Spectroscopie

Schrijver: Leandro Alegsa

28-02-2021

Spectroscopie is de studie van licht als functie van de lengte van de golf die is uitgezonden, weerkaatst of door een vaste stof, vloeistof of gas is geschenen. Om geanalyseerd te worden wordt de chemische stof verhit, want hete dingen gloeien en elke chemische stof gloeit anders. De verschillende golflengten van de gloed vormen een kleurenspectrum dat in sommige details verschilt van andere chemicaliën. Spectroscopie scheidt en meet de helderheid van de verschillende golflengtes. Hiermee kunnen de chemicaliën in een mengsel worden geïdentificeerd en enkele andere dingen worden bepaald, zoals hoe heet het ding is.

Spectroscopie stelt wetenschappers in staat dingen te onderzoeken die te klein zijn om door een microscoop te worden gezien, zoals moleculen, en de nog kleinere subatomaire deeltjes zoals protonen, neutronen en elektronen. Er zijn speciale instrumenten om deze lichtgolven te meten en te analyseren.

Methoden

Infraroodspectroscopie meet licht in het infrarode elektromagnetische spectrum. Het hoogtepunt van IR-spectroscopie is dat het zeer nuttig is bij het identificeren van functionele groepen van organische moleculen. De absorptie van infrarood licht door organische moleculen veroorzaakt moleculaire trillingen. De trillingsfrequenties zijn uniek voor de individuele functionele groepen. IR spectra worden grafisch weergegeven door transmissie(%) vs. golfgetal (cm-1)

Röntgenkristallografie kan de structuur van een kristallijn molecuul bekijken. De elektronenwolk van elk atoom breekt de röntgenstralen af, waardoor de posities van de atomen zichtbaar worden. Verschillende anorganische en organische moleculen kunnen worden gekristalliseerd en bij deze methode worden gebruikt, waaronder DNA, eiwitten, zouten en metalen. Het monster dat voor de analyse wordt gebruikt, wordt niet vernietigd.

Ultraviolet-zichtbaar spectroscopie maakt gebruik van zichtbaar en ultraviolet licht om te zien hoeveel van een chemische stof zich in een vloeistof bevindt. De kleur van de oplossing is de basis voor hoe UV-Vis werkt. De kleur van de oplossing waarmee we werken is gekleurd vanwege de chemische samenstelling. De oplossing absorbeert dus sommige lichtkleuren en reflecteert andere kleuren, het licht dat het reflecteert is de kleur van de oplossing. UV-Vis spectroscopie werkt door licht door een monster van je oplossing te laten gaan en dan te bepalen hoeveel licht door de oplossing wordt geabsorbeerd.

Nucleaire magnetische resonantie kan naar kernen kijken. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de magnetische eigenschappen van bepaalde kernen, waarvan ^13C en ^{1H de meest} voorkomende zijn. Het NMR-instrument wekt een groot magnetisch veld op waardoor de kernen zich gedragen als kleine staafmagneetjes. De kernen oriënteren zich ofwel met het magnetische veld van het instrument mee, ofwel ertegenin. Op dit punt zijn er twee mogelijke oriëntaties: α of β. Vervolgens worden de kernen blootgesteld aan radiogolven die α naar de β-oriëntatie doen overgaan. Wanneer deze verandering optreedt, wordt energie afgegeven en gedetecteerd. De gegevens worden door een computersysteem grafisch geïnterpreteerd (intensiteit vs. chemische verschuivingen in ppm). NMR vernietigt het monster dat voor de analyse wordt gebruikt niet. Hieronder is een 900 MHz NMR systeem te zien.

Verwante pagina's

Absorptiespectroscopie
Astronomische spectroscopie
Tijd-domein spectroscopie
Auger elektronenspectroscopie

Vragen en antwoorden

V: Wat is spectroscopie?

A: Spectroscopie is de studie van licht als functie van de lengte van de golf die is uitgezonden, gereflecteerd of door een vaste stof, vloeistof of gas schijnt.

V: Waarom verwarmen chemici een chemische stof tijdens spectroscopie?

A: Elke chemische stof gloeit anders bij verhitting, en spectroscopie analyseert de gloed van de chemische stof om het kleurenspectrum van de golflengte te bepalen, dat verschilt van andere stoffen.

V: Hoe maakt spectroscopie onderscheid tussen verschillende chemicaliën?

A: Spectroscopie scheidt en meet de helderheid van de verschillende golflengtes van de gloed van chemicaliën.

V: Wat kan spectroscopie bepalen naast het identificeren van chemicaliën?

A: Spectroscopie kan bepalen hoe heet het ding is dat geanalyseerd wordt.

V: Wat is het voordeel van spectroscopie?

A: Met spectroscopie kunnen wetenschappers dingen onderzoeken die te klein zijn om door een microscoop gezien te worden, zoals moleculen en subatomaire deeltjes.

V: Wat is er nodig om lichtgolven in spectroscopie te meten en te analyseren?

A: Er zijn speciale instrumenten nodig om lichtgolven in spectroscopie te meten en te analyseren.

V: Wat zijn enkele voorbeelden van subatomaire deeltjes die met spectroscopie onderzocht kunnen worden?

A: Subatomaire deeltjes zoals protonen, neutronen en elektronen kunnen met spectroscopie onderzocht worden.