การปล่อยเทียบกับสเปกตรัมการดูดซึม | สเปกตรัมการดูดซึมเทียบกับสเปกตรัมการปล่อย
แสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบอื่นๆ มีประโยชน์มาก และใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีวิเคราะห์ ปฏิสัมพันธ์ของรังสีและสสารเป็นเรื่องของวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าสเปกโทรสโกปี โมเลกุลหรืออะตอมสามารถดูดซับพลังงานหรือปล่อยพลังงานได้ พลังงานเหล่านี้ได้รับการศึกษาในสเปกโทรสโกปี มีสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่แตกต่างกันในการวัดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ เช่น IR, UV, มองเห็นได้, เอ็กซ์เรย์, ไมโครเวฟ, ความถี่วิทยุ ฯลฯ
สเปกตรัมการปล่อย
เมื่อให้ตัวอย่าง เราสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับตัวอย่างได้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของมันกับการแผ่รังสีขั้นแรก ตัวอย่างจะถูกกระตุ้นโดยการใช้พลังงานในรูปของความร้อน พลังงานไฟฟ้า แสง อนุภาค หรือปฏิกิริยาเคมี ก่อนใช้พลังงาน โมเลกุลในตัวอย่างจะมีสถานะพลังงานต่ำกว่า ซึ่งเราเรียกว่าสถานะพื้นดิน หลังจากใช้พลังงานจากภายนอกแล้ว โมเลกุลบางส่วนจะเข้าสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้นซึ่งเรียกว่าสถานะตื่นเต้น สายพันธุ์ที่ตื่นเต้นนี้ไม่เสถียร จึงพยายามปล่อยพลังงานและกลับคืนสู่สภาพพื้นดิน รังสีที่ปล่อยออกมานี้ถูกวางแผนเป็นฟังก์ชันของความถี่หรือความยาวคลื่น จากนั้นจึงเรียกว่าสเปกตรัมการแผ่รังสี แต่ละองค์ประกอบปล่อยรังสีเฉพาะขึ้นอยู่กับช่องว่างพลังงานระหว่างสถานะพื้นดินและสถานะตื่นเต้น ดังนั้นจึงสามารถใช้ระบุชนิดของสารเคมีได้
สเปกตรัมดูดกลืนแสง
สเปกตรัมการดูดกลืนคือกราฟของการดูดกลืนแสงเทียบกับความยาวคลื่น นอกจากค่าการดูดกลืนแสงของความยาวคลื่นแล้ว ยังสามารถพล็อตเทียบกับความถี่หรือจำนวนคลื่นได้อีกด้วย สเปกตรัมการดูดกลืนแสงสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ สเปกตรัมการดูดกลืนแสงของอะตอมและสเปกตรัมการดูดกลืนระดับโมเลกุลเมื่อลำแสงของรังสีอัลตราไวโอเลตหลายสีหรือรังสีที่มองเห็นได้ผ่านอะตอมในเฟสของแก๊ส อะตอมจะดูดซับความถี่เพียงบางส่วนเท่านั้น ความถี่ที่ดูดซับแตกต่างกันไปสำหรับอะตอมที่ต่างกัน เมื่อบันทึกการแผ่รังสี สเปกตรัมจะประกอบด้วยเส้นดูดกลืนที่แคบมากจำนวนหนึ่ง ในอะตอม สเปกตรัมการดูดกลืนเหล่านี้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ ในโมเลกุล นอกจากทรานสิชันอิเล็กทรอนิกส์แล้ว การสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนผ่านแบบหมุนก็สามารถทำได้เช่นกัน ดังนั้นสเปกตรัมการดูดกลืนแสงจึงค่อนข้างซับซ้อน และโมเลกุลก็ดูดซับรังสี UV, IR และรังสีที่มองเห็นได้
สเปกตรัมการดูดกลืน Vs สเปกตรัมการแผ่รังสีต่างกันอย่างไร
• เมื่ออะตอมหรือโมเลกุลตื่นเต้น มันจะดูดซับพลังงานบางอย่างในรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นความยาวคลื่นนั้นจะหายไปในสเปกตรัมการดูดกลืนที่บันทึกไว้
• เมื่อสปีชีส์กลับมาสู่สภาพพื้นดินจากสภาวะตื่นเต้น รังสีที่ถูกดูดกลืนจะถูกปล่อยออกมาและจะถูกบันทึกไว้ สเปกตรัมประเภทนี้เรียกว่าสเปกตรัมการแผ่รังสี
• พูดง่ายๆ คือ สเปกตรัมการดูดกลืนแสงจะบันทึกความยาวคลื่นที่วัสดุดูดซับ ในขณะที่สเปกตรัมการแผ่รังสีจะบันทึกความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาจากวัสดุ ซึ่งเคยถูกกระตุ้นด้วยพลังงานมาก่อน
• เมื่อเทียบกับสเปกตรัมที่มองเห็นได้อย่างต่อเนื่อง ทั้งสเปกตรัมการแผ่รังสีและการดูดกลืนเป็นสเปกตรัมเส้นเนื่องจากมีความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น
• ในสเปกตรัมการแผ่รังสี จะมีแถบสีเพียงไม่กี่แถบในพื้นหลังสีเข้ม แต่ในสเปกตรัมการดูดกลืนจะมีแถบสีเข้มอยู่ไม่กี่แถบในสเปกตรัมที่ต่อเนื่องกัน แถบสีเข้มในสเปกตรัมดูดกลืนและแถบสีในสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาขององค์ประกอบเดียวกันนั้นคล้ายกัน