Spektroskopi
Spektroskopi är studiet av ljus som en funktion av längden på den våg som har avgivits, reflekterats eller lyst igenom ett fast ämne, en vätska eller en gas. För att analyseras värms kemikalien upp, eftersom varma saker lyser och varje kemikalie lyser på olika sätt. De olika våglängderna i glöden ger ett färgspektrum som i vissa detaljer skiljer sig från andra kemikalier. Spektroskopi separerar och mäter ljusstyrkan hos de olika våglängderna. Den kan identifiera kemikalierna i en blandning och bestämma en del andra saker, till exempel hur varm saken är.
Spektroskopi gör det möjligt för forskare att undersöka och utforska saker som är för små för att ses i ett mikroskop, t.ex. molekyler och ännu mindre subatomära partiklar som protoner, neutroner och elektroner. Det finns särskilda instrument för att mäta och analysera dessa ljusvågor.
Alkoholflamman och dess spektrum
Metoder
Infraröd spektroskopi mäter ljus i det infraröda elektromagnetiska spektrumet. Det viktigaste med IR-spektroskopi är att den är mycket användbar för att identifiera funktionella grupper i organiska molekyler. Absorptionen av infrarött ljus av organiska molekyler orsakar molekylära vibrationer. Vibrationsfrekvenserna är unika för de enskilda funktionella grupperna. IR-spektra visas grafiskt genom transmittans (%) mot vågtal (cm-1).
Med röntgenkristallografi kan man titta på strukturen hos en kristallin molekyl. Elektronmolnet från varje atom diffrakterar röntgenstrålarna och avslöjar på så sätt atomernas positioner. Olika oorganiska och organiska molekyler kan kristalliseras och användas med denna metod, bland annat DNA, proteiner, salter och metaller. Det prov som används för analysen förstörs inte.
Ultraviolett-visible spektroskopi använder synligt och ultraviolett ljus för att se hur mycket av en kemikalie som finns i en vätska. Lösningens färg är grunden för hur UV-Vis fungerar. Färgen på den lösning vi arbetar med är färgad på grund av dess kemiska sammansättning. Lösningen absorberar alltså vissa ljusfärger och reflekterar andra färger, det ljus som den reflekterar är lösningens färg. UV-Vis-spektroskopi fungerar genom att skicka ljus genom ett prov av din lösning och sedan bestämma hur mycket ljus som absorberas av lösningen.
Med kärnmagnetisk resonans kan man titta på atomkärnor. Den använder sig av de magnetiska egenskaperna hos vissa kärnor, de vanligaste är 13C och1 H. NMR-instrumentet genererar ett stort magnetfält som får kärnorna att fungera som små stavmagneter. Kärnorna kan antingen rikta sig mot instrumentets magnetfält eller mot det. Vid denna tidpunkt har vi två möjliga orienteringar kärnorna kan vara i α eller β. Därefter utsätts kärnorna för radiovågor som får α att gå till β-orientering. När denna förändring sker avges energi som detekteras. Uppgifterna tolkas grafiskt (intensitet mot kemiska skift i ppm) av ett datorsystem. NMR förstör inte det prov som du använder för analysen. Nedan visas ett 900 MHz NMR-system.
Relaterade sidor
- Absorptionsspektroskopi
- Astronomisk spektroskopi
- Spektroskopi inom tidsdomänen
- Augerelektronspektroskopi
Frågor och svar
F: Vad är spektroskopi?
S: Spektroskopi är studiet av ljus som en funktion av längden på den våg som har avgivits, reflekterats eller skenat genom ett fast ämne, en vätska eller en gas.
F: Varför värmer kemister upp en kemikalie under spektroskopi?
S: Varje kemikalie lyser på olika sätt när den värms upp, och spektroskopi analyserar kemikaliens glöd för att bestämma dess våglängdsfärgspektrum som skiljer sig från andra.
F: Hur skiljer spektroskopi mellan olika kemikalier?
S: Spektroskopi separerar och mäter ljusstyrkan hos de olika våglängderna i kemikaliers glöd.
F: Vad kan spektroskopi fastställa utöver att identifiera kemikalier?
S: Spektroskopi kan avgöra hur varmt det som analyseras är.
F: Vad är fördelen med spektroskopi?
S: Spektroskopi gör det möjligt för forskare att undersöka och utforska saker som är för små för att ses genom ett mikroskop, t.ex. molekyler och subatomära partiklar.
F: Vad krävs för att mäta och analysera ljusvågor i spektroskopi?
S: Det krävs specialinstrument för att mäta och analysera ljusvågor i spektroskopi.
F: Vilka är några exempel på subatomära partiklar som kan undersökas med spektroskopi?
S: Subatomära partiklar som protoner, neutroner och elektroner kan undersökas med spektroskopi.
