Spektrometerforsøg

De fleste spektrometre måler intensiteten af ​​udsendt eller transmitteret lys ved en given bølgelængde; Andre spektrometre, kaldet massespektrometre, måler massen af ​​små ladede partikler i stedet. Begge typer spektrometre er uvurderlige værktøjer til kemikere og nyder en bred vifte af anvendelser i videnskabelige eksperimenter.

Målingskoncentration

"Spektrofotometri" er en fælles eksperimentel teknik i kemiske og biokemiske laboratorier. Lysoptagelsen ved en given bølgelængde er relateret til opløst koncentration under ølens lov, A = ε b C, hvor "C" er koncentration af et opløst stof, "b" er længden af ​​stien, som lyset skal rejse, når det går gennem opløsningen, og "ε" er en konstant specifik for det anvendte solvens og bølgelængde. Justering af vinklen af ​​et prisme eller diffraktionsgitter vælger en specifik bølgelængde af lys, som passerer gennem prøven; en detektor på den anden side måler lysets intensitet, og herfra kan man beregne absorbansen eller "A." Beregning ε kan udføres ved hjælp af andre opløsninger af samme stof, hvis koncentration allerede er kendt.

Identifikation af funktionelle grupper

"Infrarød spektroskopi" er en anden nyttig spektrometrisk teknik. En IR spektrometer passerer infrarødt lys gennem en prøve og måler intensiteten af ​​transmitteret lys på den anden side. Dataene indsamles af en computer, som forbereder en graf, der viser, hvor meget infrarødt lys absorberes ved forskellige bølgelængder. Visse absorptionsmønstre afslører tilstedeværelsen af ​​specifikke grupper af grupper i et molekyle. En bred top i absorption ved ca. 3.300 til 3.500 inverse centimeter antyder for eksempel tilstedeværelsen af ​​en alkoholfunktionsgruppe eller "-OH."

Identificerende stoffer

Forskellige elementer og forbindelser har unikke absorptionsspektre, hvilket betyder at de absorberer elektromagnetisk stråling ved bestemte bølgelængder specifikke for den forbindelse. Det samme gælder for emissionsspektre (de bølgelængder, der udledes, når elementet opvarmes). Disse spektre er lidt som et fingeraftryk i den forstand, at de kan bruges til at identificere elementet eller sammensætningen. Denne teknik har en bred vifte af anvendelser; astronomer analyserer ofte emissionsspektre for at bestemme, hvilke typer elementer der findes i fjerntliggende stjerner.

Massespektrometri
Massespektrometre er meget forskellige fra andre slags spektrometre, idet de måler masse af partikler, snarere end emission eller optagelse af lys. I et massespektrometer fordampes en forbindelse i et fordampningskammer, og en lille mængde får lov til at lække ind i et kildekammer, hvor det rammes af en høj-energistråle af elektroner. Denne stråle af elektroner ioniserer de sammensatte molekyler, fjerner en elektron, så molekylerne har en positiv ladning. Det vil også bryde nogle af molekylerne op i fragmenter. Ionerne og fragmenterne drives nu fra kildekammeret af et elektrisk felt; derfra passerer de gennem et magnetfelt. Mindre partikler afbøjes mere end større, så størrelsen af ​​hver partikel kan bestemmes, når den rammer en detektor. Det resulterende massespektrum giver en kemiker værdifulde spor om sammensætningen og strukturen af ​​forbindelsen