Spektroskopi
Spektroskopi er studiet af lys som en funktion af længden af den bølge, der er blevet udsendt, reflekteret eller skinnet gennem et fast stof, en væske eller en gas. For at blive analyseret opvarmes kemikaliet, fordi varme ting lyser, og hvert kemikalie lyser forskelligt. De forskellige bølgelængder af gløden udgør et farvespektrum, der i nogle detaljer adskiller sig fra andre kemikalier. Spektroskopi adskiller og måler lysstyrken af de forskellige bølgelængder. Det kan identificere kemikalierne i en blanding og bestemme nogle andre ting, f.eks. hvor varm tingen er.
Spektroskopi giver forskerne mulighed for at undersøge og udforske ting, der er for små til at blive set i et mikroskop, f.eks. molekyler og endnu mindre subatomare partikler som protoner, neutroner og elektroner. Der findes særlige instrumenter til at måle og analysere disse lysbølger.
Alkoholflamme og dens spektrum
Metoder
Infrarød spektroskopi måler lys i det infrarøde elektromagnetiske spektrum. Det vigtigste ved IR-spektroskopi er, at det er meget nyttigt til at identificere funktionelle grupper i organiske molekyler. Absorption af infrarødt lys af organiske molekyler forårsager molekylære vibrationer. Vibrationsfrekvenserne er unikke for de enkelte funktionelle grupper. IR-spektret er grafisk angivet ved transmittans (%) vs. bølgetal (cm-1)
Ved røntgenkrystallografi kan man se på strukturen af et krystallinsk molekyle. Elektronskyen fra hvert atom diffrakterer røntgenstrålerne og afslører dermed atomernes positioner. Forskellige uorganiske og organiske molekyler kan krystalliseres og anvendes ved denne metode, herunder DNA, proteiner, salte og metaller. Den prøve, der anvendes til analysen, ødelægges ikke.
Ved ultraviolet-visible spektroskopi anvendes synligt og ultraviolet lys til at se, hvor meget et kemikalie der er i en væske. Opløsningens farve er grundlaget for, hvordan UV-Vis fungerer. Farven på den opløsning, vi arbejder med, er farvet på grund af dens kemiske sammensætning. Så opløsningen absorberer nogle lysfarver og reflekterer andre farver, og det lys, den reflekterer, er opløsningens farve. UV-Vis-spektroskopi fungerer ved at lade lys passere gennem en prøve af din opløsning og derefter bestemme, hvor meget lys der absorberes af opløsningen.
Med kernemagnetisk resonans kan man se på kerner. Den udnytter de magnetiske egenskaber ved visse kerner, hvoraf de mest almindelige er 13C og1 H. NMR-instrumentet genererer et stort magnetfelt, der får kernekernerne til at virke som små stangmagneter. Kernekernerne retter sig enten ind efter instrumentets magnetfelt eller imod det. På dette tidspunkt har vi to mulige orienteringer kernekerne kan være i α eller β. Dernæst udsættes kernekernerne for radiobølger, der får α til at gå i β-orientering. Når denne ændring sker, afgives der energi, som detekteres. Dataene fortolkes grafisk (intensitet vs. kemiske forskydninger i ppm) af et computersystem. NMR ødelægger ikke den prøve, som du bruger til analysen. Nedenfor ses et 900 MHz NMR-system.
Relaterede sider
- Absorptionsspektroskopi
- Astronomisk spektroskopi
- Tidsdomænespektroskopi
- Auger-elektronspektroskopi
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er spektroskopi?
A: Spektroskopi er studiet af lys som en funktion af længden af den bølge, der er blevet udsendt, reflekteret eller skinnet gennem et fast stof, en væske eller en gas.
Q: Hvorfor opvarmer kemikere et kemikalie under spektroskopi?
A: Hvert kemikalie lyser forskelligt, når det opvarmes, og spektroskopi analyserer kemikaliets glød for at bestemme dets bølgelængdefarvespektrum, som adskiller sig fra andre.
Q: Hvordan skelner spektroskopi mellem forskellige kemikalier?
A: Spektroskopi adskiller og måler lysstyrken af de forskellige bølgelængder i kemikaliernes glød.
Q: Hvad kan spektroskopi afgøre ud over at identificere kemikalier?
A: Spektroskopi kan afgøre, hvor varm den ting, der analyseres, er.
Q: Hvad er fordelen ved spektroskopi?
A: Spektroskopi giver forskere mulighed for at undersøge og udforske ting, der er for små til at blive set gennem et mikroskop, såsom molekyler og subatomare partikler.
Q: Hvad skal der til for at måle og analysere lysbølger i spektroskopi?
A: Der kræves specielle instrumenter til at måle og analysere lysbølger i spektroskopi.
Q: Hvad er nogle eksempler på subatomare partikler, der kan undersøges ved hjælp af spektroskopi?
A: Subatomare partikler som protoner, neutroner og elektroner kan undersøges ved hjælp af spektroskopi.
