Az optikai spektroszkópiai elemzési módszerek az elektromágneses sugárzás és az anyag kölcsönhatásán alapulnak. A cikk megírásának célja, hogy eligazítsa az általánosan használt spektroszkópiai technikák alapfogalmait

Elektromágneses spektrum

Az elektromágneses spektrum rengeteg információt szolgáltat a spektroszkópos számára. Az elektromágneses spektrum minden egyes tartományát frekvencia- vagy hullámhossz-tartomány jellemzi, és számos alkalmazási területet talál a vegyészek és fizikusok kezében. Az elektromágneses spektrum hullámhossza az atomközi méretektől (nagy energiájú gammasugárzás) a több kilométerig (rádióhullámok) terjed.

Spektroszkópiai technikák

A spektroszkópiai technikák alapvetően háromféle elektromágneses sugárzás és anyag kölcsönhatáson alapulnak.

• Kibocsátás
• Abszorpció
• Szórás

Emissziós spektroszkópia

Az emissziós spektroszkópiai módszerek a mintát alkotó elemek által kibocsátott jellemző hullámhosszok kibocsátásán alapulnak, amikor hő-, elektromos vagy sugárzási energiával gerjesztik őket.

• ICP – OES spektroszkópia

Magas hőmérsékletű plazmaforrást használnak az alkotóelemek gerjesztésére, amelyek jellemző hullámhosszú sugárzást bocsátanak ki, amely felhasználható a minta mennyiségi becslésére.

• Fluoreszcencia spektroszkópia

Fényelnyeléskor az elnyelő molekula izgalomba jön, és bizonyos fotolumineszcens fajok egy időkésleltetés után újra kibocsátják az elnyelt fényt. A fluoreszcencia újraemisszióra utal \((10^-^8-10^-^9s)\), míg késleltetett A percek, órák vagy akár napok utáni emissziót foszforeszcenciának nevezik.

A fluoreszcens intenzitás egyenesen arányos a jelenlévő fluoreszcens fajokkal. Egyes, természetesen nem fluoreszkáló anyagokat fluoreszcens részekkel lehet származtatni a kimutatási határok javítása érdekében.

Abszorpciós spektroszkópia

Az abszorpciós spektroszkópia alapja a meghatározott hullámhossz(ok) abszorpciójának mérése a mintában lévő atomok vagy molekulák által. Az abszorpciós méréseket egy adott hullámhosszon vagy egy hullámhossz-tartományban lehet elvégezni egyidejű meghatározásokhoz.

• UV – látható spektroszkópia

A 180 – 780 nm-es tartomány alkotja az UV- látható tartományt, és atomi, molekuláris vagy ionos fajok meghatározására használható. Az abszorpció ebben a régióban az abszorbeáló fajták elektronszintjei közötti elektronátmenetek eredménye.

• Infravörös spektroszkópia

Az abszorpció ebben a tartományban körülbelül 25 000 cm-1 (közel IR) és körülbelül 10 cm-1 (távoli IR) között megy végbe, az elnyelő molekulák rezgési vagy forgási energiájától függően. Az abszorpció előfeltétele ebben a régióban az abszorbeáló molekula dipólusmomentumának változása. A legfontosabb alkalmazási terület a molekulák funkcionális csoportos azonosítása. Az FT – IR az FT IR technika által kínált előnyök sokasága miatt teljesen felváltotta a diszperzív IR műszereket.

• Turbidimetria

A turbidimetriát a folyékony közegben homogénen diszpergált szuszpenziók meghatározására használják. Az ilyen szuszpenziók átlátszatlanságát az áteresztett fény intenzitásából mérik. A turbidimetriás módszerek a legjobb esetben is hozzávetőleges becslést adnak a koncentrációra

• Röntgen-spektroszkópia

A nagy energiájú röntgensugárzást arra használják, hogy az atomok belső héjából elektronokat ütjenek ki, amelyeket a külső héjból származó elektronok váltanak fel. Az energia fotonként bocsátódik ki, ami minden elemre jellemző
Fényszórási spektroszkópia

• Nefelometria

A nefelometria a részecskék folyékony közegben való homogén szuszpenziója által szórt fény vizsgálatán alapul.

• Raman spektroszkópia

A folyékony mintákban a ráma-eltolódások a beeső sugárzás által magasabb rezgési állapotok felé történő gerjesztésből származnak. A Raman-effektus magában foglalja a fény szóródását a hullámhossz változásával együtt. A Raman és az infravörös spektroszkópia kiegészítõ technikák, de a Raman nagy elõnye, hogy a vizes minták közvetlenül kezelhetõk, mivel a víz nem zavarja a Raman méréseket.

• Röntgendiffrakció

A röntgendiffrakció nem kémiai azonosítási eszköz, hanem a kristályos anyagok atomi és molekulaszerkezetének jellemzésére szolgál. A diffrakciós röntgensugárzás szögeinek és intenzitásának mérésével meg lehet határozni a kristályrácson belüli elektronok sűrűségét, amelyből következtetni lehet az atomok kristályrácson belüli térbeli eloszlására.

A következő cikkekben a hasonló analitikai technikák csoportjait tárgyaljuk.

Kérjük, ossza meg véleményét, és tegye észrevételeit a cikkhez.

Forrás