Спектральний аналіз і види спектрів

Спектральний аналіз і види спектрів

Спектральний аналіз - це метод кількісного та якісного визначення складу речовини. Він заснований на вивченні спектрів поглинання, випускання і люмінесценції.

Методи спектрального аналізу

Спектральний аналіз підрозділюють на кілька самостійних методів. Серед них виділяють: інфрачервону та ультрафіолетову спектроскопію, атомно-абсорбційний, люмінесцентний і флуоресцентний аналіз, спектроскопію відображення і комбінаційного розсіювання, спектрофотометрію, рентгенівську спектроскопію, а також низку інших методів.

Абсорбційний спектральний аналіз заснований на вивченні спектрів поглинання електромагнітного випромінювання. Емісійний спектральний аналіз проводиться за спектрами випускання атомів, молекул або іонів, збуджених різними способами.

Атомно-емісійний спектральний аналіз

Спектральним аналізом часто називають тільки атомно-емісійний спектральний аналіз, який заснований на дослідженні спектрів випускання вільних атомів і іонів в газовій фазі. Його проводять в області довжин хвиль 150-800 нм. У джерело випромінювання вводять пробу досліджуваної речовини, після чого в ньому відбувається випаровування і дисоціація молекул, а також збудження іонів, що утворилися. Вони випускають випромінювання, яке фіксується реєструючим пристроєм спектрального приладу.

Робота зі спектрами

Спектри проб порівнюють зі спектрами відомих елементів, які можна знайти у відповідних таблицях спектральних ліній. Так дізнаються склад аналізованої речовини. Кількісний аналіз передбачає визначення концентрації даного елемента в аналізованій речовині. Її впізнають за величиною сигналу, наприклад, за ступенем почорнення або оптичної щільності ліній на фотопластинці, за інтенсивністю світлового потоку на фотоелектричному приймачі.

Види спектрів

Безперервний спектр випромінювання дають речовини, що знаходяться в твердому або рідкому стані, а також щільні гази. У такому спектрі немає розривів, у ньому представлені хвилі всіх довжин. Його характер залежить не тільки від властивостей окремих атомів, але і від їх взаємодії один з одним. Лінійчастий спектр випромінювання характерний для речовин у газоподібному стані, при цьому атоми майже не взаємодіють одна з одною. Справа в тому, що ізольовані атоми одного хімічного елемента випромінюють хвилі строго певної довжини хвилі. При збільшенні щільності газу спектральні лінії починають розширюватися. Для спостереження такого спектру використовують світіння газового розряду в трубці або парів речовини в полум 'ї. Якщо пропускати біле світло через невипадковий газ, на тлі безперервного спектру джерела з 'являться темні лінії спектру поглинання. Газ найінтенсивніше поглинає світло тих довжин хвиль, які він випускає в нагрітому стані.