Emission vs Absorption Spectra | Absorbcijos spektras ir emisijos spektras
Šviesa ir kitos elektromagnetinės spinduliuotės formos yra labai naudingos ir plačiai naudojamos analitinėje chemijoje. Spinduliuotės ir materijos sąveika yra mokslo, vadinamo spektroskopija, tema. Molekulės arba atomai gali sugerti energiją arba išleisti energiją. Šios energijos tiriamos spektroskopijos būdu. Yra skirtingi spektrofotometrai, skirti matuoti įvairių tipų elektromagnetinę spinduliuotę, pvz., IR, UV, matomą, rentgeno, mikrobangų, radijo dažnį ir kt.
Emission Spectra
Kai duodamas mėginys, galime gauti informacijos apie mėginį, priklausomai nuo jo sąveikos su spinduliuote. Pirma, mėginys stimuliuojamas naudojant energiją šilumos, elektros energijos, šviesos, dalelių arba cheminės reakcijos pavidalu. Prieš panaudojant energiją, pavyzdyje esančios molekulės yra mažesnės energijos būsenos, kurią vadiname pagrindine. Pritaikius išorinę energiją, kai kurios molekulės pereis į aukštesnės energijos būseną, vadinamą sužadinta būsena. Ši sužadintos būsenos rūšis yra nestabili; todėl bando skleisti energiją ir grįžti į pagrindinę būseną. Ši skleidžiama spinduliuotė vaizduojama kaip dažnio arba bangos ilgio funkcija, o tada ji vadinama emisijos spektrais. Kiekvienas elementas skleidžia specifinę spinduliuotę, priklausomai nuo energijos tarpo tarp pagrindinės būsenos ir sužadintos būsenos. Todėl tai gali būti naudojama cheminėms rūšims nustatyti.
Sugerties spektras
Sugerties spektras yra absorbcijos ir bangos ilgio diagrama. Be bangos ilgio absorbcijos, taip pat galima brėžti pagal dažnį arba bangos skaičių. Absorbcijos spektrai gali būti dviejų tipų: atominės absorbcijos spektrai ir molekulinės absorbcijos spektrai. Kai dujinėje fazėje per atomus praeina polichromatinės UV arba matomos spinduliuotės spindulys, atomai sugeria tik kai kuriuos dažnius. Įvairių atomų sugerties dažnis skiriasi. Registruojant perduodamą spinduliuotę, spektras susideda iš kelių labai siaurų sugerties linijų. Atomuose šie sugerties spektrai matomi kaip elektroninių perėjimų rezultatas. Molekulėse, išskyrus elektroninius perėjimus, taip pat galimi vibracijos ir sukimosi perėjimai. Taigi sugerties spektras yra gana sudėtingas, o molekulė sugeria UV, IR ir matomą spinduliuotę.
Kuo skiriasi absorbcijos spektrai ir emisijos spektrai?
• Kai atomas ar molekulė sužadina, jis sugeria tam tikrą elektromagnetinės spinduliuotės energiją; todėl to bangos ilgio nebus įrašytame sugerties spektre.
• Kai rūšis grįžta į pradinę būseną iš sužadintos būsenos, išspinduliuojama sugerta spinduliuotė ir ji registruojama. Šio tipo spektras vadinamas emisijos spektru.
• Paprastais žodžiais tariant, sugerties spektrai registruoja medžiagos sugertus bangos ilgius, o emisijos spektrai įrašo bangos ilgius, kuriuos skleidžia medžiagos, kurios anksčiau buvo stimuliuojamos energija.
• Palyginti su nuolatiniu matomu spektru, tiek emisijos, tiek sugerties spektrai yra linijiniai spektrai, nes juose yra tik tam tikri bangos ilgiai.
• Emisijos spektre tamsiame fone bus tik kelios spalvotos juostos. Tačiau sugerties spektre ištisiniame spektre bus nedaug tamsių juostų. Tamsios juostos absorbcijos spektre ir spalvotos juostos to paties elemento spinduliavimo spektre yra panašios.
