Den absorpsjonen spektrometri er en metode for spektroskopi elektromagnetisk anvendt for å bestemme konsentrasjonen og strukturen av et stoff ved å måle intensiteten av den elektromagnetiske stråling som det absorberer ved forskjellige bølgelengder.
Absorpsjonsspektroskopi kan være atomær eller molekylær .
Spektroskopi | Fransk navn | engelsk navn | Metode for eksitasjon | Atomiseringsmetode | Eksempler | Gjenkjenning |
---|---|---|---|---|---|---|
Atomabsorpsjonsspektroskopi | Atomabsorpsjonsspektroskopi (AAS) | Atomabsorpsjonsspektroskopi (AAS) | Elektromagnetiske stråler er spesielt UV-synlige | Flamme | Flamme AAS (F-AAS) | Elektromagnetiske stråler, spesielt UV-synlige absorberes ikke |
Elektrotermisk | Elektrotermisk AAS (ET-AAS) eller grafittovn atomabsorpsjonsspektroskopi (GF-AAS) eller SAA-ET eller SAAE | |||||
Dampgenereringsteknikker | Kald damp atomabsorpsjonsspektrometri (CV-AAS) og hydridgenerering atomabsorpsjonsspektrometri (HG-AAS) | |||||
Røntgenabsorpsjonsspektroskopi (SAX) | Røntgenabsorpsjonsspektroskopi (XAS) | Røntgenbilder | Ingen forstøvning | XANES , EXAFS | Uabsorberte røntgenbilder | |
Molekylær absorpsjonsspektroskopi | Molekylær absorpsjonsspektroskopi | Molekylær absorpsjonsspektroskopi | Elektromagnetiske stråler fra ultrafiolett til radiobølger | Ingen forstøvning | Elektromagnetiske stråler fra ultrafiolett til uabsorberte radiobølger |
Som angitt i forrige tabell, varierer den elektromagnetiske strålingen som brukes i molekylær absorpsjonsspektroskopi fra ultrafiolett til radiobølger:
Elektromagnetisk bølge | Elektronisk overgang, molekylær vibrasjon eller rotasjon | Fransk navn | engelsk navn |
---|---|---|---|
Ultrafiolett og synlig | Elektroniske overganger | Ultrafiolett synlig spektroskopi | Ultrafiolett - synlig spektroskopi |
Infrarød | Molekylvibrasjoner | Infrarød spektroskopi | Infrarød spektroskopi |
Vibrasjon-rotasjon kombinasjon av molekyler | Raman-spektroskopi | Raman-spektroskopi | |
Mikrobølgeovn | Molekylrotasjoner | Rotasjonsspektroskopi | Rotasjonsspektroskopi |
Radiobølger | Molekylrotasjoner |
Den fargen av et legeme i transmisjon (transparens) representerer dens evne til å absorbere visse bølgelengder . Absorpsjonen av en bølgelengde λ av et stoff (noen ganger kalt et produkt eller et medium) er modellert av Beer-Lambert-loven :
eller
Egenskapene til kjemikalier kan typisk studeres som en funksjon av konsentrasjonen av forskjellige arter ( kvantitativ analyse ) og / eller det kjemiske miljøet i prøven ( kvalitativ analyse ).
Å kjenne tettheten til et produkt og banen x som lyset beveger oss, hvis vi måler intensiteten som kommer ut av produktet, kan vi bestemme absorpsjonskoeffisienten for den vurderte bølgelengden.
Absorpsjonstoppene ( maksimum på µ) tilsvarer elektroniske overganger (kvantifiserte) og er derfor karakteristiske for atomenes natur og deres kjemiske bindinger .
Dette gjør det mulig å gjenkjenne den kjemiske naturen til visse produkter. Det var spesielt absorpsjonen av gitte bølgelengder av sollys som gjorde det mulig å oppdage at solen var omgitt av gass, noe som førte til oppdagelsen av helium .
Anta at vi har:
for en blanding av produkt 1 og 2, med en respektive tetthet ρ 1 og ρ 2 , vil vi ha:
.Måling av de respektive intensitetene av λ 1 og λ 2 gjør det derfor mulig å bestemme ρ 1 og ρ 2 , og derfor å bestemme proporsjonene av blandingen. Dette krever en kalibrering for å trekke fra intensiteten I 0 (λ) og fra enhetens egen absorpsjon. Vi jobber generelt i et intensitetsforhold:
er
.Den andre ligningen er den som gir total tetthet ρ:
ρ = ρ 1 + ρ 2 .Generelt, hvis vi har en blanding av n produkter som hver har en karakteristisk absorpsjonstopp for en gitt bølgelengde λ i , så har vi et system av n ligninger å løse:
og
.I tillegg til kjemisk analyse brukes denne metoden for å bestemme prosentandelen av oksygenering i blodet ( oksimetri ).