Emissie versus absorptiespectra | Absorptiespectrum versus emissiespectrum
Licht en andere vormen van elektromagnetische straling zijn erg nuttig en worden veel gebruikt in de analytische chemie. De interactie van straling en materie is het onderwerp van de wetenschap die spectroscopie wordt genoemd. Moleculen of atomen kunnen energie opnemen of energie afgeven. Deze energieën worden bestudeerd in spectroscopie. Er zijn verschillende spectrofotometers om verschillende soorten elektromagnetische straling te meten, zoals IR, UV, zichtbaar, röntgenstraling, magnetron, radiofrequentie, enz.
Emissiespectra
Wanneer een monster wordt gegeven, kunnen we informatie over het monster verkrijgen, afhankelijk van de interactie met de straling. Ten eerste wordt het monster gestimuleerd door energie toe te passen in de vorm van warmte, elektrische energie, licht, deeltjes of een chemische reactie. Voordat energie wordt toegepast, bevinden de moleculen in het monster zich in een lagere energietoestand, die we de grondtoestand noemen. Na het toepassen van externe energie, zullen sommige moleculen een overgang ondergaan naar een hogere energietoestand, de aangeslagen toestand. Deze soort in aangeslagen toestand is onstabiel; daarom proberen ze energie uit te zenden en terug te keren naar de grondtoestand. Deze uitgezonden straling wordt uitgezet als een functie van frequentie of golflengte en wordt dan emissiespectra genoemd. Elk element zendt specifieke straling uit, afhankelijk van de energiekloof tussen de grondtoestand en de aangeslagen toestand. Daarom kan dit worden gebruikt om de chemische soort te identificeren.
Absorptiespectra
Een absorptiespectrum is een grafiek van absorptie versus golflengte. Behalve de golflengte kan de absorptie ook worden uitgezet tegen de frequentie of het golfgetal. Absorptiespectra kunnen van twee soorten zijn als atomaire absorptiespectra en moleculaire absorptiespectra. Wanneer een bundel polychromatische UV- of zichtbare straling door atomen in de gasfase gaat, worden slechts enkele frequenties door de atomen geabsorbeerd. De geabsorbeerde frequentie verschilt voor verschillende atomen. Wanneer de doorgelaten straling wordt geregistreerd, bestaat het spectrum uit een aantal zeer smalle absorptielijnen. In atomen worden deze absorptiespectra gezien als gevolg van elektronische overgangen. In moleculen zijn naast de elektronische overgangen ook trillings- en rotatieovergangen mogelijk. Het absorptiespectrum is dus vrij complex en het molecuul absorbeert UV-, IR- en zichtbare stralingstypes.
Wat is het verschil tussen absorptiespectra versus emissiespectra?
• Wanneer een atoom of molecuul exciteert, absorbeert het een bepaalde energie in de elektromagnetische straling; daarom zal die golflengte afwezig zijn in het geregistreerde absorptiespectrum.
• Wanneer de soort vanuit de aangeslagen toestand terugkeert naar de grondtoestand, wordt de geabsorbeerde straling uitgezonden en geregistreerd. Dit type spectrum wordt een emissiespectrum genoemd.
• In eenvoudige bewoordingen registreren absorptiespectra de golflengten die door het materiaal worden geabsorbeerd, terwijl emissiespectra golflengten registreren die worden uitgezonden door materialen, die eerder door energie zijn gestimuleerd.
• Vergeleken met het continue zichtbare spectrum zijn zowel emissie- als absorptiespectra lijnspectra omdat ze alleen bepaalde golflengten bevatten.
• In een emissiespectrum zijn er maar een paar gekleurde banden op een donkere achtergrond. Maar in een absorptiespectrum zullen er weinig donkere banden zijn binnen het continue spectrum. De donkere banden in het absorptiespectrum en de gekleurde banden in het uitgezonden spectrum van hetzelfde element zijn vergelijkbaar.
