumnak nevezik. Mindegyik elem specifikus sugárzást bocsát ki az alapállapot és a gerjesztett állapot közötti energiaréstől függően. Ezért ez felhasználható a kémiai fajok azonosítására.
Abszorpciós spektrum
Az abszorpciós spektrum az abszorbanciát a hullámhossz függvényében ábrázolja. A hullámhosszon kívüli abszorbancia a frekvencia vagy a hullámszám függvényében is ábrázolható. Az abszorpciós spektrum kétféle lehet: atomabszorpciós spektrum és molekuláris abszorpciós spektrum. Amikor egy polikromatikus UV vagy látható sugárzás sugár áthalad a gázfázisú atomokon, az atomok csak a frekvenciák egy részét nyeli el. Az elnyelt frekvencia a különböző atomoknál eltérő. Amikor az átvitt sugárzást rögzítjük, a spektrum számos nagyon keskeny abszorpciós vonalból áll. Az atomokban ezek az abszorpciós spektrumok elektronátmenetek eredményeként láthatók. A molekulákban az elektronikus átmeneteken kívül vibrációs és forgási átmenetek is lehetségesek. Tehát az abszorpciós spektrum meglehetősen összetett, és a molekula elnyeli az UV, IR és a látható sugárzás típusait.
Mi a különbség az abszorpciós spektrumok és az emissziós spektrumok között?
• Amikor egy atom vagy molekula gerjeszt, elnyel egy bizonyos energiát az elektromágneses sugárzásban; ezért ez a hullámhossz hiányzik a rögzített abszorpciós spektrumból.
• Amikor a faj a gerjesztett állapotból visszatér az alapállapotba, az elnyelt sugárzást kibocsátják, és azt rögzítik. Ezt a fajta spektrumot emissziós spektrumnak nevezik.
• Egyszerűen fogalmazva, az abszorpciós spektrumok az anyag által elnyelt hullámhosszokat rögzítik, míg az emissziós spektrumok az olyan anyagok által kibocsátott hullámhosszokat rögzítik, amelyeket korábban energiával stimuláltak.
• A folytonos látható spektrumhoz képest mind az emissziós, mind az abszorpciós spektrum vonalspektrum, mert csak bizonyos hullámhosszakat tartalmaz.
• Egy emissziós spektrumban csak néhány színes sáv lesz sötét háttérben. De az abszorpciós spektrumban kevés sötét sáv lesz a folytonos spektrumban. Ugyanannak az elemnek az abszorpciós spektrumában a sötét sávok és a kibocsátott spektrum színes sávjai hasonlóak.
