Η βασική διαφορά μεταξύ ατομικής φασματοσκοπίας και μοριακής φασματοσκοπίας είναι ότι η ατομική φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από άτομα, ενώ η μοριακή φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από τα μόρια.
Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα αποτελείται από ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα μαγνητικό πεδίο που ταλαντώνονται κάθετα μεταξύ τους. Έτσι, το πλήρες φάσμα των μηκών κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι αυτό που ονομάζουμε ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σε πειράματα φασματοσκοπίας, χρησιμοποιούμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία συγκεκριμένων μηκών κύματος για να αναλύσουμε ένα δείγμα. Εκεί, αφήνουμε την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία να περάσει μέσα από το δείγμα μας που περιέχει το χημικό είδος που μας ενδιαφέρει.
Τι είναι η Ατομική Φασματοσκοπία;
Η Ατομική φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από τα άτομα. Δεδομένου ότι τα χημικά στοιχεία έχουν μοναδικά φάσματα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνική για να αναλύσουμε τη σύνθεση των στοιχείων σε ένα δείγμα.
Τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε ορισμένα ενεργειακά επίπεδα ενός ατόμου. Αυτά τα επίπεδα ενέργειας ονομάζουμε ατομικά τροχιακά. Αυτά τα επίπεδα ενέργειας είναι κβαντισμένα αντί να είναι συνεχή. Τα ηλεκτρόνια στα ατομικά τροχιακά μπορούν να μετακινηθούν από το ένα ενεργειακό επίπεδο στο άλλο είτε απορροφώντας είτε απελευθερώνοντας την ενέργεια που έχουν. Ωστόσο, η ενέργεια που απορροφά ή εκπέμπει το ηλεκτρόνιο θα πρέπει να ισούται με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο ενεργειακών επιπέδων (μεταξύ των οποίων πρόκειται να κινηθεί το ηλεκτρόνιο).
Εικόνα 01: Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
Δεδομένου ότι κάθε χημικό στοιχείο έχει έναν μοναδικό αριθμό ηλεκτρονίων στη θεμελιώδη του κατάσταση, ένα άτομο θα απορροφήσει ή θα απελευθερώσει ενέργεια με ένα πρότυπο μοναδικό για τη στοιχειακή του ταυτότητα. Επομένως, θα απορροφούν/εκπέμπουν φωτόνια με ένα αντίστοιχο μοναδικό μοτίβο. Στη συνέχεια, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη στοιχειακή σύνθεση ενός δείγματος μετρώντας τις αλλαγές στο μήκος κύματος και την ένταση φωτός.
Τι είναι η Μοριακή Φασματοσκοπία;
Η Μοριακή φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από τα μόρια. Τα μόρια στο δείγμα μπορούν να απορροφήσουν ορισμένα μήκη κύματος που περνάμε μέσα από το δείγμα και μπορούν να μετακινηθούν σε υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση από την υπάρχουσα κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας. Το δείγμα θα απορροφήσει συγκεκριμένα μήκη κύματος αλλά όχι όλα, ανάλογα με τη χημική σύνθεση του δείγματος. Επομένως, τα μη απορροφημένα μήκη κύματος περνούν μέσω του δείγματος. Στη συνέχεια, ανάλογα με τα απορροφούμενα μήκη κύματος και την ένταση της απορρόφησης, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη φύση των ενεργειακών μεταπτώσεων που μπορεί να υποστεί ένα μόριο και επομένως να συγκεντρώσουμε τις πληροφορίες για τη δομή του.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ατομικής φασματοσκοπίας και της μοριακής φασματοσκοπίας;
Η ατομική και η μοριακή φασματοσκοπία είναι δύο τεχνικές στις οποίες χρησιμοποιούμε μια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας για να προσδιορίσουμε τη σύνθεση ενός δείγματος. Ωστόσο, η βασική διαφορά μεταξύ ατομικής φασματοσκοπίας και μοριακής φασματοσκοπίας είναι ότι η ατομική φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από άτομα, ενώ η μοριακή φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από μόρια. Επομένως, η ατομική φασματοσκοπία καθορίζει τον τύπο των ατόμων που υπάρχουν σε ένα δεδομένο δείγμα ενώ η μοριακή φασματοσκοπία καθορίζει τη δομή των μορίων που υπάρχουν σε ένα δεδομένο δείγμα.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τη διαφορά μεταξύ ατομικής φασματοσκοπίας και μοριακής φασματοσκοπίας σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Ατομική Φασματοσκοπία vs Μοριακή Φασματοσκοπία
Η φασματοσκοπία είναι μια σημαντική τεχνική στην αναλυτική χημεία που χρησιμοποιούμε για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης ενός δείγματος. Εδώ, η ατομική και η μοριακή φασματοσκοπία είναι δύο τέτοιες τεχνικές. Ωστόσο, υπάρχει κάποια διαφορά μεταξύ της ατομικής φασματοσκοπίας και της μοριακής φασματοσκοπίας. Η βασική διαφορά μεταξύ ατομικής φασματοσκοπίας και μοριακής φασματοσκοπίας είναι ότι η ατομική φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από άτομα ενώ η μοριακή φασματοσκοπία αναφέρεται στη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται και εκπέμπεται από μόρια.
