आणविक अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी लैब

यह प्रयोगशाला आणविक अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी के बारे में है। स्पेक्ट्रोस्कोपी भौतिक वैज्ञानिकों के लिए एक आवश्यक उपकरण है और कई यूजी और पीजी पाठ्यक्रम में शामिल है। स्पेक्ट्रोस्कोपी परमाणुओं, अणुओं या उनके आयनों द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अवशोषण, उत्सर्जन, या प्रकीर्णन का उपयोग करता है, इन प्रजातियों और कई शारीरिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए नियोजित किया जाता है। विभिन्न प्रकार की आणविक स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकें, जैसे यूवी-विज़ (अवशोषण) स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रतिदीप्ति (उत्सर्जन) स्पेक्ट्रोमेट्री, सीडी / ओआरडी स्पेक्ट्रोस्कोपी, अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी, मास स्पेक्ट्रोमेट्री आदि का उपयोग किया जाता है। मास स्पेक्ट्रोमेट्री को छोड़कर सभी विधियां इलेक्ट्रॉनिक विकिरण पर आधारित हैं। बातचीत की तरंग दैर्ध्य के आधार पर, हम अणुओं के विभिन्न भागों के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं, उदाहरण के लिए, यूवी-विज़ और प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी --- "इलेक्ट्रॉनिक संरचना", इन्फ्रारेड और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी --- "कंपन और / या घुमाव", सीडी / ORD स्पेक्ट्रोस्कोपी --- "चिरलिटी", आदि अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी में विकिरण क्षेत्र से परमाणु या अणु में ऊर्जा का स्थानांतरण शामिल है। दूसरे शब्दों में, इसमें एक नमूने द्वारा प्रकाश के अवशोषण की तरंग दैर्ध्य और तीव्रता को मापना शामिल है।

यूवी-दृश्य अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कई प्रकार के कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं और आयनों की पहचान में किया जाता है, कई जैविक, कार्बनिक और अकार्बनिक प्रजातियों के मात्रात्मक निर्धारण, संतुलन स्थिरांक का निर्धारण, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के स्टोइकोमेट्री का निर्धारण, प्रतिक्रिया दरों की निगरानी, आदि। ।

शर्तें:
तरंग दैर्ध्य (λ): लहरों के बीच क्रेस्ट-टू-क्रेस्ट दूरी।
फ़्रिक्वेंसी (ν): पूर्ण दोलनों की संख्या जो तरंग प्रत्येक सेकंड बनाती है (इकाइयां: दोलनों की संख्या / सेकंड या एस -1 या हर्ट्ज़ (हर्ट्ज)।
प्रकाश की गति: वैक्यूम में: c = 2.998 x 108 m s ^-1
अन्य मीडिया में: c / n (n = अपवर्तक सूचकांक, आम तौर पर> 1; n = 1 वैक्यूम के लिए;
n = 1.0002926 हवा में)।

c / n = ν λ

ऊर्जा और आवृत्ति के बीच संबंध निम्नानुसार है:

E = hν = hc / λ = hcῡ

h = प्लैंक का स्थिर (6.626 x 10-34 J s और ῡ = wavenumber (सबसे आम इकाई cm ^-1 है)
ऊर्जा आवृत्ति या वेवनंबर के आनुपातिक है लेकिन तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक है।
स्पेक्ट्रम: तीव्रता बनाम आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य या वेवनंबर का एक भूखंड।
हम अक्सर पानी की तरह ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में स्पेक्ट्रल बैंड के रूप में यूवी / विज़ स्पेक्ट्रा देखते हैं। कुछ गैस सॉल्वैंट्स में कुछ सॉल्वैंट्स या वाइब्रेशनल ट्रांजिशन में इलेक्ट्रॉनिक फाइन स्ट्रक्चर का अवलोकन कर सकते हैं।

विभिन्न ऊर्जाओं (आवृत्तियों या तरंग दैर्ध्य) के विद्युत चुम्बकीय विकिरण के फोटो विभिन्न तरीकों से अणुओं के साथ बातचीत करते हैं:

1. एक्स-रे आंतरिक शेल इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित और बाहर निकाल सकते हैं, जिससे आयनीकरण और बंधन विखंडन होता है।
2. पराबैंगनी (यूवी) विकिरण उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण का कारण बनता है और दृश्य विकिरण अणुओं में कम ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण को प्रेरित करता है। परिणामी उत्साहित राज्य बंधन टूटने या विभिन्न विकिरण और गैर-विकिरण वाले रास्तों के माध्यम से आराम कर सकते हैं।
3. इन्फ्रारेड (IR) रेडिएशन के कारण आणविक बंधों में कंपन होता है, जैसे कि बॉन्ड स्ट्रेचिंग, बॉन्ड झुकना आदि। इसलिए IR स्पेक्ट्रोस्कोपी को अक्सर कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है।
4. माइक्रोवेव अणुओं को गैस के चरण में घूमने का कारण बना सकते हैं। यह माइक्रोवेव या घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी का विषय है।
5. रेडियो तरंगें एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में परमाणु नाभिक के घूमने को प्रतिध्वनित कर सकती हैं। यह परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी का विषय है।

क्रोमोफोर: कार्यात्मक समूह जो इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण में भाग लेते हैं।

auxochromic: इलेक्ट्रॉनों के अनसैचर्ड पेयर के साथ पदार्थ (जैसे, -OH, -NH2, -SH, आदि)। जब इस तरह के सबस्यूटेंट्स क्रोमोफोरस युक्त subst बॉन्ड से जुड़े होते हैं, तो वे आम तौर पर अवशोषण अधिकतम स्थानांतरित करते हैं। (λmax) लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य, λ।
बथोक्रोमिक शिफ्ट (लाल पारी): लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य, λ (कम ऊर्जा) के लिए λmax की एक पारी।
हाइपोक्रोमिक शिफ्ट (नीली पारी): छोटी तरंग दैर्ध्य, λ (उच्च ऊर्जा) के लिए λmax की एक पारी।
Hyperchromism: एक वर्णक्रमीय बैंड की तीव्रता में वृद्धि।
Hypochromism: एक वर्णक्रमीय बैंड की तीव्रता में कमी।
अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (यूवी-विज़िबल) में, हाइपरक्रोमिक शिफ्ट का मतलब है एब्सॉर्बेंस में वृद्धि (विलोपन गुणांक, ε) और हाइपोक्रोमिक शिफ्ट का मतलब है एब्सॉरबेंस (विलुप्त होने योग्य गुणांक, ε) में कमी।

प्रासंगिक विषय प्रकाश के गुण; आणविक इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं; अणुओं के साथ फोटॉन की बातचीत; इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण, बीयर-लैंबर्ट कानून।