Spektroskopie
Spektroskopie je studium světla jako funkce délky vlny, která byla vyzářena, odražena nebo prosvícena pevnou látkou, kapalinou nebo plynem. Pro analýzu se chemická látka zahřívá, protože horké věci svítí a každá chemická látka svítí jinak. Různé vlnové délky záře tvoří barevné spektrum, které se v některých detailech liší od ostatních chemických látek. Spektroskopie odděluje a měří jas různých vlnových délek. Dokáže identifikovat chemické látky ve směsi a určit některé další věci, například jak je daná věc horká.
Spektroskopie umožňuje vědcům zkoumat a zkoumat věci, které jsou příliš malé na to, aby je bylo možné vidět mikroskopem, jako jsou molekuly a ještě menší subatomární částice, jako jsou protony, neutrony a elektrony. K měření a analýze těchto světelných vln existují speciální přístroje.
Alkoholový plamen a jeho spektrum
Metody
Infračervená spektroskopie měří světlo v infračerveném elektromagnetickém spektru. Hlavní výhodou infračervené spektroskopie je, že je velmi užitečná při identifikaci funkčních skupin organických molekul. Absorpce infračerveného světla organickými molekulami způsobuje molekulární vibrace. Vibrační frekvence jsou pro jednotlivé funkční skupiny jedinečné. IČ spektrum je znázorněno graficky pomocí závislosti propustnosti (%) na vlnovém čísle (cm-1).
Rentgenová krystalografie umožňuje zkoumat strukturu krystalické molekuly. Elektronové mračno každého atomu rozptyluje rentgenové záření, čímž odhaluje polohu atomů. Touto metodou lze krystalizovat a používat různé anorganické a organické molekuly včetně DNA, proteinů, solí a kovů. Vzorek použitý k analýze se nezničí.
Ultrafialová a viditelná spektroskopie využívá viditelné a ultrafialové světlo ke zjištění množství chemické látky v kapalině. Základem fungování UV-Vis je barva roztoku. Barva roztoku, se kterým pracujeme, je barevná kvůli jeho chemickému složení. Roztok tedy absorbuje některé barvy světla a odráží jiné barvy, světlo, které odráží, je barvou roztoku. UV-Vis spektroskopie funguje tak, že procházíme světlem přes vzorek roztoku a poté určujeme, kolik světla roztok pohltí.
Nukleární magnetická rezonance umožňuje zkoumat jádra. Využívá magnetických vlastností některých jader, z nichž nejčastější jsou jádra 13C a 1H. Přístroj NMR vytváří velké magnetické pole, díky němuž se jádra chovají jako malé tyčové magnety. Jádra se buď vyrovnají s magnetickým polem přístroje, nebo proti němu. V tuto chvíli máme dvě možné orientace, ve kterých mohou jádra být α nebo β. Dále jsou jádra vystavena rádiovým vlnám, které způsobí, že jádra α přejdou do orientace β. V tomto okamžiku se jádra nacházejí v poloze α. Při této změně se uvolní energie, která je detekována. Data se interpretují graficky (intenzita vs. chemický posun v ppm) pomocí počítačového systému. NMR neničí vzorek, který používáte k analýze. Níže je uveden systém NMR 900 MHz.
Související stránky
- Absorpční spektroskopie
- Astronomická spektroskopie
- Časová spektroskopie
- Augerova elektronová spektroskopie
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to spektroskopie?
Odpověď: Spektroskopie je studium světla jako funkce délky vlny, která byla vyzářena, odražena nebo prosvícena pevnou látkou, kapalinou nebo plynem.
Otázka: Proč chemici při spektroskopii chemickou látku zahřívají?
Odpověď: Každá chemická látka při zahřátí jinak září a spektroskopie analyzuje záři chemické látky, aby určila její barevné spektrum vlnové délky, které se liší od ostatních.
Otázka: Jak se při spektroskopii rozlišují různé chemické látky?
Odpověď: Spektroskopie odděluje a měří jas různých vlnových délek záře chemických látek.
Otázka: Co může spektroskopie určit kromě identifikace chemických látek?
Odpověď: Spektroskopie může určit, jak horká je analyzovaná věc.
Otázka: Jaký je přínos spektroskopie?
Odpověď: Spektroskopie umožňuje vědcům zkoumat a zkoumat věci, které jsou příliš malé na to, aby je bylo možné vidět mikroskopem, například molekuly a subatomární částice.
Otázka: Co je potřeba k měření a analýze světelných vln ve spektroskopii?
Odpověď: K měření a analýze světelných vln ve spektroskopii jsou zapotřebí speciální přístroje.
Otázka: Jaké jsou příklady subatomárních částic, které lze zkoumat pomocí spektroskopie?
Odpověď: Pomocí spektroskopie lze zkoumat subatomární částice, jako jsou protony, neutrony a elektrony.
