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Tipi di spettroscopia

Alcuni dei tipi differenti di spettroscopie che saranno discussi in questo articolo comprendono la spettroscopia di raggi x, la spettroscopia della fiamma, la spettroscopia di emissione atomica (EA), la spettroscopia di assorbimento atomico (aa), la spettroscopia visibile ed ultravioletta della spettroscopia di emissione della scintilla (UV), infared (IR) e si avvicinano alla spettroscopia (NIR) infared come pure ad a risonanza magnetica nucleare (NMR).

Spectroscopy Basics | Engineering Chemistry

Spettroscopia di raggi x

In cristallografia a raggi x, i raggi x di energia sufficiente sono usati per eccitare gli elettroni dello shell interno negli atomi di un campione. Gli elettroni entrano in primo luogo verso gli orbitali esterni e poi giù negli shell interni sgomberati, che induce l'energia in questo trattamento di de-eccitazione ad essere emesso come radiazione.

Le energie dell'emissione o di assorbimento sono caratteristiche dell'atomo specifico; tuttavia, le piccole variazioni di energia possono accadere che sono caratteristiche di legame chimico particolare. Sia l'assorbimento dei raggi x che la spettroscopia di emissione quindi sono usati per determinare il legame elementare del prodotto chimico e della composizione.

In cristallografia a raggi x, i materiali cristallini sono analizzati studiando il modo che spargono i raggi x li hanno puntati su. Conoscere la lunghezza d'onda dei raggi x di incidente permette che il ricercatore calcoli le intensità dei raggi x sparsi per determinare le posizioni atomiche e la loro disposizione all'interno del sistema cristallino.

Spettroscopia della fiamma

Durante la spettroscopia della fiamma, l'analito è in genere in soluzione modulo o ottiene convertito in modulo della soluzione. Una volta che in soluzione, il campione poi è convertito in modulo gassoso libero in un trattamento a più stadi conosciuto come atomizzazione. La spettroscopia della fiamma è usata spesso per gli analiti dell'elemento metallico presenti agli intervalli di concentrazione molto bassi.

Spettroscopia degli EA

La spettroscopia degli EA eccita gli atomi dal calore di una fiamma per emettere l'indicatore luminoso. L'analisi degli atomi eccitati può poi essere raggiunta con l'uso di un polychromator ad alta definizione produrre un'intensità dell'emissione mentre è rilasciata sopra lo spettro di lunghezza d'onda per individuare simultaneamente gli elementi multipli.

Spettroscopia di aa

Confrontato alla spettroscopia degli EA, la spettroscopia di aa usa una fiamma di una temperatura più insufficiente per non eccitare gli atomi del campione. Invece, gli atomi dell'analito sono realmente emozionanti facendo uso delle lampade che splendono attraverso la fiamma al regolato di lunghezze d'onda secondo il tipo di analito allo studio. La quantità di analito presente nel campione di studio poi è determinata in base a quanto indicatore luminoso è assorbito dopo il passaggio attraverso la fiamma.

Spettroscopia dell'arco o della scintilla (emissione)

La spettroscopia della scintilla è usata per analizzare gli elementi metallici solidi o i campioni non metallici che sono stati resi conduttivi dopo la macinazione con la polvere della grafite. L'analisi di questi campioni richiede il passaggio di una scintilla elettrica attraverso loro al calore dei prodotti che eccita gli atomi. Gli atomi eccitati poi emettono l'indicatore luminoso delle lunghezze d'onda caratteristiche, che possono poi essere individuate facendo uso di un monocromatore.

L'analisi degli elementi metallici in campioni solidi con la spettroscopia della scintilla è qualitativa, poichè gli stati della scintilla non sono buono riflessi nel complesso. Tuttavia, l'uso recentemente introdotto delle sorgenti della scintilla che comprendono gli scarichi gestiti è stato indicato per rendere i dati quantitativi.

Credito di immagine: Forance/Shutterstock.com

Spettroscopia visibile ed UV

La spettroscopia visibile approfitta del fatto che molti atomi possono emettere o assorbire l'indicatore luminoso visibile. Nel usando questa tecnica, gli atomi del campione devono essere in una fase gassosa per ottenere uno spettro, che è simile a che cosa è richiesto in spettroscopia della fiamma. È comune affinchè la spettroscopia di assorbimento visibile si combini con la spettroscopia di assorbimento UV in spettroscopia di UV/Vis.

La spettroscopia UV può essere usata per quantificare la concentrazione sia di proteina che di livelli del DNA presenti all'interno di una soluzione. Molti amminoacidi, compreso triptofano, assorbono l'indicatore luminoso nell'intervallo di nanometro (nm) 280, mentre il DNA assorbe l'indicatore luminoso nell'intervallo di 260 nanometro. La spettroscopia UV, quindi, utilizza il rapporto di 260/280 di capacità di assorbimento di nanometro come buon indicatore della purezza relativa di una soluzione in termini di queste entità. La spettroscopia UV può anche essere usata per analizzare la fluorescenza di un campione sotto forma di spettroscopia di assorbimento.

Spettroscopia di NIR e di IR

La spettroscopia di IR è usata spesso determinare che tipo di obbligazioni sono presenti all'interno di un campione misurando i tipi differenti di vibrazioni schiave interatomiche che sorgono alle frequenze differenti. Inoltre, questa tecnica conta sul fatto che le molecole assorbono le frequenze specifiche che dipendono dalla loro struttura chimica come pure le masse globali degli atomi.

NIR mostra una maggior profondità di infiltrazione in un campione rispetto a radiazione mezzo IR. Ciò indica che NIR esibisce sia una sensibilità bassa come pure la sua capacità permettere che i grandi campioni siano misurati in ogni scansione con piccolo (se c'è ne) preparato del campione. NIR ha numerose applicazioni pratiche che comprendono la diagnosi medica, prodotti farmaceutici, biotecnologia, le analisi genomiche e proteomic, genomica, la rappresentazione chimica degli organismi intatti, tessuti, l'applicazione legale del laboratorio come pure le varie applicazioni militari.

RMN

RMN è un metodo prominente per analizzare i composti organici perché sfrutta i beni magnetici di determinati nuclei atomici per determinare sia le proprietà chimiche che fisiche di questi atomi e/o delle molecole che li contengono. RMN può anche fornire estese informazioni sulla struttura, sulla dinamica e sull'ambiente chimico degli atomi. Ulteriormente, anche i gruppi funzionali differenti sono distinguibili quando questa tecnica è impiegata; quindi, i gruppi funzionali identici con gli ambienti molecolari differenti ancora daranno i segnali distinguibili.

Riferimenti:

Further Reading

Last Updated: Mar 18, 2021

Afsaneh Khetrapal

Written by

Afsaneh Khetrapal

Afsaneh graduated from Warwick University with a First class honours degree in Biomedical science. During her time here her love for neuroscience and scientific journalism only grew and have now steered her into a career with the journal, Scientific Reports under Springer Nature. Of course, she isn’t always immersed in all things science and literary; her free time involves a lot of oil painting and beach-side walks too.

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Comments

  1. Pedro Bertemes-Filho Pedro Bertemes-Filho Brazil says:

    Faltou a Espectroscopia de Impedância Elétrica (EIE)

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