محدوده آنالیز اسپکتروسکوپی

“اگر می خواهید میزان موفقیت خود را افزایش دهید ، میزان شکست خود را دو برابر کنید” – توماس واتسون ،

بنیانگذار بزرگ IBM. طیف سنجی بر اساس فعل و انفعال اتم یا ترکیب با تابش الکترومغناطیسی با طول موج خاص است. طیف سنجی اطلاعاتی را در مورد هویت شیمیایی یک ترکیب ، مقدار موجود و ساختار بر اساس تکنیک انتخاب شده و طول موج طیف الکترومغناطیسی ارائه می دهد. روشهای طیف سنجی معمولی مورد استفاده در هر آزمایشگاه ، طیف سنجی UV-VIS ، طیف سنجی FT – IR ، جذب اتمی و طیف سنجی  ICP / ICP – MS است.این مبحث بطورمختصرشما را با روشهای مختلف طیف سنجی که معمولاً در آزمایشگاهها استفاده می شود ، آشنا می کند.

مزایای روش های طیف سنجی

آنالیز سریع : اطلاعات در چند ثانیه در مقایسه با دقیقه یا حتی ساعت در سایر روش های معمول در دسترس است.

غیر مخرب : بیشتر روشهای طیف سنجی ماهیتی غیر مخرب دارند و پس از تجزیه و تحلیل 100٪ نمونه بازیابی می شود.

آنالیز مقادیرکم: معمولاً وقتی مقدار نمونه محدود باشد ، میتوان ازاین روش ها استفاده کرد.

 حساسیت بالا : حساسیت ذاتی تکنیک های طیف سنجی همچنین پیشرفت در فناوری تشخیص ، حساسیت بی نظیری را ایجاد می کند. پیشرفت در تکنیک های طیف سنجی مانند GC – IR ، TGA – IR ، GC-MS و LC – MS باعث کاهش حد شناسایی و شناسایی سطوحی می شود که قبلا تصور نمی شد.

نظارت بر زمان واقعی :می توان زمان واقعی فرآیندهای تولید را با استفاده از روشهای خاص طیف سنجی مانند FT -IR  کنترل کرد و اقدامات اصلاحی را  بدون نیاز به برداشت نمونه و آنالیز خارج از خط آغاز کرد

قدرت تشخیص طیف سنجی با تعدادی از تکنیک ها مانند HPLC هماهنگ است.

حوزه های کاربرد آنالیز طیف سنجی:

دامنه کاربرد آنالیز طیفی عملاً نامحدود است. دانش به دست آمده از چنین تجزیه و تحلیل می تواند سهیم باشد در:

درک ساختار ماده از اتمها تا مولکولهای پیچیده

مطالعات در مورد مواد متنوع موجود در طبیعت از مطالعات دریای عمیق تا ماموریت های فضایی

بررسی نمونه های جرم وجنایت

تحلیل و توسعه طیف وسیعی از مواد ساخته شده بدست انسان توسط انسان

مطالعات روی نمونه های محیطی

کانی شناسی

انواع آنالیزهای طیف سنجی:

طیف سنجی UV – VIS

تابش در اشعه ماورا بنفش و مرئی اشعه الکترومغناطیسی با مولکول های آلی یا اتم ها به طور انتخابی در تعامل است و اطلاعاتی را در مورد مواد جذب کننده ارائه می دهد. تابش جذب منجر به جابجایی الکترونها در لایه های الکترونی اتمها و مولکولها می شود.

طیف سنجی FT –IR

تابش در ناحیه IR منجر به تغییر پیوند از نظر فرکانس ارتعاش ، چرخش و انرژی لرزش  وابسته به طول موج در منطقه مادون قرمز میشود. چنین اطلاعاتی زمینه را برای سطح کیفی و کمی گروههای جذب کننده IR فراهم می کند.

طیف سنجی جذب اتمی

طیف سنجی جذب اتمی بر اساس جذب توسط اتمهای حالت پایه یک عنصر موجود در نمونه است که در کوره شعله یا گرافیت اتمی می شود. بسته به جذب طول موج انتخاب شده از عنصر ، غلظت تخمین زده می شود. این روش اطلاعات ارزشمندی در مورد غلظت عناصر مورد نیاز موجود در نمونه فراهم می کند. غلظت در ppm یا ppb بسته به منبع برانگیختگی نمونه امکان پذیر است.

ICP / ICP – MS

ICP ازپلاسما به منبع تحریک نمونه  استفاده می کند. دمای پلاسما  تا2 مرتبه بالاتر از روش های شعله AAS است. حساسیت این تکنیک تا سطح ppb یا حتی زیر ppb است. تکنیک ICP – MS جداسازی گونه های یونیزه شده را بر اساس نسبت بار به جرم توسط یک انتخاب کننده جرمی چهار قطبی گسترش می دهد. این امر آنالیز تعدادی از عناصر را که درحد کمی هستند ، تسهیل می کند.در پست بعدی با تکامل طیف سنجی جذب اتمی آشنا خواهید شد.