Spektroskopija
Spektroskopija je preučevanje svetlobe v odvisnosti od dolžine valovanja, ki je bilo oddano, odbito ali prežarjeno skozi trdno snov, tekočino ali plin. Za analizo se kemikalija segreje, saj vroče stvari žarijo, vsaka kemikalija pa sveti drugače. Različne valovne dolžine žarčenja tvorijo barvni spekter, ki se v nekaterih podrobnostih razlikuje od drugih kemikalij. Spektroskopija ločuje in meri svetlost različnih valovnih dolžin. Z njo lahko prepoznamo kemikalije v zmesi in določimo nekatere druge stvari, na primer, kako vroča je stvar.
Spektroskopija znanstvenikom omogoča, da preučujejo in raziskujejo stvari, ki so premajhne, da bi jih videli z mikroskopom, kot so molekule in še manjši subatomski delci, kot so protoni, nevtroni in elektroni. Za merjenje in analizo teh svetlobnih valov obstajajo posebni instrumenti.
Alkoholni plamen in njegov spekter
Metode
Infrardeča spektroskopija meri svetlobo v infrardečem elektromagnetnem spektru. Bistvo IR spektroskopije je, da je zelo uporabna pri prepoznavanju funkcionalnih skupin organskih molekul. Absorpcija infrardeče svetlobe v organskih molekulah povzroča molekularne vibracije. Vibracijske frekvence so edinstvene za posamezne funkcionalne skupine. Infrardeči spekter je grafično prikazan z razmerjem med transmitanco (%) in valovnim številom (cm-1).
Z rentgensko kristalografijo lahko preverite strukturo kristalne molekule. Elektronski oblak vsakega atoma razprši rentgenske žarke in tako razkrije položaje atomov. Pri tej metodi je mogoče kristalizirati in uporabiti različne anorganske in organske molekule, vključno z DNK, beljakovinami, solmi in kovinami. Vzorec, uporabljen za analizo, se ne uniči.
Ultravijolično-vidna spektroskopija uporablja vidno in ultravijolično svetlobo za ugotavljanje, koliko kemikalije je v tekočini. Osnova za delovanje UV-Vis je barva raztopine. Barva raztopine, s katero delamo, je obarvana zaradi njene kemične sestave. Raztopina torej absorbira nekatere barve svetlobe in odbija druge barve, svetloba, ki jo odbija, pa je barva raztopine. Spektroskopija UV-Vis deluje tako, da skozi vzorec vaše raztopine spustite svetlobo in nato določite, koliko svetlobe raztopina absorbira.
Z jedrsko magnetno resonanco lahko opazujemo jedra. Uporablja magnetne lastnosti nekaterih jeder, najpogostejša sta 13C in 1H. Instrument NMR ustvarja veliko magnetno polje, zaradi katerega se jedra obnašajo kot majhni palični magneti. Jedra se poravnajo z magnetnim poljem instrumenta ali proti njemu. Na tej točki imamo dve možni orientaciji, jedra so lahko v orientaciji α ali β. Nato so jedra izpostavljena radijskim valovom, zaradi katerih α preidejo v orientacijo β. Ko se ta sprememba zgodi, se odda energija in se zazna. Računalniški sistem podatke interpretira grafično (intenziteta proti kemičnim premikom v ppm). NMR ne uniči vzorca, ki ga uporabljate za analizo. Spodaj je prikazan sistem NMR 900 MHz.
Sorodne strani
- Absorpcijska spektroskopija
- Astronomska spektroskopija
- Spektroskopija v časovni domeni
- Augerjeva elektronska spektroskopija
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je spektroskopija?
O: Spektroskopija je preučevanje svetlobe v odvisnosti od dolžine valovanja, ki je bilo oddano, odbito ali presvetljeno skozi trdno snov, tekočino ali plin.
V: Zakaj kemiki med spektroskopijo kemikalijo segrevajo?
O: Vsaka kemikalija pri segrevanju drugače žari, spektroskopija pa analizira žarenje kemikalije, da določi njen barvni spekter valovnih dolžin, ki se razlikuje od drugih.
V: Kako spektroskopija razlikuje med različnimi kemikalijami?
O: Spektroskopija loči in meri svetlost različnih valovnih dolžin žarenja kemikalij.
V: Kaj lahko spektroskopija določi poleg prepoznavanja kemikalij?
O: S spektroskopijo lahko določimo, kako vroča je analizirana stvar.
V: Kakšna je prednost spektroskopije?
O: Spektroskopija omogoča znanstvenikom, da preučujejo in raziskujejo stvari, ki so premajhne, da bi jih videli z mikroskopom, kot so molekule in subatomski delci.
V: Kaj je potrebno za merjenje in analizo svetlobnih valov v spektroskopiji?
O: Za merjenje in analizo svetlobnih valov v spektroskopiji so potrebni posebni instrumenti.
V: Kateri so primeri subatomskih delcev, ki jih lahko raziskujemo s spektroskopijo?
O: Subatomske delce, kot so protoni, nevtroni in elektroni, lahko raziskujemo s spektroskopijo.
