Introducción a la espectroscopia
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La espectroscopia es una técnica que utiliza la interacción de la energía con una muestra para realizar un análisis..
¿Qué es un espectro??
Los datos que se obtienen de la espectroscopía se denominan espectro. Un espectro es un gráfico de la intensidad de energía detectada frente a la longitud de onda (o masa o momento o frecuencia, etc.) de la energía.
Qué información se obtiene?
Se puede usar un espectro para obtener información sobre los niveles de energía atómica y molecular, geometrías moleculares, enlaces químicos, interacciones de moléculas y procesos relacionados. A menudo, los espectros se utilizan para identificar los componentes de una muestra (análisis cualitativo). Los espectros también se pueden usar para medir la cantidad de material en una muestra (análisis cuantitativo).
¿Qué instrumentos son necesarios??
Se utilizan varios instrumentos para realizar análisis espectroscópicos. En términos más simples, la espectroscopía requiere una fuente de energía (comúnmente un láser, pero esto podría ser una fuente de iones o una fuente de radiación) y un dispositivo para medir el cambio en la fuente de energía después de que haya interactuado con la muestra (a menudo un espectrofotómetro o interferómetro).
¿Cuáles son algunos tipos de espectroscopía??
¡Hay tantos tipos diferentes de espectroscopía como fuentes de energía! Aquí hay unos ejemplos:
Espectroscopía astronómica
La energía de los objetos celestes se utiliza para analizar su composición química, densidad, presión, temperatura, campos magnéticos, velocidad y otras características. Existen muchos tipos de energía (espectroscopias) que pueden usarse en espectroscopía astronómica..
Espectroscopía de absorción atómica
La energía absorbida por la muestra se utiliza para evaluar sus características. A veces, la energía absorbida hace que se libere luz de la muestra, que puede medirse mediante una técnica como la espectroscopía de fluorescencia.
Espectroscopía de reflectancia total atenuada
Este es el estudio de sustancias en películas delgadas o en superficies. La muestra es penetrada por un haz de energía una o más veces, y se analiza la energía reflejada. La espectroscopía de reflectancia total atenuada y la técnica relacionada llamada espectroscopía de reflexión interna múltiple frustrada se utilizan para analizar recubrimientos y líquidos opacos..
Espectroscopía paramagnética de electrones
Esta es una técnica de microondas basada en la división de campos de energía electrónicos en un campo magnético. Se utiliza para determinar estructuras de muestras que contienen electrones no apareados.
Espectroscopía electrónica
Existen varios tipos de espectroscopía electrónica, todos asociados con la medición de cambios en los niveles de energía electrónica..
Espectroscopía de transformada de Fourier
Esta es una familia de técnicas espectroscópicas en las que la muestra es irradiada por todas las longitudes de onda relevantes simultáneamente durante un corto período de tiempo. El espectro de absorción se obtiene aplicando análisis matemáticos al patrón de energía resultante..
Espectroscopía de rayos gamma
La radiación gamma es la fuente de energía en este tipo de espectroscopía, que incluye análisis de activación y espectroscopía Mossbauer.
Espectroscopia infrarroja
El espectro de absorción infrarroja de una sustancia a veces se denomina huella digital molecular. Aunque se usa con frecuencia para identificar materiales, la espectroscopía infrarroja también se puede usar para cuantificar el número de moléculas absorbentes.
Espectroscopía láser
La espectroscopía de absorción, la espectroscopía de fluorescencia, la espectroscopía Raman y la espectroscopía Raman de superficie mejorada comúnmente usan luz láser como fuente de energía. Las espectroscopias láser proporcionan información sobre la interacción de la luz coherente con la materia. La espectroscopía láser generalmente tiene alta resolución y sensibilidad..
Espectrometría de masas
Una fuente de espectrómetro de masas produce iones. La información sobre una muestra se puede obtener analizando la dispersión de iones cuando interactúan con la muestra, generalmente usando la relación masa-carga.
Espectroscopía multiplexada o modulada en frecuencia
En este tipo de espectroscopía, cada longitud de onda óptica que se graba se codifica con una frecuencia de audio que contiene la información de longitud de onda original. Un analizador de longitud de onda puede reconstruir el espectro original..
Espectroscopía Raman
La dispersión Raman de la luz por las moléculas puede usarse para proporcionar información sobre la composición química y la estructura molecular de una muestra..
Espectroscopía de rayos X
Esta técnica implica la excitación de los electrones internos de los átomos, que pueden verse como absorción de rayos X. Se puede producir un espectro de emisión de fluorescencia de rayos X cuando un electrón cae de un estado de energía más alto a la vacante creada por la energía absorbida.
