Co je absorpční spektrum?
Absorpční spektrum se získá vystavením vzorku čisté sloučeniny světlu. Množství energie odebrané molekulami ve vzorku je vyneseno do grafu, jak spektroskop skenuje vlnové délky od červené k ultrafialové. Chemici používají absorpční spektrum k identifikaci neznámých organických sloučenin a sloučenin přechodných kovů. Absorpční spektra používají biologové k tomu, aby vlnové délky světla absorbovaného při fotosyntéze porovnávali s různými rostlinnými pigmenty.
Viditelné světlo nebo světlo, které může být detekováno lidským okem, se pohybuje ve vlnové délce od asi 400 do 700 nm (1,5 x 10-5 až 2,8 x 10-5 palců). Aby objekt vypadal barevně, musí absorbovat energii v tomto pásmu. Atomové struktury, které tak dělají, se nazývají chromofory a jsou dvou hlavních typů: ionty přechodných kovů a konjugované organické vazby, jako například dvojné a trojné vazby uhlík-uhlík.
Energie absorbovaná přechodnými kovy je spojena s kvantovým energetickým skokem, když je elektron vnější skořápky posílen do energetičtějšího orbitálu. Tyto vzrušené stavy nejsou stabilní a energie se znovu rychle uvolňuje. Přechodné kovy se objevují uprostřed periodické tabulky.
Konjugované organické molekuly se často skládají z řady dvojných vazeb-jednoduchých vazebných párů v dlouhém řetězci. Lykopen s 12 dvojitými páry je červený pigment rajčat a beta-karoten s 11 páry je oranžový pigment mrkve. Molekuly absorbují energii fotonů jediné vlnové délky po celé délce molekuly.
Absorpční spektrum vykazuje spíše široké odezvy než jednotlivé ostré píky, které by se daly očekávat od absorpce jednotlivých vlnových délek světla. Je to kvůli nekvantové absorpci energie jinými částmi molekuly. Spektra jsou dostatečně charakteristická, aby mohla být použita pro kvalitativní identifikaci sloučenin. Organické laboratoře mají referenční knihy absorpčních spekter.
Plamenové atomové absorpční přístroje měří koncentraci kovových roztoků odpařováním kovových iontů. Zbavením vzorku dalších složek budou atomy kovu ve svém základním stavu. Když je kovový plyn vystaven světlu, bude zaznamenána ostrá reakce, když elektron vnějšího pláště absorbuje energii konkrétní vlnové délky. Tato technika umožňuje kvantitativní analýzu kovů.
Biologové používají studii absorpčního spektra k identifikaci vlnových délek absorbovaných ve fotosyntetickém procesu. Pomocí korelace fotosyntetického výstupu s vlnovou délkou a známým absorpčním spektrem pro každý rostlinný pigment lze zkoumat aktivitu každého pigmentu. Podobné techniky se používají pro jiné reakce vyvolané světlem.