Peamine erinevus pöörlemis- ja vibratsioonispektroskoopia vahel seisneb selles, et pöörlemisspektroskoopiat kasutatakse gaasifaasis molekulide kvantiseeritud pöörlemisolekute vahel toimuvate üleminekute energia mõõtmiseks, samas kui vibratsioonispektroskoopiat kasutatakse molekulide vastastikmõju mõõtmiseks. IR-kiirgus koos ainega neeldumise, emissiooni või peegelduse kaudu.
Spektroskoopia on teadusharu, mis käsitleb spektrite uurimist ja mõõtmist, mis tekivad siis, kui aine interakteerub või kiirgab elektromagnetkiirgust. See interaktsioon toimub elektrooniliste üleminekute tõttu. Elektroonilised üleminekud molekulides toimuvad siis, kui molekulis olevad elektronid ergastuvad ühelt energiatasemelt teisele. Elektronid kalduvad liikuma madal alt energiatasemelt kõrgele energiatasemele. Selle üleminekuga seotud energia muutus annab teavet molekuli struktuuri kohta ja aitab määrata molekulaarseid omadusi, näiteks värvi. Üleminekuprotsessis kasutatava energia ja kiirgussageduse vahelise seose saab anda Plancki seosega.
Mis on pöörlemisspektroskoopia?
Pöörlemisspektroskoopia on gaasifaasis molekulide kvantiseeritud pöörlemisolekute vahel toimuvate üleminekute energia mõõtmine. Mõnikord nimetatakse seda meetodit puhtaks rotatsioonispektroskoopiaks. Seda seetõttu, et see aitab eristada pöörlemisspektroskoopiat pöörlemis-vibratsioonispektroskoopiast. Pöörlemisspektroskoopiat juhivad pöörlemise üleminekud.
Joonis 01: Pöörlemisspekter
Molekulide pöörlemise üleminekud viitavad selle molekuli nurkimpulsi järsule muutumisele. See määratlus on antud sõltuv alt kvantfüüsika teooriatest, mis väidavad, et molekuli nurkimpulss on kvantiseeritud omadus ja see võib võrduda ainult teatud diskreetsete väärtustega, mis vastavad erinevatele pöörlemisenergia olekutele. Pöörlemisüleminek viitab nurkimpulsi kadumisele või suurenemisele, mis põhjustab molekuli liikumise kas kõrgemasse või madalamasse pöörlemisenergia olekusse.
Mis on vibratsioonispektroskoopia?
Vibratsioonispektroskoopia on IR-kiirguse ja aine vastastikmõju mõõtmine neeldumise, emissiooni või peegelduse kaudu. See spektroskoopiline tehnika on kasulik keemiliste ainete või funktsionaalrühmade uurimiseks ja tuvastamiseks tahketes, gaasilistes või vedelates ühendites. Vibratsioonispektroskoopiat juhivad vibratsioonilised üleminekud.
Joonis 02: Vibratsioonispekter
Molekuli vibratsiooniline üleminek viitab molekuli liikumisele ühelt vibratsioonienergia tasemelt teisele. Võime seda nimetada ka vibrooniliseks üleminekuks. Seda tüüpi üleminek toimub sama elektroonilise oleku erinevate vibratsioonitasemete vahel. Konkreetse molekuli vibratsioonilise ülemineku hindamiseks peaksime teadma elektrilise dipoolmomendi molekulis fikseeritud komponentide sõltuvust molekulaarsetest deformatsioonidest. Üldiselt põhineb Ramani spektroskoopia vibratsiooniüleminekutel.
Mis vahe on pöörlemis- ja vibratsioonispektroskoopial?
Pöörlemisspektroskoopiat ja vibratsioonispektroskoopiat juhivad elektronide üleminekud. Peamine erinevus pöörlemis- ja vibratsioonispektroskoopia vahel on see, et pöörlemisspektroskoopia on kasulik gaasifaasis molekulide kvantiseeritud pöörlemisolekute vahel toimuvate üleminekute energia mõõtmiseks, samas kui vibratsioonispektroskoopia on kasulik IR-kiirguse ja aine vastastikmõju mõõtmiseks. neeldumine, emissioon või peegeldus.
Allpool on loetelu erinevustest pöörlemis- ja vibratsioonispektroskoopia vahel tabeli kujul.
Kokkuvõte – pöörlemis- vs vibratsioonispektroskoopia
Pöörlemisspektroskoopiat ja vibratsioonispektroskoopiat juhivad elektronide üleminekud. Peamine erinevus pöörlemis- ja vibratsioonispektroskoopia vahel on see, et pöörlemisspektroskoopia on kasulik gaasifaasis molekulide kvantiseeritud pöörlemisolekute vahel toimuvate üleminekute energia mõõtmiseks, samas kui vibratsioonispektroskoopia on kasulik IR-kiirguse ja aine vastastikmõju mõõtmiseks. neeldumine, emissioon või peegeldus.
