ово розділених ліній називають спектром.
Спектр, що випромінюється розпеченими газами і парами, називається лінійчатим або переривчастим, а спектр, який випускають розпечені рідкі та тверді тіла - суцільний.
Лінійчатий спектр кожного елемента містить ряд спектральних ліній, відповідних випускаються променям, характеризуються певною довжиною хвилі О» або частотою коливання ОЅ.
Наявність у спектрі випромінювання таких ліній дає можливість судити про наявність шуканих елементів в досліджуваному речовині, а інтенсивність цих ліній характеризує їх кількісний вміст. Колір испускаемого або поглинається світла залежить від довжини хвилі. Наприклад, найбільша довжина хвилі видимого світла відповідає червоному, а найменша - фіолетовому світлі.
При проведенні якісного спектрального аналізу користуються атласом спектральних ліній.
У кількісному аналізі розглядається зв'язок між інтенсивністю спектральної лінії і концентрацією елемента в пробі.
3.3 Молекулярний спектр
Поява смуг поглинання обумовлено дискретністю енергетичних станів частинок, які поглинають енергію, а також від природи електромагнітного випромінювання. Інтенсивно поглинаються кванти світла, які відповідають енергії порушення частинки.
Будь молекула, відповідно до квантовими законами, є стійкою в певних стаціонарних станах. Перехід молекули з одного стану в інший пов'язаний з отриманням і віддачею енергії (також як у атома).
Молекула складна система, в молекулі мають місце різні види руху складових її часток - коливальні і обертальні. Якщо молекулі повідомляти різні кількості енергії, діючи електромагнітним випромінюванням, то кожному з цих кількостей Е = hv - будуть відповідати різні види спектрів.
У відсутності зовнішнього магнітного поля енергію молекули можна представити виразом 3.4:
Е = Е ел + Е кол + Е вр, (3.4)
де:
Е ел - електронна енергія молекули, обумовлена ​​рухом електронів, які беруть участь в утворенні зв'язків, так і локалізованих навколо ядра.
Е кол - коливальна енергія молекули, обумовлена ​​коливальним рухом молекул, коли при незмінному положенні центру ваги молекул - періодично змінюється положення ядер і складових її частинок.
Е вр - обертальна енергія молекули, обумовлена ​​обертальним рухом молекули, коли періодично відбувається зміна орієнтації молекули в просторі і її частин відносно один одного.
Електронна енергія значно перевищує коливальну, а коливальна - обертальну.
Е ел В·>> Е кол > Е вр
По порядку величин відношення цих енергій становить:
,
де: m е - маса електрона;
М-маса молекули.
Для більшості молекул m е = 10 -4 М = 10 -5 -10 -5
Е ел : Е кол : Е зр = ~ 1: 10 -2 : 10 -4
На підставі цього можна представити енергетичні рівні молекул, коли кожному електронному стану відповідає своя система коливальних рівнів, а кожному коливальному своя система обертальних рівнів:
0 Е ел
В
вр кол
вр кол
В
0 Е ел 1
Чисто обертальні переходи, тобто перехід між обертальними рівнями відповідає найменшому зміні енергії від одиниць до сотень Дж/моль або 10 -5 -10 -3 Дж/моль.
ДЕ вр = 10 -5 В· 10 -3 Дж/моль
За цих переходах виникає чисто обертальний спектр, якому відповідає випромінювання мікрохвильової і частини далекої ІЧ-області шкали електромагнітних хвиль.
Переходам між коливальними рівнями одного і того ж електронного стану відповідає зміні енергії від одиниць до сотень десятків КДж/м.
За цих переходах спостерігається коливальні спектри в ближній і далекій ІЧ - області.
Зазвичай при таких переходах змінюється і обертальна енергія молекул і відбувається багато переходів між обертальними підрівнями нижнього і верхнього коливальних рівнів. У результаті таких явищ в спектрі виникає не одна лінія, а сукупність близько розташованих ліній - утворюючи обертальну структуру коливальних смуг (Обертально-коливальні спектри). p> Перехід молекули з одного електронного стану в інший складає сотні КДж/моль, при цьому виникають електронні спектри, спостережувані у видимій частині спектру, а також в УФ - ближньої і дальньої.
Зміна електронного стану молекули супроводжується зміною коливальної і обертальної енергії, тому електронний молекулярний спектр складається із сукупності коливальних смуг, кожна з яких має обертальну структуру.
Через існування в ...
