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Introdução à espectroscopia

Introdução à espectroscopia

A espectroscopia é uma técnica que usa a interação da energia com uma amostra para realizar uma análise.

O que é um espectro?

Os dados obtidos da espectroscopia são chamados espectros. Um espectro é um gráfico da intensidade da energia detectada versus o comprimento de onda (ou massa, momento ou frequência, etc.) da energia.

Que informações são obtidas?

Um espectro pode ser usado para obter informações sobre níveis de energia atômica e molecular, geometrias moleculares, ligações químicas, interações de moléculas e processos relacionados. Frequentemente, os espectros são usados ​​para identificar os componentes de uma amostra (análise qualitativa). Os espectros também podem ser usados ​​para medir a quantidade de material em uma amostra (análise quantitativa).

Quais instrumentos são necessários?

Vários instrumentos são utilizados para realizar análises espectroscópicas. Em termos mais simples, a espectroscopia requer uma fonte de energia (geralmente um laser, mas isso pode ser uma fonte de íons ou fonte de radiação) e um dispositivo para medir a alteração na fonte de energia após a interação com a amostra (geralmente um espectrofotômetro ou interferômetro) .

Quais são alguns tipos de espectroscopia?

Existem tantos tipos diferentes de espectroscopia quanto fontes de energia! aqui estão alguns exemplos:

Espectroscopia Astronômica

A energia dos objetos celestes é usada para analisar sua composição química, densidade, pressão, temperatura, campos magnéticos, velocidade e outras características. Existem muitos tipos de energia (espectroscopia) que podem ser usados ​​na espectroscopia astronômica.

Espectroscopia de Absorção Atômica

A energia absorvida pela amostra é usada para avaliar suas características. Às vezes, a energia absorvida faz com que a luz seja liberada da amostra, que pode ser medida por uma técnica como a espectroscopia de fluorescência.

Espectroscopia de refletância total atenuada

Este é o estudo de substâncias em filmes finos ou em superfícies. A amostra é penetrada por um feixe de energia uma ou mais vezes e a energia refletida é analisada. A espectroscopia de refletância total atenuada e a técnica relacionada chamada espectroscopia de reflexão interna múltipla frustrada são usadas para analisar revestimentos e líquidos opacos.

Espectroscopia Paramagnética Eletrônica

Esta é uma técnica de microondas baseada na divisão de campos de energia eletrônica em um campo magnético. É usado para determinar estruturas de amostras contendo elétrons não emparelhados.

Espectroscopia Eletrônica

Existem vários tipos de espectroscopia eletrônica, todos associados à medição de mudanças nos níveis de energia eletrônica.

Espectroscopia de transformada de Fourier

Essa é uma família de técnicas espectroscópicas nas quais a amostra é irradiada por todos os comprimentos de onda relevantes simultaneamente por um curto período de tempo. O espectro de absorção é obtido aplicando análise matemática ao padrão de energia resultante.

Espectroscopia de raios gama

A radiação gama é a fonte de energia nesse tipo de espectroscopia, que inclui análise de ativação e espectroscopia Mossbauer.

Espectroscopia de infravermelho

O espectro de absorção no infravermelho de uma substância às vezes é chamado de impressão digital molecular. Embora freqüentemente usada para identificar materiais, a espectroscopia de infravermelho também pode ser usada para quantificar o número de moléculas absorventes.

Espectroscopia a Laser

A espectroscopia de absorção, a espectroscopia de fluorescência, a espectroscopia Raman e a espectroscopia Raman com superfície aprimorada geralmente usam luz laser como fonte de energia. As espectroscopias a laser fornecem informações sobre a interação da luz coerente com a matéria. A espectroscopia a laser geralmente possui alta resolução e sensibilidade.

Espectrometria de massa

Uma fonte de espectrômetro de massa produz íons. Informações sobre uma amostra podem ser obtidas através da análise da dispersão de íons quando eles interagem com a amostra, geralmente usando a razão massa / carga.

Espectroscopia multiplexada ou com frequência modulada

Nesse tipo de espectroscopia, cada comprimento de onda óptico que é gravado é codificado com uma frequência de áudio contendo as informações originais do comprimento de onda. Um analisador de comprimento de onda pode reconstruir o espectro original.

Espectroscopia Raman

A dispersão de luz Raman pelas moléculas pode ser usada para fornecer informações sobre a composição química e a estrutura molecular de uma amostra.

Espectroscopia de raios X

Essa técnica envolve a excitação de elétrons internos dos átomos, que pode ser vista como absorção de raios-x. Um espectro de emissão de fluorescência de raios-x pode ser produzido quando um elétron cai de um estado de energia mais alto para a vaga criada pela energia absorvida.