Emisioni vs apsorpcijski spektri | Spektar apsorpcije u odnosu na spektar emisije
Svjetlost i drugi oblici elektromagnetskog zračenja vrlo su korisni i naširoko se koriste u analitičkoj kemiji. Interakcija zračenja i materije predmet je znanosti koja se zove spektroskopija. Molekule ili atomi mogu apsorbirati energiju ili otpustiti energiju. Te se energije proučavaju u spektroskopiji. Postoje različiti spektrofotometri za mjerenje različitih vrsta elektromagnetskih zračenja kao što su IR, UV, vidljivo, X-zrake, mikrovalna, radio frekvencija, itd.
Emisioni spektri
Kada je dan uzorak, možemo dobiti informacije o uzorku ovisno o njegovoj interakciji sa zračenjem. Prvo, uzorak se stimulira primjenom energije u obliku topline, električne energije, svjetlosti, čestica ili kemijske reakcije. Prije dovođenja energije, molekule u uzorku su u nižem energetskom stanju, koje nazivamo osnovnim stanjem. Nakon primjene vanjske energije, neke od molekula će proći prijelaz u stanje više energije koje se naziva pobuđeno stanje. Ova vrsta uzbuđenog stanja je nestabilna; stoga pokušava emitirati energiju i vratiti se u osnovno stanje. Ovo emitirano zračenje iscrtava se kao funkcija frekvencije ili valne duljine, a zatim se naziva spektrom emisije. Svaki element emitira određeno zračenje ovisno o energetskom jazu između osnovnog i pobuđenog stanja. Stoga se ovo može koristiti za identifikaciju kemijske vrste.
Apsorpcijski spektri
Apsorpcijski spektar je dijagram apsorbancije u odnosu na valnu duljinu. Osim apsorbancije valne duljine, također se može nacrtati u odnosu na frekvenciju ili valni broj. Apsorpcijski spektri mogu biti dvije vrste kao atomski apsorpcijski spektri i molekularni apsorpcijski spektri. Kada snop polikromatskog UV ili vidljivog zračenja prolazi kroz atome u plinovitoj fazi, samo neke od frekvencija apsorbiraju atomi. Apsorbirana frekvencija razlikuje se za različite atome. Kada se bilježi propušteno zračenje, spektar se sastoji od niza vrlo uskih apsorpcijskih linija. U atomima se ti apsorpcijski spektri vide kao rezultat elektroničkih prijelaza. U molekulama, osim elektronskih prijelaza, mogući su i vibracijski i rotacijski prijelazi. Stoga je apsorpcijski spektar prilično složen, a molekula apsorbira UV, IR i vidljive vrste zračenja.
Koja je razlika između apsorpcijskih i emisijskih spektara?
• Kada se atom ili molekula pobuđuju, apsorbiraju određenu energiju u elektromagnetskom zračenju; stoga će ta valna duljina biti odsutna u snimljenom apsorpcijskom spektru.
• Kada se vrsta vrati u osnovno stanje iz pobuđenog stanja, apsorbirano zračenje se emitira i bilježi. Ova vrsta spektra naziva se emisijski spektar.
• Jednostavnim rječnikom rečeno, apsorpcijski spektri bilježe valne duljine koje materijal apsorbira, dok spektri emisije bilježe valne duljine koje emitiraju materijali, koji su prethodno stimulirani energijom.
• U usporedbi s kontinuiranim vidljivim spektrom, i emisijski i apsorpcijski spektri su linijski spektri jer sadrže samo određene valne duljine.
• U spektru emisije bit će samo nekoliko obojenih traka u tamnoj pozadini. Ali u apsorpcijskom spektru bit će nekoliko tamnih traka unutar kontinuiranog spektra. Tamne trake u apsorpcijskom spektru i obojene trake u emitiranom spektru istog elementa slične su.
