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Galerie de cartes mentales Spectroscopie
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Spectroscopie
Méthodes d'analyse optique de chimie analytique, notamment la spectrophotométrie UV-visible, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, la spectrophotométrie infrarouge, etc.
Modifié à 2024-01-19 17:03:13
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Spectroscopie
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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- Contour
méthode d'analyse optique
Spectrophotométrie infrarouge
Aperçu
Classification des régions spectrales infrarouges
Rayonnement électromagnétique avec une longueur d'onde comprise entre 0,76 um et 500 um
Région proche infrarouge : 0,76-2,5 um : absorption par doublement de fréquence O-H, N-H, C-H
Région infrarouge moyen : 2,5 ~ 25 um : vibration, spectre de rotation
Région infrarouge lointain : 25 ~ 500 um : rotation, vibration du réseau
Génération de spectre infrarouge
Transitions de niveaux d'énergie de vibration et de rotation moléculaire
Spectroscopie vibration-rotation
Caractéristiques du spectre infrarouge
Caractéristiques et empreintes digitales
Principalement utilisé pour identifier les composés et déterminer la structure moléculaire
Méthode de représentation du spectre infrarouge
L'abscisse est le nombre d'onde ou la longueur d'onde, l'ordonnée est le pourcentage de transmission et le pic d'absorption est vers le bas.
Comparaison de l'IR et de l'UV
Fondamental
Spectroscopie vibration-rotation
mouvement harmonique simple
Énergie cinétique T
Énergie potentielle U
La courbe d'énergie potentielle du résonateur et la courbe d'énergie potentielle bimoléculaire à température ambiante sont similaires lorsque la molécule est au niveau d'énergie vibratoire le plus bas.
Pic de fréquence fondamentale
Conditions pour les transitions de niveaux d'énergie vibrationnelle moléculaire
L'énergie du rayonnement infrarouge est égale à la différence d'énergie entre les deux niveaux d'énergie vibratoire de la molécule
Vibration d'absorption infrarouge (le changement net du moment dipolaire de la vibration moléculaire n'est pas égal à zéro
calculer
Forme vibrante
vibrations d'étirement
Vibration d'étirement symétrique
La même direction de mouvement le long de l'axe clé
Vibration d'étirement asymétrique
direction opposée
vibrations de flexion
Vibration de flexion dans le plan
Vibration des ciseaux : l'angle de liaison change comme l'ouverture et la fermeture des ciseaux
Vibration de balancement dans l'avion : Le groupe dans son ensemble se balance dans l'avion
vibration de flexion hors plan
balancement hors du plan
torsion
Vibrations de déformation
Vibration de déformation symétrique
Vibration de déformation asymétrique
Pic de fréquence fondamentale et pic de fréquence harmonique
Pic de fréquence fondamentale : de l’état fondamental au premier état excité
Caractéristiques: La fréquence de pointe fondamentale est égale à la fréquence de vibration de base d'un certain groupe dans la molécule Il a une intensité élevée et constitue un pic d’absorption important dans le spectre infrarouge.
Pic harmonique : transition de l’état fondamental à l’état de haute énergie
Catégorie : pic de fréquence doublant, pic de fréquence de groupe, pic de fréquence combiné, pic de fréquence différentielle, etc.
Caractéristiques : la probabilité de transition de crête harmonique est faible, l'intensité est faible et il est difficile à identifier Caractéristiques spectrales accrues
Pics caractéristiques et pics associés
Pics caractéristiques : identifier la présence d'un certain groupe fonctionnel Pics corrélés : ensemble de pics caractéristiques interdépendants produits par un groupe qui se soutiennent mutuellement.
Un ensemble de pics associés identifie un groupe
Position du pic d'absorption
Zone caractéristique : très caractéristique
Zone d'empreinte digitale : absorption dense, chevauchement complexe, difficile à identifier, reflétant de petits changements dans la structure moléculaire
Degrés de liberté vibratoires et nombre de pics d’absorption
degrés de liberté vibratoires
Nombre de pics d'absorption
réduire les causes
Vibration infrarouge inactive : aucun changement de moment dipolaire
dégénérer
La sensibilité de l'instrument n'est pas élevée
La force d’absorption est trop faible
Raisons de l'augmentation
Couplage vibratoire : la bande se divise en deux pics, un supérieur à la fréquence d'origine et un inférieur à la fréquence d'origine.
Résonance de Fermi : couplage vibratoire entre un pic de fréquence doublant ou un pic de fréquence de groupe et un pic de fréquence fondamentale
Intensité maximale d'absorption
Intensité absolue : Coefficient d'absorption molaire
Force relative
L'intensité du pic d'absorption reflète la probabilité de transition vibratoire du niveau d'énergie du groupe de réaction. Plus la probabilité est grande, plus l'intensité de la bande est grande.
Facteurs affectant la position du groupe
Facteurs internes
effet d'induction
effet de conjugaison
effet de liaison hydrogène
Effet de tension annulaire (effet d'angle de liaison)
encombrement stérique
facteurs externes
Polarité du solvant : plus la polarité est grande, plus la formation de liaisons hydrogène intermoléculaires et la fréquence de vibration d'étirement du groupe sont faibles. Essayez d'utiliser des solvants non polaires dans l'IR.
température de l'instrument
Spectrophotomètre infrarouge
Spectrophotomètre spécial à réseau
Source lumineuse, cellule d'absorption, monochromateur (réseau), détecteur, système d'enregistrement par amplification
Le monochromateur est placé derrière la cellule d'absorption pour éviter les interférences de lumière parasite
Source de rayonnement : solide inerte, capable d’émettre un rayonnement infrarouge continu de haute intensité
Tige en carbure de silicium : température de fonctionnement 1 200 ~ 1 400 degrés Celsius. Longue durée de vie, grande zone d'émission de lumière, pas besoin de préchauffage, inconvénients : long temps de travail, grande résistance, les contacts électriques nécessitent un refroidissement par eau
Lampe Nernst : température de fonctionnement 1750 degrés Celsius, nécessite un préchauffage Avantages : haute intensité lumineuse, pas besoin de refroidissement par eau Inconvénients : cher, mauvaise tenue mécanique
monochromateur
Réseau de réflexion : souvent utilisé en combinaison avec des filtres ou des pré-prismes pour réduire les interférences spectrales secondaires (spectre secondaire et tertiaire)
Détecteur
Thermocouple à vide : différence de température convertie en différence de potentiel
Cellule Golay (détecteur gonflable)
bassin d'absorption
Cellules d'absorption de liquides et de gaz
Les échantillons solides sont souvent compressés uniformément avec du bromure de potassium pur et mesurés directement.
Caractéristiques
La résolution est meilleure que celle du type à prisme, elle est moins chère et présente des exigences environnementales moindres.
Faible sensibilité, vitesse de balayage lente, ne convient pas à l'analyse de signaux trop forts ou trop faibles
Spectromètre infrarouge à transformée de Fourier
Source lumineuse, interféromètre, cellule d'absorption, détecteur, ordinateur et système d'enregistrement
Détecteur : type pyroélectrique, type photoconducteur
Avantages : vitesse de numérisation rapide Haute résolution haute sensibilité Haute précision Large gamme de spectres de mesure
La préparation des échantillons
Demande d'échantillon
Composant unique, pureté supérieure à 98 %
Ne contient pas d'humidité (eau de cristallisation, eau libre) pour éviter que le pic d'hydroxyle ne soit perturbé ou que la fenêtre de sel ne soit détruite.
échantillon solide
Méthode par comprimé : méthode par comprimé KBr
Échantillon de 1 à 2 mg et 200 mg de KBr
Pressez la presse à huile dans un échantillon transparent d'un diamètre de 13 mm et d'une épaisseur de 1 mm.
Spectre infrarouge moyen complet mesurable de KBr pur
Méthode en pâte (méthode à la pommade, méthode à la paraffine liquide)
Une fois l’échantillon broyé en fins morceaux, il est mélangé avec de la paraffine liquide ou du perfluorocarbone et pris en sandwich entre des comprimés de sel.
méthode en couche mince
Pour la détermination des composés polymères, l'échantillon est dissous dans un liquide volatil et appliqué sur un comprimé de sel.
échantillon liquide
Méthode de serrage : liquides difficiles à évaporer
méthode de frottis
Liquide à haute viscosité
méthode de la piscine liquide
Les échantillons très absorbants peuvent être mesurés après dilution appropriée avec un solvant.
Solvant : chloroforme, CS2
Échantillon de gaz : après purification, placez-le directement dans le pool d'échantillons, et le pool d'échantillons doit être évacué.
La relation entre le spectre infrarouge et la structure moléculaire
Neuf sections de la médecine traditionnelle chinoise dans le spectre infrarouge
fréquence caractéristique
application
Analyse qualitative, contrôle de pureté
Calcul d'insaturation
Analyse du spectre
Spectrophotométrie UV-visible
Fondamental
L'absorption sélective de la lumière d'une certaine longueur d'onde par une substance
Caractéristiques
Haute sensibilité, bonne sélectivité, haute précision, large application, instrumentation simple, opération facile et vitesse d'analyse rapide
Type de transition
Termes communs
courbe d'absorption
pic d'absorption
vallée d'absorption
acromion
absorption terminale
Chromophore
Chromophore auxiliaire
décalage vers le rouge, décalage vers le bleu
Effet additif, effet soustractif
bande d'absorption
Ceinture R
Ceinture K
Ceinture B
Ceinture électronique
Loi Lambert-Bière
Conditions : lumière monochromatique parallèle, solution diluée
erreur photométrique
Facteurs qui s’écartent de la loi de Beer
facteurs chimiques
Dissociation, association, solvatation, etc.
Facteurs optiques
lumière non monochromatique
Dépend de la largeur de fente du monochromateur et de la résolution du prisme ou du réseau
lumière parasite
A devient plus petit ou de faux pics apparaissent
Lumière diffusée et lumière réfléchie
A devient plus grand
lumière non parallèle
A devient plus grand
Erreur de mesure et sélection des conditions de mesure
Erreur de mesure de la transmission
A0,2 ~ 0,7 T20% ~ 65% L'erreur minimale est A=0,434
Sélection des conditions
Plage d'absorption
Sélection de la longueur d'onde : absorption maximale, interférence minimale
Réaction des couleurs et sélection des conditions de couleur
Réaction colorée : méthode colorimétrique
Exigences de réaction colorée
Détermination de la relation de mesure entre l'objet mesuré et la substance non ferreuse
Le produit de réaction a une capacité d'absorption de la lumière élevée et une stabilité suffisante
La couleur du produit de réaction est très différente de la couleur du révélateur
Bonne sélectivité de réaction des couleurs
Sélection des conditions de développement des couleurs
Dosage du chromogène
acidité de la solution
Temps de développement des couleurs
température
Récipient
Annulation des interférences
L'impact des substances interférentes
Il y a une absorption à la longueur d'onde mesurée
L'eau se dissout en précipité
Former des complexes stables avec les ions à mesurer ou les agents chromogènes
Façons d’éliminer les distractions
Contrôler l'acidité
Agent masquant
L'agent masquant n'interagit pas avec les ions à mesurer L'agent masquant et ses complexes avec les ions interférents n'interfèrent pas avec la détermination.
Sélectionner la longueur d'onde de mesure
Sélectionnez une solution vierge
blanc de solvant
Blanc réactif (aucune solution de test ajoutée)
Blanc d'échantillon (ajouter une solution de test, sans révélateur) : convient aux échantillons colorés mais sans interférence du révélateur
Séparation des substances interférentes (prétraitement)
instrument
Les principaux composants
Source de lumière
Plage de lumière visible de la lampe au tungstène et de la lampe halogène au tungstène : 350 ~ 1000 nm
Lampe à hydrogène et lampe au deutérium : plage UV 150 ~ 400 nm
monochromateur
dispersion originale
Lentille collimatrice
Fente : affecte directement la pureté de la lumière monochromatique
bassin d'absorption
Cellule d'absorption en verre optique
Piscine à absorption en quartz
Détecteur : élément de conversion photoélectrique
Systèmes de traitement et d'affichage du signal
Type de photomètre
Spectrophotomètre à faisceau unique
un monochromateur
Convient pour mesurer l'absorbance à une longueur d'onde donnée et ne peut pas balayer toute la plage de longueurs d'onde
Spectrophotomètre double faisceau
longueur d'onde unique
Le monochromateur est suivi d'un séparateur de faisceau, et les deux faisceaux de lumière traversent respectivement la cellule d'échantillon et la cellule de référence.
Obtenez un spectre d'absorption par balayage pleine bande en peu de temps
Spectrophotomètre à double longueur d'onde
Deux monochromateurs, double longueur d'onde
Analyse qualitative et quantitative
Méthodes qualitatives
Dans les mêmes conditions de mesure
Forme du spectre d'absorption Nombre de pics d'absorption La position de la longueur d'onde, l'intensité et le coefficient d'absorption du pic d'absorption
Comparer les spectres d'absorption
Données caractéristiques du spectre d'absorption : champ d'onde maximal et coefficient d'absorption
Rapport d'absorbance ou de coefficient d'absorption
Méthodes quantitatives à composant unique
Base quantitative : loi de Lambert-Beer
méthode de la courbe standard
Précautions
Une chanson standard doit comporter au moins 5 à 7 points et ne peut être étendue à volonté.
La concentration de la solution d'essai doit se situer dans la plage linéaire de la courbe étalon
La solution à tester et la substance de référence doivent être mesurées dans les mêmes conditions.
La raison pour laquelle la chanson ne peut pas être marquée à l'origine
Mauvaise sélection de solution vierge
La réaction de développement de la couleur n'est pas assez sensible
Les propriétés optiques des cellules d’absorption sont incohérentes
méthode de contrôle standard
Dans les mêmes conditions : même matériau, même instrument, même longueur d'onde, même épaisseur de cellule d'absorption Prérequis : marquer la trace au-delà de l'origine
Méthode du coefficient d'absorption
Méthodes quantitatives pour les échantillons multicomposants
Principe : l'absorbance est additive
Il n'y a pas d'interférence dans les spectres d'absorption des deux composants : quantification d'un seul composant
Les spectres d'absorption des deux composants se chevauchent partiellement
Chevauchement complet : détermination d'échantillons mélangés
Résolution d'équations linéaires
Méthode du point d’absorption égal
Conditions de base
Les composants interférents ont la même absorbance aux deux longueurs d'onde
La différence d'absorbance du composant mesuré dans les deux champs d'ondes est suffisamment grande
relation avec la structure moléculaire
Spectre d'absorption UV des composés organiques
Facteurs qui influencent
Effet d'encombrement stérique : chromophore conjugué
Effet cross-ring : chromophore non conjugué, bénéfique à l'interaction entre les orbitales électroniques
Effet solvant : la bande K est décalée vers le rouge, la bande R est décalée vers le bleu et la structure fine du pic d'absorption disparaît
Impact sur le pH du système
analyse structurelle
Aucune absorption à 220 ~ 270 nm - hydrocarbures aliphatiques, hydrocarbures alicycliques, oléfines non conjuguées
Forte absorption à 220 ~ 250 nm - deux liaisons insaturées conjuguées
Groupe carbonyle à faible absorption de 250 ~ 350 nm
Forte absorption de 200 ~ 250 nm, absorption d'intensité moyenne de 250 ~ 290 nm - groupe stupide
Forte absorption au-dessus de 300 nm - système conjugué plus grand
Spectroscopie RMN
Aperçu
Génération de spectres RMN
Transition du niveau d'énergie de spin nucléaire sous un fort champ magnétique externe
Spectroscopie RMN, comparaison UV, IR
Fondamental
Propriétés de base des noyaux atomiques
Spin et moment magnétique du noyau atomique
Le nombre de protons et de neutrons sont tous deux des nombres pairs : nombre quantique de spin (I) = 0
Le nombre de protons et de neutrons sont tous deux des séries : I est un nombre positif
Moment cinétique de rotation P (vecteur)
Moment magnétique nucléaire μ, caractéristiques de force du champ magnétique, vecteur
Le nombre quantique de spin et le moment magnétique nucléaire ne sont pas nuls, c'est un noyau magnétique et il existe un signal de résonance magnétique nucléaire.
Quantification spatiale et division du niveau d'énergie des moments magnétiques nucléaires
Nombre quantique magnétique m : représente les différentes orientations des moments magnétiques nucléaires
Conditions de transition
La différence de niveau d'énergie est proportionnelle à la force du champ magnétique externe
La création de la résonance magnétique nucléaire
Équations de base de la RMN
Trois conditions nécessaires à la génération de résonance magnétique nucléaire
Noyau magnétique
champ magnétique externe
Ondes magnétiques adaptées à l’énergie
Saturation et détente
Distribution Boltzmann
Méthodes pour améliorer la sensibilité RMN : augmenter la différence entre le nombre de noyaux de niveau d'énergie élevé et faible, augmenter la force du champ magnétique externe et réduire la température de fonctionnement
Saturation : le nombre de noyaux de niveau d'énergie élevé et faible est égal
Relaxation : les noyaux à haut niveau d'énergie libèrent de l'énergie par des voies non radiatives, ramenant les noyaux à des niveaux d'énergie plus faibles. Il s'agit d'un processus essentiel pour maintenir les signaux de résonance magnétique nucléaire.
Changement chimique
La production de déplacements chimiques
effet de protection
Déplacement chimique : les noyaux des molécules dans un environnement chimique inaccessible ont des fréquences de résonance différentes (différents déplacements des pics d'absorption) en raison de différents effets de blindage.
Équation RMN (modifiée)
Comment exprimer les déplacements chimiques
Implémentation des méthodes RMN
Méthode de balayage
méthode de balayage
Sélection de matériaux standards
Substances avec de grandes constantes de protection (déplacements chimiques positifs)
Tétraméthylsilane (TMS), constante de déplacement = 0
Pourquoi utiliser le TMS comme matériau standard
L’environnement chimique de 12 hydrogènes est le même et un seul pic apparaît dans le spectre RMN de l’hydrogène.
La constante de blindage est très grande
La substance chimique est stable, facilement soluble dans les solvants organiques, a un point d’ébullition bas et se sépare facilement de l’échantillon.
méthode d'affichage
Facteurs affectant le déplacement chimique des protons
Densité du nuage d'électrons à l'extérieur du noyau
effet électrique
effet d'induction
effet de conjugaison
Effet d'anisotropie magnétique
effet van der Waals
effet de liaison hydrogène
effet solvant
Faites attention au ratio de solvant
Dans une solution diluée d'un solvant inerte, le déplacement chimique ne change pas beaucoup
Déplacements chimiques de divers protons
Couplage de spin et systèmes de spin
Couplage spin-spin, division spin-spin
Règles de répartition des pics
Raison : couplage de spin entre deux groupes adjacents de noyaux d’hydrogène
Loi n 1, rapport de surface de pic multiple
Conditions d'établissement de la loi n°1
La constante de couplage J est la même
Le proton est faiblement couplé au noyau mesuré.
Constante de couplage J et sa relation structurelle
Constante de couplage : la distance entre plusieurs pics, positifs ou négatifs, l'unité est Hz
exprimer
taper
Couplage de même carbone (couplage) : couplage de deux protons avec des environnements chimiques différents sur le même carbone
Couplage ortho-carbone (ortho-couplage) : le couplage de protons sur deux carbones adjacents de l'hydrogène sur des carbones adjacents dans le même environnement chimique ne se couple pas.
Couplage à distance : séparé par plus de trois liaisons chimiques
Facteurs qui influencent
Magnétisme du noyau atomique : Plus le magnétisme est grand, plus le J est grand
Structure moleculaire
Le nombre de touches dans l'intervalle : plus il y a de touches, plus J est petit
angle
Densité du nuage électronique : plus la densité est grande, plus J est grand
système d'essorage
Propriétés équivalentes des noyaux
Équivalence chimique : un groupe de noyaux avec le même environnement chimique, les déplacements chimiques des noyaux chimiquement équivalents doivent être les mêmes
Méthode de jugement
Fonctionnement symétrique, mouvement rapide
équivalence magnétique
Conditions : équivalence chimique, mêmes constantes de couplage
Classification et dénomination des systèmes de spin
Classification (force de couplage) : couplage de premier niveau, couplage de deuxième niveau
nom
Spectre de premier niveau
Etat : attelage premier niveau Équivalence RMN du même groupe nucléaire
Caractéristiques : Le nombre de pics multiples suit la loi n 1 Le rapport des aires du multiplet est le rapport des coefficients après que le binôme (a b) soit étendu à la nième puissance. La position centrale du multiplet est le déplacement chimique et la distance maximale du multiplet est la constante de couplage J.
Spectromètres à résonance magnétique nucléaire et méthodes d'essai
structure
Aimant ou champ magnétique supraconducteur : fournit un champ magnétique puissant, constant et uniforme.
Oscillateur radiofréquence : fournit des ondes électromagnétiques à fréquence fixe
Récepteur RF : détecte les signaux électriques
tube à échantillon
système de lecture
Spectromètre de résonance magnétique nucléaire à transformée de Fourier pulsée PFT-NMR : vitesse de détection rapide et haute sensibilité
La préparation des échantillons
échantillon
Solvant : Réactif deutéré (l'échantillon est facilement soluble et n'interfère pas avec le signal) : chloroforme, acétone, benzène, réactif deutéré de diméthylsulfoxyde
Matériau standard : Tétraméthylsilane TMS, 1 %
Analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'hydrogène
Introduction
Principe : L'énergie agit sur l'objet à mesurer pour produire un rayonnement optique, et le rayonnement lumineux agit sur l'objet à mesurer pour produire des changements.
Propriétés du rayonnement électromagnétique
Propriétés de base : dualité onde-particule (nature ondulatoire, nature particulaire)
Volatilité : ne peut pas expliquer l'émission et l'absorption des rayonnements
Nature particulaire : La lumière est composée de photons et l’énergie lumineuse est concentrée sur les particules de lumière.
spectre électromagnétique
Zone à fort rayonnement
Les rayons gamma ont l'énergie la plus élevée et proviennent de transitions de niveau d'énergie nucléaire
Transition du niveau d'énergie des électrons internes aux rayons X
Région spectrale optique
lumière UV
Transitions de niveau d'énergie des électrons externes dans les atomes et les molécules
lumière visible
Lumière infrarouge
Transitions de niveaux d'énergie de vibration et de rotation moléculaire
Zone spectrale
four micro onde
Transition du niveau d'énergie de rotation moléculaire
ondes électromagnétiques
Transition du niveau d'énergie de spin nucléaire
Interaction entre rayonnement électromagnétique et matière
absorber
L'énergie des ondes électromagnétiques est exactement égale à la différence de niveau d'énergie, et la matière absorbe l'énergie
Transition d'absorption atomique
absorption moléculaire
Spectroscopie d'absorption UV-visible et infrarouge
émission
La matière libère de l'énergie sous forme de photons, produisant des ondes électromagnétiques
Spectroscopie d'émission atomique ; spectroscopie de fluorescence, spectroscopie de phosphorescence, méthode de chimiluminescence ;
diffusion
Les photons entrent en collision avec des molécules matérielles et changent leur direction de mouvement
Collision élastique, pas d'échange d'énergie : diffusion Rayleigh
Collision inélastique, échange d'énergie : diffusion Raman
Réfraction, réflexion, interférence, diffraction
Méthodes d'analyse optique et leur classification
Classification des formes de rayonnement
ll
Base : longueur d'onde et intensité de la lumière émise
état excité vers état fondamental
spectre d'absorption
Base : Le spectre produit par une substance absorbant l'énergie radiante correspondante
Spectroscopie UV-Vis, IR, RMN
spectre de diffusion
Diffusion Raman
forme spectrale
Spectre atomique
spectre de raies
Transition de niveau d'énergie dans la couche externe des atomes, spectre de raies
spectre continu
Un rayonnement de corps noir est produit, qui constitue un facteur d'interférence et peut être utilisé comme source de lumière continue.
spectre moléculaire
spectre de bande
Niveau d'énergie électronique, niveau d'énergie vibratoire, niveau d'énergie de rotation
Petite différence de niveau d'énergie, spectre semblable à une bande
Méthode non spectrale : le niveau d'énergie interne ne change pas, seules les modifications du rayonnement électromagnétique sont mesurées
Instruments de spectrométrie
Source de rayonnement, système spectroscopique, récipient d'échantillon, détecteur, dispositif de lecture
source de rayonnement
Source de lumière continue : spectre d'absorption moléculaire : lampe au deutérium, lampe au tungstène
Source lumineuse linéaire : Absorption atomique : lampe à vapeur métallique, lampe à cathode creuse
Spectrophotomètre (monochromateur) : fentes d'entrée et de sortie, lentille collimatrice, élément de dispersion, lentille de focalisation
récipient à échantillons
cuvette (cellule d'absorption)
UV : Quartz
Vis: verre silicaté
Appareil spécial : Nébuliseur (Spectrophotométrie d'absorption atomique)
Détecteur
Détecteur quantifié (détecteur de photons)
Détecteur thermique : pour zone de lumière infrarouge
Processeur de signal et dispositif de lecture
Amplifiez le signal de sortie, changez DC ou AC, etc.