Слово спектроскопия получено из спектра, который означает изгиб различных цветов, сформированных из-за разницы в длине волны, а скопин означает исследование или оценку.
Таким образом, спектроскопия является отраслью науки, которая занимается исследованием или оценкой спектра.
Абсорбционная спектроскопия относится к спектроскопическим методам, которые измеряют поглощение излучения в зависимости от частоты или длины волны в результате его взаимодействия с образцом. Образец поглощает энергию, т.е. фотоны, из излучающего поля. Интенсивность поглощения изменяется в зависимости от частоты, и это изменение является спектром поглощения. Абсорбционная спектроскопия проводится по всему электромагнитному спектру.
Электромагнитное излучение (ЭМИ) поглощается или испускается, когда атом молекулы или ион образца перемещаются из одного энергетического состояния в другое, и измеряются изменения вращательной, колебательной и / или электронной энергий.
Теория Диапазон длин волн УФ-излучения составляет 200-400 нм. Существует в основном два типа УФ-области.
1. 200 нм - 400 нм, что называется вблизи ультрафиолетовой области.
2. Ниже 200 нм, что называется дальней ультрафиолетовой областью.
Длина волны видимого излучения составляет 400-800 нм.
Длина волны в УФ и видимой области выражается в нанометрах или в ангстремах. Поглощение выражается через волновое число (см -1).
Спектры поглощения возникают в результате перехода электрона или электронов в молекуле с более низкого уровня электронной энергии на более высокий уровень электронной энергии. Спектры ультрафиолетового излучения возникают при обратных типах перехода. Чтобы излучение вызывало электронное возбуждение, оно должно находиться в ультрафиолетовой области спектра ЭМИ.
Излучение в этой области достаточно энергии, чтобы вызвать электронный переход внешних валентных электронов.
Как органические, так и неорганические частицы демонстрируют электронные переходы, в которых внешние или связывающие электроны повышаются до более высоких уровней энергии.
Электронные переходы связаны как с колебательными, так и с вращательными переходами.
Соединение выглядит цветным, если оно избирательно поглощает свет в видимой области. Основная функция поглощенной энергии состоит в том, чтобы поднять молекулу из основного энергетического состояния (E 0) в более высокое возбужденное энергетическое состояние (E 1). Разница определяется как:
ΔE = E 1- E 0 = hv = hc / λ
ΔE зависит от того, насколько плотно электроны связаны в связях и, соответственно, поглощение будет происходить, например, в ультрафиолетовом или видимом диапазоне;
Если электроны молекулы тесно связаны, как в соединениях, содержащих сигма-связи (например, насыщенные соединения), свет области не будет поглощаться. Свет ультрафиолетовой области будет только поглощаться, и, следовательно, соединение кажется бесцветным.
Если электроны молекулы слабо связаны, как в ненасыщенном соединении. Такое поглощение может происходить в видимой области, и вещество будет выглядеть как окрашенное.
Энергия, поглощенная в ультрафиолетовой области, вызывает изменение электронной энергии молекулы, возникающее в результате переходов валентных электронов в молекуле. Есть три типа электронов в органических молекулах.
а) σ (сигма) электроны - они находятся в насыщенных системах, таких как алкан. Они требуют большого количества энергии для своего возбуждения и, следовательно, не проявляют поглощения в ультрафиолетовой области. Их полоса поглощения появляется в вакуумной УФ области. Следовательно, соединения, содержащие σ- связи, не поглощают в ближней УФ области. Например, насыщенные углеводороды прозрачны в ближней ультрафиолетовой области и, таким образом, их можно использовать в качестве растворителей.
б) ∏ (круговые) электроны - они находятся во множественных связях. Обычно это мобильные электроны. Поскольку ∏-связи являются слабыми связями, энергия, вырабатываемая УФ-излучением, может возбуждать ∏-электроны до более высоких энергетических уровней.
c) n (несвязывающие) электроны, электроны с валентностью, которые не участвуют в химической связи в молекуле, называются несвязывающими электронами или n-электронами. Они расположены главным образом на атомной орбите N, O, S и галогенов (X) в виде неподеленной пары электронов. Они могут быть возбуждены ультрафиолетовым излучением.
НАЙТИ ЕЩЕ :-
