Espectres d'emissió vs d'absorció | Espectre d'absorció vs espectre d'emissió
La llum i altres formes de radiacions electromagnètiques són molt útils i s'utilitzen àmpliament en química analítica. La interacció de la radiació i la matèria és el tema de la ciència anomenada espectroscòpia. Les molècules o els àtoms poden absorbir energia o alliberar energia. Aquestes energies s'estudien en espectroscòpia. Hi ha diferents espectrofotòmetres per mesurar diferents tipus de radiacions electromagnètiques com ara IR, UV, visible, raigs X, microones, radiofreqüència, etc.
Espectre d'emissió
Quan es dóna una mostra, podem obtenir informació sobre la mostra en funció de la seva interacció amb la radiació. En primer lloc, la mostra s'estimula aplicant energia en forma de calor, energia elèctrica, llum, partícules o una reacció química. Abans d'aplicar energia, les molècules de la mostra es troben en un estat d'energia inferior, que anomenem estat fonamental. Després d'aplicar energia externa, algunes de les molècules experimentaran una transició a un estat d'energia superior anomenat estat excitat. Aquesta espècie en estat excitat és inestable; per tant, intentant emetre energia i tornar a l'estat fonamental. Aquesta radiació emesa es representa en funció de la freqüència o la longitud d'ona, i llavors s'anomena espectre d'emissió. Cada element emet una radiació específica en funció de la bretxa d'energia entre l'estat fonamental i l'estat excitat. Per tant, es pot utilitzar per identificar les espècies químiques.
Espectres d'absorció
Un espectre d'absorció és un gràfic d'absorbància en funció de la longitud d'ona. A part de la longitud d'ona, l'absorbància també es pot representar en funció de la freqüència o el nombre d'ona. Els espectres d'absorció poden ser de dos tipus: espectres d'absorció atòmica i espectres d'absorció molecular. Quan un feix de radiació UV policromàtica o visible travessa els àtoms en fase gasosa, només algunes de les freqüències són absorbides pels àtoms. La freqüència absorbida és diferent per a diferents àtoms. Quan es registra la radiació transmesa, l'espectre consta d'una sèrie de línies d'absorció molt estretes. En els àtoms, aquests espectres d'absorció es veuen com a resultat de transicions electròniques. En les molècules, a part de les transicions electròniques, també són possibles les transicions de vibració i rotació. Per tant, l'espectre d'absorció és força complex i la molècula absorbeix els tipus de radiació UV, IR i visible.
Quina diferència hi ha entre els espectres d'absorció i els espectres d'emissió?
• Quan un àtom o molècula s'excita, absorbeix una certa energia en la radiació electromagnètica; per tant, aquesta longitud d'ona estarà absent a l'espectre d'absorció registrat.
• Quan l'espècie torna a l'estat fonamental des de l'estat excitat, s'emet la radiació absorbida i es registra. Aquest tipus d'espectre s'anomena espectre d'emissió.
• En termes senzills, els espectres d'absorció enregistren les longituds d'ona absorbides pel material, mentre que els espectres d'emissió registren les longituds d'ona emeses pels materials, que abans ja havien estat estimulats per l'energia.
• En comparació amb l'espectre visible continu, tant els espectres d'emissió com els d'absorció són espectres de línia perquè només contenen determinades longituds d'ona.
• En un espectre d'emissió només hi haurà poques bandes de colors en un fons fosc. Però en un espectre d'absorció hi haurà poques bandes fosques dins de l'espectre continu. Les bandes fosques de l'espectre d'absorció i les bandes de colors de l'espectre emès del mateix element són similars.
