Emissioon vs neeldumisspekter | Neeldumisspekter vs emissioonispekter
Valgus ja muud elektromagnetkiirguse vormid on väga kasulikud ja neid kasutatakse laialdaselt analüütilises keemias. Kiirguse ja aine vastastikmõju on teaduse, mida nimetatakse spektroskoopiaks, teema. Molekulid või aatomid võivad energiat neelata või energiat vabastada. Neid energiaid uuritakse spektroskoopias. Erinevat tüüpi elektromagnetkiirguse (nt IR, UV, nähtav, röntgenkiirgus, mikrolaineahi, raadiosagedus jne) mõõtmiseks on olemas erinevad spektrofotomeetrid.
Emission Spectra
Kui proov antakse, saame proovi kohta teavet sõltuv alt selle interaktsioonist kiirgusega. Esiteks stimuleeritakse proovi, rakendades energiat soojuse, elektrienergia, valguse, osakeste või keemilise reaktsiooni kujul. Enne energia rakendamist on proovis olevad molekulid madalama energiaga olekus, mida me nimetame põhiolekuks. Pärast välise energia rakendamist läbivad mõned molekulid ülemineku kõrgema energiaga olekusse, mida nimetatakse ergastatud olekuks. See põnevil olev liik on ebastabiilne; seetõttu püüdes väljastada energiat ja tulla tagasi põhiolekusse. See kiiratav kiirgus joonistatakse sageduse või lainepikkuse funktsioonina ja seejärel nimetatakse seda emissioonispektriteks. Iga element kiirgab spetsiifilist kiirgust sõltuv alt põhioleku ja ergastatud oleku energiavahest. Seetõttu saab seda kasutada keemiliste liikide tuvastamiseks.
Absorptsioonispekter
Neeldumisspekter on neeldumise ja lainepikkuse graafik. Peale lainepikkuse neeldumise saab joonistada ka sageduse või lainearvu suhtes. Neeldumisspektrid võivad olla kahte tüüpi: aatomabsorptsioonispektrid ja molekulaarsed neeldumisspektrid. Kui polükromaatilise UV- või nähtava kiirguse kiir läbib gaasifaasis aatomeid, neelavad aatomid ainult osa sagedustest. Erinevate aatomite neeldumissagedus on erinev. Kui edastatud kiirgust registreeritakse, koosneb spekter mitmest väga kitsast neeldumisjoonest. Aatomites nähakse neid neeldumisspektreid elektrooniliste üleminekute tulemusena. Molekulides, välja arvatud elektroonilised üleminekud, on võimalikud ka vibratsiooni- ja pöörlemissiirded. Seega on neeldumisspekter üsna keeruline ja molekul neelab UV-, infrapuna- ja nähtava kiirguse tüüpe.
Mis vahe on neeldumisspektritel ja emissioonispektritel?
• Kui aatom või molekul ergastub, neelab see elektromagnetkiirguses teatud energia; seetõttu see lainepikkus salvestatud neeldumisspektris puudub.
• Kui liik jõuab ergastatud olekust tagasi põhiolekusse, kiirgatakse neeldunud kiirgus ja see registreeritakse. Seda tüüpi spektrit nimetatakse emissioonispektriks.
• Lihtsam alt öeldes registreerivad neeldumisspektrid materjalis neeldunud lainepikkusi, emissioonispektrid aga materjalide poolt emiteeritud lainepikkusi, mida on varem energiaga stimuleeritud.
• Võrreldes pideva nähtava spektriga on nii emissiooni- kui ka neeldumisspektrid joonspektrid, kuna need sisaldavad ainult teatud lainepikkusi.
• Emissioonispektris on tumedal taustal vaid mõned värvilised ribad. Kuid neeldumisspektris on pidevas spektris vähe tumedaid ribasid. Tumedad ribad neeldumisspektris ja värvilised ribad sama elemendi kiirgusspektris on sarnased.
