La espectroscopia de absorción del refiere a una gama de técnicas que emplean la interacción de la radiación electromágnetica con la materia. (la espectroscopia es una palabra que ha venido denotar una variedad incluso más amplia de técnicas usadas en la física y la química .) En espectroscopia de absorción, la intensidad de un haz de luz de medido antes y después de la interacción con una muestra se compara. Cuando está combinada con la espectroscopia de la palabra, la transmisión de las palabras y la remisión refieren a la dirección del recorrido de la viga medida después de la absorción a ésa antes. Las descripciones del arreglo experimental asumen generalmente que hay una dirección única del incidente ligero sobre la muestra, y que un perpendicular del plano a esta dirección pasa a través de la muestra. Encenderse que se dispersa de la muestra hacia un detector en el lado opuesto de la muestra reputa detectado en la transmisión y tratado según la teoría de la espectroscopia de la transmisión. Encenderse que se dispersa de la muestra hacia un detector en el mismo lado de la muestra reputa detectado en la remisión y es esta luz que es el tema de la espectroscopia de la remisión. La radiación remitida se puede componer de dos clases de radiación designadas la reflexión especular (cuando el ángulo de la reflexión es igual al ángulo de la incidencia) y reflexión difusa (a el resto de los ángulos).
Otro descriptor se asoció a espectroscopia de absorción es la gama de longitud de onda de la radiación que era utilizada en la viga de incidente. Así usted encontrará referencias a la espectroscopia infrarroja, cerca de la espectroscopia infrarroja, espectroscopia de microonda ; cuáles son ejemplos de la espectroscopia de absorción. Por una parte usted también encontrará referencias a otras gamas de longitud de onda, tales como espectroscopia de radiografía, que denotan generalmente una espectroscopia de emisión . Este artículo se ocupa sobre todo de la espectroscopia Ultravioleta-visible .
la espectroscopia Ultravioleta-visible refiere a las técnicas donde una mide cuánto luz de una longitud de onda particular (color) es absorbido por una muestra. Puesto que el color se puede correlacionar a menudo con la presencia y o la estructura de un producto químico particular, y puesto que la absorbencia es a menudo una medida fácil y barata hacer, la espectroscopia de la absorbencia es ampliamente utilizada para ambos cualitativos (es un presente del producto químico?) y cuantitativo (cuánto?) y estructural (es degradó?) trabajo en una amplia gama de campos. Por ejemplo, la DNA absorbe la luz en la gama ULTRAVIOLETA (que es en parte porqué la luz del sol es peligrosa) así que la cantidad de DNA en una muestra puede ser determinada midiendo la absorbencia de light.
La relación entre el color visible y el color de la absorbencia es complicada; una muestra que aparece roja no absorbe en el rojo, sino absorbe en OTRAS longitudes de onda (colores) para enriquecer la luz que pasa a través de la muestra en rojo.
El " de la palabra; color" se coloca en cotizaciones para indicar que la espectroscopia de la absorbencia se ocupa no sólo de la luz en la gama visible - fotones con una longitud de onda de áspero 400 a 700 nanómetros pero también con las longitudes de onda que mienten fuera de la gama de visión humana (el IR, ULTRAVIOLETA, radiografía . Sin embargo, los principios son absolutamente similares para la luz visible y nonvisible.
Más técnico, la espectroscopia de absorción es basada en la absorción de fotones por uno o más sustancias presentes en una muestra, que puede ser un sólido, el líquido, o el gas, y la promoción subsecuente del electrón (s) a partir de un nivel de energía a otro en esa sustancia. Observar que la muestra puede ser una sustancia pura, homogénea o una mezcla compleja. La longitud de onda en la cual se absorbe el fotón del incidente es determinada por la diferencia en los niveles de energía disponible de las diversas sustancias presentes en la muestra; es la selectividad de la espectroscopia de la absorbencia - la capacidad de generar las fuentes (ligeras) del fotón que son absorbidas por solamente algunos de los componentes en una muestra - que dé a espectroscopia de la absorbencia mucha de su utilidad. Típicamente, las radiografías se utilizan para revelar la composición química, y el cercano ultravioleta a las longitudes de onda infrarrojas cercano se utiliza para distinguir las configuraciones de los varios isómeros detalladamente. En espectroscopia de absorción los fotones absorbentes re-no se emiten (como en la fluorescencia ) algo, la energía que se transfiere al compuesto químico sobre absorbencia de un fotón es perdida por medios non-radiative, tales como transferencia de la energía como calor a otras moléculas
Mientras que la intensidad relativa de las rayas de absorción no varía con la concentración, en cualquier longitud de onda dada la absorbencia medida () se ha demostrado para ser proporcional a la concentración molar de la especie absorbente y al grueso de la muestra que la luz pasa a través. Esto se conoce como la ley de Cerveza-Lamberto. El diagrama de la cantidad de radiación absorbente contra la longitud de onda para un compuesto particular se refiere como el espectro de absorción . El espectro de absorción normalizado es característico para un compuesto particular, no cambia con la concentración diversa y es como el " químico; fingerprint" del compuesto. En las longitudes de onda que corresponden a los niveles de energía resonantes de la muestra, algunos de los fotones del incidente se absorben, dando por resultado una gota en la intensidad medida de la transmisión y una inmersión correspondiente en el espectro. El espectro de absorción se puede medir usar un espectrómetro y sabiendo la forma del espectro, la longitud de trayectoria óptica y la cantidad de la radiación absorbente, uno pueden determinar la estructura y la concentración del compuesto.
Los espectros visibles de la absorción de la luz pueden ser admitidos cualquier cosa que está visiblemente claro. El poliestireno, el cuarzo, y las células del Borosilicate ( Pyrex ), a menudo llamadas las cubetas son los más de uso general. La luz UV es absorbida por la mayoría de los vidrios y los plásticos así que se utilizan las células del cuarzo. Las mitades Si-o en vidrios y cuarzo, y las mitades del cc de plásticos absorben la luz infrarroja. Por lo tanto, los espectros de absorción infrarroja se realizan típicamente con una película fina de la muestra sostenida in place entre las placas de la muestra del cloruro sódico . Otros métodos implican el suspender del compuesto en una sustancia no absorben en la región de estudio. Las emulsiones del aceite mineral ( Nujol ) y los vidrios del bromuro de potasio son quizás los mas comunes. El NaCl y el KBr, siendo el iónico, no tienen absorciones significativas del IR, y Nujol tiene un espectro IR relativamente sencillo.
Espectroscopia como herramienta analítica
Está a menudo de interés de saber no sólo la composición química de una muestra dada, pero también de las concentraciones relativas de los varios compuestos compositing. Para hacer esto, una escala, o la curva de calibración, se debe construir usar varias concentraciones sabidas para cada compuesto del interés. El diagrama resultante de la concentración contra absorbencia se cabe o a mano o con el software apropiado de la curva-guarnición, rindiendo una fórmula matemática para determinar la concentración en la muestra. Repitiendo este proceso para cada uno el compuesto en una muestra da un modelo de varios espectros de absorción agregados juntos para reproducir la absorción observada. De esta manera es posible, por ejemplo, medir la composición química de los cometas sin realmente traer muestras de nuevo a la tierra .Un ejemplo simple: un estándar del cianuro en 200 porciones por millón da una absorbencia con un valor arbitrario de 1540. Una muestra desconocida da un valor de 834. La matemáticas se podía indicar como: " ¿si 200 le da 1540, qué le da 834? " Puesto que esto es una relación linear y pasa con el origen, el desconocido se calcula fácilmente para ser 108 porciones por millón. Observar la belleza del método de cociente en que no es necesario saber los valores de los coeficientes de gobierno, o los cromóforos o la longitud de célula experimental - toda divide hacia fuera.
En la práctica, el uso de una curva de calibración algo que monopunto de la comparación reduce incertidumbre en la medida final excluyendo interferencia al azar (ruido) en la preparación de los estándares.
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