1

2. SPECTROSCOPIASpectroscopia este o stiin care studiaz interac iunea dintre radia iile

electromagnetice cu materia. Spectroscopia este totodat o denumire genericdat unei clase de procedee i tehnici experimentale prin care urm re te i secuantific efectul emisiei sau absorb iei de energie de c tre o prob solidlichid sau gazoas în scopul analizei calitative i/sau cantitative a acesteia. Înurma interferen elor energetice între radia ia electromagnetic i materie rezultspectre ce reprezint distribu ia ale intensit ii unei radia iei în func ie delungimea de und , de frecven (energie), de de mas , sau la particule grelede vitez . Partea spectroscopiei ce se ocup cu leg tura dintre intensitatearadia ia iilor electromagnetice ce interac ioneaz cu materia analizat iconcentra ia speciilor atomice sau moleculare din materia analizat poartdenumirea de spectrometrie.

Analiza spectral

Analiza spectral reprezint metode i procedee de investigare asubstan elor ce se bazeaz pe cercetarea spectrelor acestora. Distribu iaintensitatii radia iei electromagnetice emise sau absorbite de c tre substan aanalizat formeaz spectrul substan ei de analizat. Inregistrarea grafica ,electronica sau fotografica a spectrului substantei poart denumirea despectrogram . Un spectru ofer informa ii precise despre compozi ia calitativ icantitativ a materiei. Astfel o emisia sau o absorb ie de radia ieelectromagnetic are loc întotdeauna la anumite lungimi de und , indicateprecis prin linii spectrale sau peak- uri ( vîrfuri), a c ror valoare indic naturaspeciei chimice atomice sau moleculare analizate i formeaz baza analizeispectrale calitative. Intensitatea liniilor sau peak-urilor (vîrfurilor) uneispectrograme este propor ional cu concentra ia specieiei chimice ce emite sauabsoarbe radia ie electromagnetic pe acea lungime de und i formeaz bazaanalizei spectrale cantitative.

Spectrul Radia iei electromagnetice

Spectrul radia iei electromagnetice red intensitatea diferitelor undeelectromagnetice dup lungimea de und sau dup frecven a lor . În parteadreapt a sectrului se g sesc undele radio a c ror lungime de und ajunge de lacî iva centimetri pîn la ordinul kilometrilor . În partea stîng a spectrului se

sesc radia iile gama i Röntgen cu lungimi de und extrem de mic ce ajungeca ordin de m rime în domeniul dimensiunilor atomare, figura. Radia iaelectromagnetic vizibil (lumina) ocup un domeniu de lungimi de und extremde ingust plasat undeva la mijlocul spectrului radia iei electromagnetice.

2

Fig. Spectrul radia iilor electromagnetice cu eviden ierea domeniului spectrului vizibil ( spectru continuu)

Pentru exemplificare în figura este prezentat spectrul unei fl rii cu spirt i aunei l mpi cu vapori de mercur folosit pentru iluminatul public ambele spectrefiind ob inute cu un spectroscop cu prism . La spectrul l mpii cu vapori

a) b)FIG. Spectrul fl rii de spirt (a) i a unei l mpi de iluminat public cu vapori de mercur (b)

de mercur (fig. b) liniile spectrale specifice de emisie ale mercurului (folositepentru identificare calitativ ) sînt marcate in cifre. Lungimile de und nemarcatecu valori apar in luminoforului din tubul de sticl exterior al l mpi cu vapori demercur. In practica spectroscopic culorile din spectrul vizibil au alocate fiecare oband de lungimi de und respectiv de frecven , tabelul

3

Tab. Distribu ia benzilor lungimilor de und i a frecven ei pentrudiferitele culori din spectrul vizibil

Culoarea Domeniul de lungimi de und Domeniul de frecvenro u ~ 625 - 740 nm ~ 480 - 405 THzorange ~ 590 - 625 nm ~ 510 - 480 THzgalben ~ 565 - 590 nm ~ 530 - 510 THzverde ~ 520 - 565 nm ~ 580 - 530 THzcian ~ 500 - 520 nm ~ 600 - 580 THzalbastru ~ 430 - 500 nm ~ 700 - 600 THzviolet ~ 380 - 430 nm

Începuturile spectroscopiei se refereau numai la analiza spectrului luminiivizibile. La ora actual spectroscopia acoper pe lîng domeniul spectral alluminii vizibile i restul spectrului radia iei electromagnetice , pornind de ladomeniul radia iei gama pîn în domeniul undelor radio. In tabelul sîntprezentate metodele spectroscopice , fenomenologia ce st la baza lor , tipul deradia ie electromagnetic folosit , precum i domeniile spectrale acoperite

Tab. Prezentare sintetic a metodelor spectroscopice , a fenomenologiei ce st la baza lor , atipului de radia ie electromagnetic folosit i a domeniilor spectrale acoperite

Metodaspectroscopic

Fenomenologiace st la baz

Tipul deradia ieelectromagnetic

Domeniullungimiide und

Domeniuldefrecven

Num rdeund

cm-1

Domeniulde

energiekJ/mol

Spectroscopie derezonan denucleu (NMR)

schimbarea st riispinului nucleului unde radio 100m - 1m 3MHz - 300MHz 10-4 -

0,01 10-6 - 10-4

Spectroscopie derezonan de spin(ESR/EPR),Spectroscopie -Ramsey

schimbareast rii spinuluielectronului saua st rii hiperfine

microunde 1m - 1cm 300MHz - 30GHz 0,01 - 1 10-4 - 0,01

Spectroscopie demicrounde

schimbarea st riirota ionale microunde 1cm -

100µm 30GHz - 3*1012 1 - 100 0,01 -1

Spectroscopie ininfraro u (IR)SpectroscopieRamanSpectroscopie detimp ultrascurt)

schimbarea st riide oscila ie

radia ieinfraro ie

100µm -1µm

3*1012Hz -3*1014Hz

100 -104 1 - 100

SpectroscopieUV/VISSpectroscopie defluorescenSpectroscopie detimp ultrascurtSpectroscopieatomic

schimbarea st riielectronilorexteriori

uuminvizibilradia ieultraviolet

1µm -10nm

3*1014Hz -3*1016Hz

104 -106 100 - 104

SpectroscopieRöntgen(XRS),

schimbarea st riielectronilor adînci

radia ieRöntgen

10nm -100pm

3*1016Hz -3*1018Hz

106 -108 104 - 106

4

(EDX)Spectroscopie deelectroniSpectroscopieAugerSpectroscopieMössbauer

SpectroscopieGamma

schimbarea st riinucleului(aranjareanuclizilor)

radia ieGamma

100pm -1pm

3*1018Hz -3*1020Hz

108 -1010 106 - 108

Analiza spectroscopic calitativ se bazeaza pe dependenta precisace exista intre un anumit element, radical, grupare func ionala sau molecul ilungimi de und (frecven e) specifice la care emit sau absorb radia ieelectromagnetic speciile chimice enun ate mai sus. Pentru identificarealungimilor de und specifice radia ia ectromagnetic este descompus prinrefrac ie pe o prism sau pe o re ea de difrac ie în lungimile de undcomponente rezultînd un spectru. Prezen a în spectru a unor linii peak-uri îndreptul unor lungimi de und specifice unui anumit element chimic, radical ,fragment de molecul sau molecul indic prezen a indubitabil a acestora însubstan a de analizat. Pentru analiz calitativ pot fi folosite cataloage cuspectre etalon i tabele cu lungimi de und specifice sau pot fi folosite baze dedate electronice unde se face automat compara ia spectrului rezultat cu toatbaza de date cu lungimi de und specifice speciile chimice prezente în materiaanalizat fiind afi ate imediat pe ecran. O anumit specie chimic prezintemisie sau absorb ie de radia ie electromagnetic pe mai multe lungimi de undspecifice. Pentru identificare este folosit de regul ilungimea de und underadia ia are intensitatea maxim de emisie sau absorb ie. La amestecuricomplexe unde exist lungimi de und specifice foarte apropiate la dou speciidiferite, care pot duce la eroare de identificare prin confundare, se apeleazpentru identificarea acestora la lungimi de und specifice cu intensitatearadia iei mai mic .

Analiza spectroscopic cantitativ poart denumirea despectrometrie i se bazeaz pe dependen a dintre intensitatea emisiilor sauabsorb iilor spectrale specifice elementelor, radicalilor, grup rilor fun ionale saumoleculelor din compu i simpli sau amestecuri complexe de compu i iconcentra ia acestora. În scopul efectu rii analizei cantitative este m suratfotoelectric intensitatea radia iei electromagnetice emise sau absorbite desubstan a analizat care este convertit pe baza unor rela ii matematice i aunei curbe de etalonare în valori de concentra ie.

Diferitele metode spectroscopice nu prezint acelea i performan e ladeterminarea concentra iilor în domeniul urmelor ca la determinareaconcentra iilor în domeniul procentelor sau zecilor de procente, în acest sens întabelul sînt prezentate sintetic diferitele metodele spectroscopice cantitative idomeniile de concentra ii pentru care sînt recomandate:

5

Tab. Metode spectroscopice uzuale pentru analiza cantitativ i domeniile de concentra iiacoperite

Domeniul de concentra ii în care se poate folosiTipul de spectroscopie cantitativ

<1ppm 1ppm- 0,1% 0,1 - 10% > 10%

Difrac ie cu raze X nu nu da daSpectroscopie de fluorescen curaze X

nu da da da

Spectroscopie de absorb ie atomic da da da nuSpectroscopie de emisie atomic da da da daSpectroscopie de fluorescenatomic

da da nu nu

Spectrscopie de absorb iemolecular UV-VIS

nu da da da

Colorimetrie da da da nuSpectroscopie de fluorescenmolecular UV-VIS

da da da da

Spectroscopie IR nu da da daSpectroscopie Raman nu da da daSpectroscopie de mas organic da da da daSpectroscopie de mas + ICP da da da nuSpectroscopie de mas + GC da da da daSpectroscopie de mas + HPLC da da da da

Legatura intre energie absorbit i emisia spectral

La atomi pierderea sau acceptarea de enegie se face la nivelulînveli urilor electronice ale acestora numai sub form discret , corespunz toareenergiilor necesare pentru salturile electronice. Forma discret a transferului deenergie duce în cazul atomilor la apari ia unor spectre de linii spectrale ingustefoarte clar definite, situate la diferite lungimi de und , în func ie de nivelul deexcita ie. La molecule pe lîng tranzi ii electronice discrete mai apar i tranzi ii derota ie i de vibra ie ce genereaz la rîndul lor tot spectre specifice. Datoritmultitudinii de linii foarte apropiate , de cele mai multe ori sub limita de separarespectrala a sistemelor optice, în cazul structurilor moleculare, spectrele apar caspectre continue sub form de benzi spectrale.

Conform fizicii cuantice energia poate fi absorbit respectiv cedat numaisub forma unor cantit i discrete de energie ( E). Cantit ile de energie discret

E) schimbate se înregistreaz în principal ca func ie a lungimii de und ( ), a

num rului de und =1/ , a frecven ei ( ) i a energiei cinetice (E) :

6

2mv2

1hcE (3.29)

unde : h - constanta Planck c - viteza luminii m - masa electronului

v - viteza electronului ( v c)

Atîta timp cît varia ia energiei ( E) cuprinde exclusiv aport sau pierdere deenergie ca urmare a saltului de electroni , varia ie de energie ce nu trebuie sdep easc energia nivelului maxim de salt energetic permis pentru un atom ,pozi ia liniilor ob inute pe spectru este dat de num rul de und ( ):

=hc

EE eintînadup (3.30.)

unde : - Eînainte - energia electronilor înainte de preluarea de energie (înainte detransferul de electroni)

- Edup - energia electronilor dup cedarea de energie (dup transferuluide electroni)

În cazul în care Edup Eînainte se ob ine un spectru de absorbtie indiferentdac energia este sub form electromagnetic sau sub form de particuleelementare. In cazul în care Edup < Eînainte se ob ine un spectru de emisie. Ceamai mic cantitate de energie absorbit , capabil s provoace un salt electronic,poart denumirea de energie de rezonan , iar procesul ca atare poartdenumirea de absorb ie de rezonan . Linia de absorb ie a saltului de pe nivelulenergetic cel mai de jos pe nivelul energetic superior permis poart denumireade linie de rezonan i ea are de regul cea mai mare intensitate în spectrufigura Dac sursa energetic pentru excitare o constituie radia iaelectromagnetic de o anumit lunfgime de und , iar starea excitat esteeliminat imediat prin reîntoarcerea la starea energetic stabil cu emiterea defotoni la o lungime de und superior lungimii de und de excitare se vorbe tede spectru de fluorescen . Dac starea energetic stabil nu se atinge imediatse vorbe te de spectru de fosforescen . Valoarea energiei discrete ( E) seexprim în electron vol i (eV) , ea putînd varia într-o gam foarte larg cuprins

7

între 10-1 eV i 106 eV. Pentru atomi i molecule exist urm toarele tipurifundamentale de nivele energetice i de tranzi ii corespunz toare:

- Nivele electronice de energie – sînt legate de mi carea electronilor în jurulnucleelor. În cazul atomilor întîlnim dou tipuri de nivele electronice :

a)- nivelele electronilor de pe înveli urile electronice interioare, cu energii deleg tur de la zeci pîn la zeci de mii de eV. Tranzi iile între aceste niveledau spectre Röentgen care sînt studiate prin metodele spectroscopieiRöntgen ( spectroscopia cu raze X ).

b)- nivelele electronilor exteriori, de valen , din atomi i molecule, care auenergii de leg tur de ordinul cîtorva eV. Tranzi iile dintre niveleleenergetice ale acestor electroni exteriori dau spectre în domeniul vizibil iultraviolet studiate prin spectroscopia în ultraviolet i vizibil (UV-VIS).

- Nivelele de vibra ie ale moleculelor - sînt legate de mi rile de vibra ie alenucleelor din molecule, care au energii cuprinse intre 0,025 eV i 0,5 eV.Tranzi iile corespunz toare ale acestor nivele dau spectre în infraro u cunumere de und cuprinse între 200 i 4000 cm-1 i sînt studiate despectroscopia în infraro u apropiat (NIR).

- Nivelele de rota ie ale moleculelor, legate de mi carea de rota ie amoleculei ca întreg, au energii ale c ror valori sînt de ordinul sutimilor deev. Tranzi iile între aceste nivele sînt studiate de spectroscopia îninfraro u (IR)

Toate cele trei modalit i de absorb ie a energiei sînt cuantificate, elepresupunînd absorb ii de cuante de energie (h ) i cre terea corespunz toarea nivelului energetic al moleculei. Aceste tranzi ii sînt ilustrate în figura 3.42.pe baza modelului nivelurilor energetice. Energiile relative ale celor treiprocese de tranzi ie

8

Fig.1.Schema de principiu pentru ilustrarea pe baza nivelurilor energetice ale absorb iei deenergie cuantificat de c tre o molecul . A-tranzi ie rota ional (infraro u îndep rtat), B- tranzitievibra ional (infraro u apropiat), C-tranzi ie electronic (vizibil i ultraviolet). E0-energia st riifundamentale, E1- energia st rii excitate

Avînd în vedere cele stabilite mai sus precum i faptul c dac emisia sauabsorb ia are loc în zona electronilor de valen , se vorbe te de domeniul optic(UV , VIS, IR, = 200 1.400 nm), iar dac emisia sau absorb ia are loc înzona electronilor apropia i de nucleu se vorbe te de domeniul nuclear ( = 0, 01 10 nm).

Tipuri de spectre electromagnetice

Un spectru ( în latin spectrum = ar tare) reprezint o reprezentare grafic aunei dependen e variabil între doi parametrii i con ine mai multe maxime iminime. Spectrele radia iilor electromagnetice sînt distribu ii ale intensit ii de

9

Fig. Tipuri de spectre dup forma benzilor (liniilor): a - spectrele continuie de benzi, b- spectrelediscontinuie de linii, c- spectrele digitale

emisie ale radia iei (în cazul spectrelor de emisie) sau ale intensit ii absorb ieiradia iei (în cazul spectrelor de absorb ie) în func ie de lugimea de und sau înfunc ie de energie. Spectrele pot fi reprezentate ca spectre de benzi sau subform de spectre de linii, figura Parametrii importan i ai unei benzi sau liniispectrale sînt pozi ia maximului lor pe abscis ( lungime de und , energie) ,valoarea intensit ii lor reprezentat pe ordonat i l timea benzii sau a liniei.În scopul întocmirii bazelor de date mai ales de biblioteci electronice de spectrememorate , care permit identific ri calitative precise chiar i în lipsa unei probede referin , este folosit histograma, care reprezint un compromis care dposibilitatea digitaliz rii electronice a unui spectru de benzi. Conform acesteireprezent rii o band este definit ca fiind orice abatere de la o modificaremonoton a valorii a unuia din cei doi parametrii ai spectrului (ex intensitate) înfunc ie de cel lalt parametru .

Spectre de linii Un spectru de linii este un spectru de radia ieelectromagnetic in domeniul ultraviolet sau vizibil care prezint linii inguste,de absorb ie sau emisie , de intensitati diferite, situate la anumite lungimi deund , ce formeaz baza spectroscopiei atomice de absorb ie sau de emisie .

Sursa liniilor spectrale o constituie starea energetic a atomului. A a cums-a men ionat deja trecerea a electronilor de pe un nivel energetic pe altul se serealizeaz prin preluarea ( trecerea de pe un nivel energetic inferior pe unulsuperior) sau cedarea ( trecerea de pe un nivel energetic superior pe unulinferior) a unei cuante de energie. Dac aceast energie este din domeniulspectral ultraviolet sau vizibil (lumin ) atunci cuanta de energie absorbit(spectroscopie de absorb ie atomic ) sau cedat (spectroscopie de emisieatomic ) este reprezentat de fotonii care genereaz pe o plac fotografica,sau pe un sistem senzorial opto-electronic, o linie ingust , bine conturat , îndrepul lungimii de und pe care s-a produs absorb ia sau emisia fotonului.Num rul de st ri energetice a unui material este foarte mare îns numai o micparte din perechile de st ri energetice particip la absorb ii respectiv la emisie

10

de energie. Aceste st ri specifice sînt precis identificate, catalogate i folositepentru analiza calitativ .

O linie spectral de absorb ie se prezint sub forma unei linii ingusteîntunecate pe fondul continuu colorat al spectrului, fiind generat de trecereaelectronilor de pe un nivel energetic inferior pe un nivel superior ca urmare aabsorb iei unui foton. Explica ia apari iei spectrului sub aceast form este datde faptul c din spectrul continuu în domeniul vizibil , fig xx, lisesc ( culoareneagr ) tocmai liniile ( fotonii absorbi i la saltul electronic) de speciei atomiceanalizat .

Fig. Spectru de linii de absorb ie

Lungimea de und a liniilor spectrale de absorb ie atomic reprezint un mijlocprecis pentru identificarea naturii elementului analizat i formeaz baza analizeispectroscopice calitativeO linie spectral de emisie se prezint în spectru ca o linie colorat str lucitoareplasat pe un fond continuu intunecat al spectrului. Linia spectral de emisieeste generat de fotonul emis cu ocazia trecerii electronului de pe un nivelenergetic superior pe unul inferior ca urmare a încetarii aportului de energie carea provocat saltul, figura . Ca i în cazul liniilor spectrale de de absorb ie ,lungimile de und la care apar liniile de emisie spectral atomic reprezintindicii precise pentru identificarea naturii elementului analizat analizat iformeaz baza analizei spectroscopice calitative

Fig. Spectru de linii de emisie

Intensitatea liniilor spectrale de absorb ie sau de emisie, m surat cu unsistem fotometric, este propor ional cu concentra ia elementului sau ionuluianalizat si formeaz baza analizei spectroscopice cantitative ( determinareaconcentra iei elementului pe cale spectrometric ) în acest scop fiind insnecesar o curb de etalonare, în coordonate intensitate - concentra ie,realizat cu concentratii cunoscute ale elementului chimic respectiv.ValoareaIntensit ii m surate a liniei spectrale se extrapoleaz pe aceast curb i secite te de pe abscis concentra ia urm rit .

O linie spectral con ine un domeniu îngust de frecven . L imea acestuidomeniu port denumirea de l ime a liniei. L imea unei linii spectrale de emisieeste detereminat de l imea ei natural , de l irea ei prin efect Döppler si prinefect Lorenz. In figura sint reprezentate spectre de linii ob inute cu prisme

11

spectrele (1-12) si cu re ea de difrac ie spectrul (13). Dintre acestea spectrul (1)este cel al unui bec cu incandescen , spectrul (2) este spectrul soarelui cueviden ierea liniilor Frauenhofer, spectrele (3-10,13) sînt spectre de linii deemisie pentru diferite elemente chimice , spectrul (11) este spectrul de emisie tipband de a azotului (N2), spectrul (12) este spectrul de absorb ie tip band apermanganatului de potasiu (KMnO4) ,

12

Fig. Diferite spectre de emisie i de absorb ie sub form de linii i de benzi ob inutepentru diferite elemente i substan e cu elemente dispersive de tip prism ( spectrul 1-12) i re ea

13

de difrac ie ( spectrul 13). 1-spectrul continuu al unui bec electric, 2- spectrul soarelui cu liniileFrauenhoferer , 3-10 spectrele de linii al unor elemente chimice (de emisie), spectrul de benzi aazotului (de emisie), spectrul de benzi a permanganatului de potasiu (de absorb ie ), 13-spectrul vaporilor de mercur ( de emisie cu folosirea unei re ele de difrac ie)

Benzi spectrale de absorb ie. O band de absorb ie este format dintr-omultitudine de linii de absorb ie singulare foarte dese. Benzile de absorb ieapar ca urmare a cupl rii oscila iilor i rota iilor moleculelor. În acest caz nuapar diferen e de energie distincte, individuale ci apare un întreg spectru devalori energetice apropiate în func ie de nivelul excita iei moleculelor. La anumitesubstan e i st ri o band de absorb ie poate fi desf cut cu mijloace de înaltrezolu ie în linii individuale de absorb ie , ceea ce permite concluzii importantedespre starea de excita ie/vibra ie a moleculelor substan ei respective. În acestcaz se vorbe te despre structura fin a benzii de absorb ie, (vezi ispectroscopia IR). In figura este prezentat un spectru IR a acidului acetic

Fig. Spectrul Raman a dicloretilenei

Fig. Spectrul IR a dicloretilenei

14

Spectrul de mas a butilbenzenului

Fig. Spectru IR a acidului acetic

15

Peak-urile din spectru, extrapolate pe abscis , identific grup ri func ionale saumolecule formînd baza analizei calitative, in imea ( mai precis suprafata )Peak-urilor este proportional cu concentra iei acelei specii din amestec i st labaza analizei cantitative. Ca i in cazul liniilor spectrale la analiza cantitativ estenecesar o curb de etalonare ob inut cu concentratii cunoscute ale specieimoleculare respective.

Spectrul continuu colorat. Spectrul ob inut prin desfacerea radia ieiluminoase incolore (lumin alb ) prin refractie în ordinea crec toare a lungimilorde und este un spectru continuu ce se se prezint ochiului omenesc ca osuccesiune continu a culorilor. Descompunerea luminii în componente spectralese realizeaz cu prisme sau cu re ele de difrac ie. În figura este reprezentatschematic un spectru continuu ob inut cu o prism iradiat cu lumin alb .Lungimile mici de und sufer o refrac ie mai accentuat iar lungimile mari deund o refrac ie mai slab ceea ce duce la distribu ia culorilor dup lungimea deund sub forma unui spectru continuu la care culorile sînt distribuite între violet(lungimi de und mici) i ro u (lungimi de und mari).

Fig. Spectrul continuu al luminii vizibile cu lungimile de und corespunz toare

Spectroscoape

Spectroscoapele sînt aparate cu ajutorul c rora se ob in se vizualizeazi/sau se înregistreaz spectrele atomice sau moleculare a unor substan e sau

materiale i se ob in din acestea informa ii calitative i cantitative desprecompozi ie i concentra ie. La ora actual spectroscopul , împreun cu tehnicade calcul aferent i soft-ul specific, realizeaz si analiza chimic calitativ icantitativ automat pentru aproape toate speciile atomice i moleculareindiferent de starea de agregare a acestora. Limit ri privind utilizareaspectroscopieie in scop analitic intervin numai atunci cind exista un num r foartemare de componenti într-un amestec atomic sau molecular ceea ce face caliniile sau peak-urile specifice ale elementelor chimice sau moleculelor s fie preaapropiate unele de altele. În aceste cazuri se apeleaz la separarea in timp aacestora printr-o metod cromatografic detec ia ulterioar precum si

16

determinarea calitativ i cantitativ a componentelor f cîndu-se tot pe calespectroscopic .

Exist mai multe criterii de clasificare pentru spectroscoape care vor fiprezentate pe scurt în continuare, astfel:

Dup modul de lucru i de interpretare a datelor spectroscoapele pot fi:

- Spectroscoape manuale- spectroscoape automate

La spectroscoapele manuale manevrarea probelor, lucrul cu spectroscopul,achizi ia, prelucrarea i interpretarea datelor se fac manual. La spectroscoapeleautomate poate fi întîlnit situa ia în care manevrarea probelor i lucrul cuspectroscopul sînt manuale iar achizi ia i interpretarea datelor sînt automateprecum i situa ia în care atît manevrarea probelor , lucrul cu spectroscopul ,achizi ia i prelucrarea datelor se fac complet automat. Acest tip de clasificareeste legat direct i de complexitatea constructiv a aparatelor i de pre ul lor.

Dup modul de transmitere a fasciculului de radia ie prin sau dinspreproba de analizat spectroscoapele pot fi :

- spectroscoape prin transmisie - spectroscoape prin reflec ie

La spectroscoapele prin transmisie este analizat spectral fasciculul de radia ieelectromagnetic transmis prin proba in stare lichid sau gazoas . Laspectroscoapele prin reflec ie este analizat spectral fasciculul de radia ieelectromagnetic reflectat de pe probe solide.

Dup fenomenologia care st la baza analizei spectrale spectroscoapele potfi:

- spectroscoape de absob ie - spectroscoape de emisie - spectroscoape de fluorescen - spectroscoape de fosforescen - spectroscoape de impr tiereAvînd în vedere c aceast clasificare determin o varietate i complexitateconstructiv extrem de mare ea este hot rîtoare i în ce prive te pre ul de costla spectroscoape.

Dup modul de recep ie pe detector a fasciculului de radia ieelectromagnetic transmis sau reflectat de pe proba de analizatspectroscoapele pot fi:

17

- spectroscoape cu detectare secven ial a lungimilor de und- spectroscoape cu detectare concomitent a lungimilor de und- spectroscoape cu detectare multiplexat a lungimilor de und

Ca i în cazul clasificarii dupa fenomenologia care st la baza analizei spectralemodul de detectare a radia iei electromagnetice determin si el în mare m surcomplexitatea constructiva, performan a i pre ul de cost al unui spectroscop,se va descrie în continuare pe scurt principiul de lucru i principalele aplica ii alespectroscoapelor ce fac obiectul acestei clasific ri, astfel:

Spectroscoapele cu detectare secven ial a lungimilor de und primescsuccesiv în timp semnalele referitoare la evolu ia intensit ii radia ieielectromagnetice în func ie de lungimea de und sau de frecven .Spectroscoapele cu detectare secven ial pot fi la rîndul lor:

- spectroscoape incrementale - spectroscoape cu scanare

Spectroscoapele incrementale realizeaz extragerea, dintr-un spectru largde radia ie electromagnetic a unor secven e spectrale înguste (benzi defrecven sau frecven e precise ) cu ajutorul unor filtre sau cu matrici de diodelaser. Aplica iile se g sesc în special la fotometre de absorb ie molecular si lacromatografia de lichide HPLC. Spectroscoapele cu scanare parcurg manual sau automat, fie prindeplasarea detectorului în dreptul diferitelor lungimi de und din spectru, fieprin rotirea monocromatorului, un anumit domeniu spectral astfel încît pedetector s cad pe rînd, printr-o fant , diferitele lungimi de und din spectrulanalizat. Aplica ii: în special la spectrofotometre de absorb ie molecular i laspectroscoape de emisie atomic cu scînteie - arc de tip stiloscop. Spectroscoapele cu detectare concomitent a lungimilor de undrealizeaz detectarea în acela i timp a semnalelor corespunz toare evolu ieiintensit ii radia iei în func ie de lungimea de und . În acest scop sînt folositeurm toarele solu ii constructive:

- spectroscoape cu filtre i canale optice independente- spectroscoape cu monocromator i canale optice independente- spectroscoape cu film fotografic- spectroscoape cu detector ir de fotodiode (Diode-Array)- spectroscoape cu detector CCD

Spectroscoapele cu filtre i canale optice independente folosescdesp irea radia iei spectrale ce con ine informa ii despre substan a analizatîn dou sau mai multe fascicule din fiecare fascicul extr gîndu-se cu ajutorulunui filtru lungimea de und specific unui anumit element urm rit. Intensitatearadia iei l sat s treac de filtru spre detector este propor ional cu

18

concentra ia. Aplica ii sînt la spectroscopie de emisie cu flac prinfotometrarea concomitent a diferitelor elemente chimice precum : Na, K, Li, Ca. Spectroscoapele cu monocromator i canale optice independente folosesccanale obtice independente , fiecare din ele prev zut cu fant îngust i detector,dispuse unghiular în jurul unui monocromator în a a fel încît pe fiecare detectorde radia ie s cad o singur lungime de und din spectru. Dac un anumitelement este prezent în substan a sau materialul analizat atunci lungimea deund specific liniilor de absorb ie sau de emisie va fi prezent în spectru icorespunz tor va genera în detector un fotocurent propor ional cu concentra iaelementului respectiv. Aplica ii: la spectroscopia de emisie atomic cu scînteie iarc, spectroscopia cu ir de surse LASER (LASER+ Array) i la spectroscopiade fluorescen multicanal cu raze X. Spectroscoapele cu film fotografic folosesc pentru inregistrarea spectruluiun film fotografic pe care spectrul de linii este înregistrat al turi de o scar alungimilor de und . Analiza calitativ este efectuat prin identificarea prezen eiunor lungimi de und specifice anumitor elemente chimice cu ajutorul unorcataloage spectrale, iar analiza cantitativ prin m surarea inegririi liniilor cuajutorul unor fotodensitometre i corelarea cu ajutorul unor curbe de etalonare afotocurentului densitometrului cu concentra ia. Acest tip de spectroscoape aurezolu ie înalt i ofer un document (filmul fotografic) ce con ine spectrul, înschimb developarea i interpretarea spectrelor prin compara ie dureaz mult inecesit o experien destul de bogat . Aplica ii sînt la spectroscopia de emisiecu scînteie arc.

Spectroscoapele cu ir de fotodiode sînt aparate multicanal ce folosescfotodiode dispuse într-un ir liniar dup monocromator. irul de fotodiode sepozi ioneaz în a a fel încît pe fiecare diod s cad o anumit lungime de undde pe monocromator. irurile de fotodiode se prezint sub forma forma unui cipmonobloc cu 256, 512 ,1024 sau al i multiplii de 256 foto-diode (la ora actualasin folosite deja curent spectroscoape cu un numar de 5.120 diode detectoare)asigurînd in domeniul UV-VIS-NIR rezolu ii spectrale foarte inalte situate în jurulvalorii de 0,1 nm. Marele avantaj al acestui tip de spectroscop îl reprezintfaptul c spectrul se ob ine pactic instantaneu la timpi situati mult sub o secundcu avantaje mari reflectate in productivitatea la analiz dar i in analizaspectroscopic de cinetic rapid sau la sesizarea componentelor deconcentra ie mic în cazul cromatografiei de lichide . Tot în aceast categorie seîncadreaz i folosirea tot mai larg a spectroscoapelor cu detectoareloroptoelectronice de integrare de tip CCD. Aplica ii : spectroscopia de absorb iemolecular UV-VIS-NIR cromatografia HPLC , spectroscopie NIR , online, pelinii de produc ie pentru produse alimentare.

Spectroscoapele cu detectare multiplexat a lungimilor de und au un singurcanal optic prin care toate elementele unui semnal sînt urm rite concomitent .Pentru a determina m rimea fiec rui element este necesar în prima faz demodularea semnalului analitic al radia iei electromagnetice ( semnalul ce con ineinforma iile spectrale) cu posibilitatea demodul rii ulterioare în componenteleini iale de spectru îns cu raporturi semnal-zgomot mult mai bune i în timpi de

19

detectare infinit mai mici decît la spectroscopia secven ial . Aplica ii sînt laspectrocopia de absorb ie molecular în infraro u apropiat (NIR) i infraro umediu (MIR)

Dup locul de utilizare spectroscoapele pot fi :- spectroscoape de laborator- spectroscoape portabile

Spectroscoapele de laborator sint aparate fixe de mare precizie destinate afunc iona in laboratoare de multe ori in conditii de mediu speciale.Spectroscoapele portabile sînt destinate determinarilor calitative i cantitative lafata locului. Aceste aparate nu sint atit de precise cit cele de laborator auavantajul ins de a satisface operativ masur tori numeroase care permitinterventii în timp real. O aplica ie deosebit a spectroscoapelor portabile oconstituie sondele spectroscopice autonome. Aceste sonde sînt nisteminispectroscoape compacte , etan e, cu surs energetic autonom ,prev zute cu sistem RFID pentru teletransmiterea local prin sta ii terestre sauprin satelit a datelor, ce pot fi folosite pentru monitoriz ri de mediu dar i înaplicatii industriale.

Structura spectroscoapelor:

S-a prezentat mai sus clasificarea spectroscoapelor dup fenomenologie ceare la baz fenomene fizice sau fizico-chimice ca : absorb ia, emisia ,fluorescen a, fosforescen a, împr tierea, chemoluminiscen a, corespunz torsînt specializate i construite i spectroscoapele. Cu toate aceasta se poateelabora o configura ia de baz pentru un spectroscop care este asem toarecu cea din figura . Un spectroscop tipic este format dintr-o surs stabil deradia ie (1) un recipient sau un suport pentru brob (2) , un dispozitiv (3) pentruselectarea unei anumite lungimi de und din spectru, un detector de radia ie (4)ce transform energia de radia ie într-un semnal electric propor ional, unamplificator de semnal (5) , un aparat ( 6) pentru indicarea valorii m surate idup caz de tehnic de calcul (7) i un pachet de Soft specializat (8) pentruachizi ia i prelucrarea automat a datelor experimentale. Avînd în vederefenomenologia foarte diferit ce st la baza la spectroscoapelor cu modul delucru în : absob ie, emisie fluorescen , fosforescen sau impr tiere schemelebloc ale acestora, cu toate c au elemente comune ele au au i elementespecifice. In figura sînt prezentate trei scheme bloc ce corespund diversit iifenomenologice a spectroscoapelor .

20

Fig. Exemple de scheme bloc ale spectroscoapelor specifice diferitelor aplica iifenomenologice. a - absorb ie, b – emisie i chemoluminiscen ,

c – fluorescen , fosforescen i împr tiere.

Producerea luminii monocromatice

Pentru producerea de lumin monocromatic se folosesc filtre,monocromatoare, surse de radia ie laser

Filtre.

Cea mai simpl separare a unei anumite benzi spectrale înguste se face cufiltre. Acestea la rîndul lor pot fi filtre de absorb ie i filtre de interferen .

Filtrele de absorb ie sînt sticle planparalele colorate ce las s treacnumai un domeniu spectral îngust restul lungimilor de und fiind absorbite defiltru. Avantajul filtrelor const în primul rînd în pre ul lor de cost sc zut. Acestavantaj se pierde îns atunci cînd se dore te s se acopere prin analizfotometric un domeniu mare de lungimi de und specifice diferitelorsubstan e. În cel din urm caz pentru fiecare lungime de und este necesar unpachet mare de filtre a c ror pre dep se te pe cel al unui sistem de selectare

21

cu monocromator. Dat fiind faptul c la filtre colora ia se ob ine cu substan eorganice colorate plasate intr-un strat de gelatin intre dou sticle planparalele,figura oxidarea în timp a acestor substan e duc la modificarea caracteristicespectrale a filtrului. Filtrele de absorb ie nu asigur o radia ie perfectmonocromatic ci o, l ime de band de cca 50 nm , fig a , i se folosesc înspecial în domeniul vizibil.

Fig. Filtre de interferen i filtre de absorb ie.[34]a) l ime de band , b) filtre de interferen ,c) filtru de absorb ie cu sticl colorat , d) filtru deabsorb ie cu gelatin colorat .

Filtrele de interferen , sînt formate dintr-un mediu dielectric transparentcompus din fluorur de calciu sau fluorur de magneziu care ocup spa iul dintredou pl ci de sticl optic plan paralel pe care s-a depus o oglind de argintsemitransparent , figura b,. Grosimea mediului dielectric este riguros corelat culungimea de und a radia iei ce urmeaz a fi transmis prin filtru, asfel prin filtrupot trece numai lungimi de und ce corespund condi iei :

()

unde: - lungimea de und de trecere d - grosimea filtrului N- num r întregDeci prin filtru din lumina alb vor trece lungimi de und cu valorile: 1:1/2: 1/3.Banda de trecere a filtrelor de interferen este mai bun decît a filtrelor deabsorb ie , situîndu-se în jurul valorii de 10 nm, figura a. Filtrele de interferen se

22

folosesc atît în domeniul ultraviolet c t i în cel vizibil. Pe lîng avantajul uneibenzi spectrale inguste, ob inut special pentru

domeniul optim de absorb ie de lumin a unor substan e, filtrele de interferenmai au avantajul c spre deosebire de filtrele colorate nu- i schimb domeniulspectral în timp Dezavantajul principal al filtrelor de interferen este pre ul ridicatal unui filtru i pre ul i mai ridicat al unui pachet mare de filtre atunci cînd sepune problema satisfacerii cererii derermin rii concentra iei prin fotometrare aunei palete mari de substan e.

Prismele. Prin refrac ia luminii albe într-o prism iau na tere culorilespectrale, Radia ia luminoas este desp în diferite culori deoarece diferiteleunde din banda spectral luminoas parcurg cu viteze diferite sticla prismeiprecum i pentru faptul c diferitele lungimi de und sînt absorbite în moddiferen iat de materialul prismei. Lungimile de und mai mici sînt refractate(frînte) mai puternic decît cele mari astfel se ajunge la o separare a culorilor dinlumina alb . La baza separ rii stau fenomenele de reflexie i refrac ie a luminii,fenomene guvernate de legile lui Snellius conform c rora:

1. unghiul de reflexie a luminii este egal cu unghiul de inciden2. raza reflectat i cea refractat se g sesc în planul de inciden3. între unghiul de inciden i unghiul de refrac ie este valabil rela ia :

const.c

cn

sin

sin

2

1

2

1 (3.31)

Dac se schimb unghiul de inciden se schimb i unghiul de refrac ie, insraportul dintre sinusurile acestor unghiuri, pentru dou medii date, r mîneconstant. Acest raport poart denumirea de indice de refrac ie, figura 3.10.Indicele de refrac ie depinde de propriet ile optice ale celor dou medii i delungimea de und a radia iei incidente i este egal cu raportul c1/c2 dintre vitezelerazei de lumin în cele dou medii.

Atunci cînd o radia ie policromatic cade pe o prism , ea este refractatdeoarece indicele de refrac ie a aerului, din care vine radia ia, este diferit deindicele de refrac ie al materialului din care este confec ionat prismatransparent .

23

Fig.3.10 Exemplificarea legii lui Snellius pentru reflexia i refrac ia unei radia ii ce traverseazdou medii diferite

Pentru o prism echilateral ( prisma cu utilizarea cea mai larg în spectroscopie), figura 3.11 , unghiul de refrac ie (desfacere) a radia iei ( ) este dat de rela ia:

cossinsinnsinsin 121

1221

1 (3.32)

unde : 1- unghiul radia iei incidente – unghiul de vîrf al prismei

Fig. 3.11 Dispersia luminii realizat de o prism echilateral

24

Efectul refrac iei este acela de a desface ( împr tia ) lungimile de undexistente în lungimi de und componente la o distan suficient de mare una fade alta astfel încît s poat fi percepute ca atare . Atunci cînd radia ia incidenteste lumina alb din domeniul vizibil prin refrac ia în prism se ob in culorilecurcubeului (vezi i tabelul 3.2). Dispersia este mai pronun at la lungimile deund mici (violet) i mai pu in pronun at la lungimile de und mari ( infraro u),motiv pentru care rezultatele cele mai bune se ob in la utilizarea prismelor pentrudomeniul ultraviolet –vizibil (UV-VIS), ele fiind folosite îns i în infraro u (IR).

Avînd în vedere c nu orice material transparent las s treac în egalsur diferitele lungimi de und spectroscopia se împarte practic în

spectroscopie în ultraviolet - vizibil (UV-VIS) i în spectroscopie în infraro u (IR) .Astfel, pentru domeniul UV-VIS optica utilizat (prisme, lentile, pene optice) sîntconfec ionate din cuar .. Atunci cînd optica utilizat este din sticl obi nuit seacoper numai domeniul vizibil (VIS). Pentru domeniul infraro u (IR), cuar ul isticla transmit o parte extrem de mic de radia ie, motiv pentru care pentruconfec ionarea componentelor optice se utilizeaz cristale mari de halogenurialcaline sau alcalino-p mîntoase care sînt transparente la radia ii infraro ii.Materialul cel mai utilizat este clorura de sodiu (NaCl) care acoper domeniuldomeniul de lungimi de und cuprins între 2500-15000 nm (4000-650 cm-1).Pentru lungimi de und mai mari se poate folosi bromura de potasiu, KBr, îndomeniul 10000-35000 nm sau iodura de cesiu (CsI), în domeniul 10000-38000nm. Dat fiind faptul c aceste cristale sînt higroscopice, pentru o p stra intacttransparen a este necesar asigurarea în jurul lor a unui mediu lipsit total deumiditate.

Re ele de difrac ie. Sînt sisteme care descompun radia ia policromatic(lumin alb ) în radia ie monocromatic avînd la baza fenomenul de difrac ie .Re elele de difrac ie pot fi re ele transparente bazate pe transmisia luminii saure ele opace bazate pe reflec ia luminii. Primele sînt formate din re ele dense delinii transparente vecine cu linii opace, iar cele din urm dintr-o re ea dens decaneluri de tip dinte de fer str u. La ora actual , pentru confec ionarea re elelorde difrac ie este folosit tehnica erod rii controlate, specific ob ineriimicrocipurilor ajungîndu-se la cîteva miisau chiar i zeci mii de linii pe milimetru.Re elele de difrac ie transparente sînt folosite în special în interferometrie, iarre elele de difrac ie opace, bazate pe reflexie, în spectroscopie . În figura 3.12este prezentat schema de principiu a unei re ele de difrac ie bazat pe reflexialuminii incidente. Radia ia luminoas incident ce cade pe o re ea de difrac ieeste difractat sub diferite unghiuri, în conformitate cu rela ia :

sindn (3.33)

unde : n - ordinul spectral - lungimea de und

d - distan a dintre linii sau fante de pe re eaua de difrac ie

25

- unghiul de inclinare al canelurilor re elei de difrac ie

O re ea clasic de difrac ie este prezentat în figura 3.12.

Fig.3.12 Re ea de difrac ie-unghiul canelurii , -unghiul de inciden , -unghiul de reflexie , d-distan a

între caneluri

rimile ce caracterizeaz o re ea de difrac ie sînt rezolu ia re elei i puterea derezolu ie .

Rezolu ia re elei (R) este dat de produsul dintre ordinul spectral (n) inum rul total de caneluri (N) ale re elei , astfel :

NnR (3.34)

Rezolu ia unui monocromator cu re ea de difrac ie are ordinul de m rime cuprinsîntre 103 i 104 .

Puterea de selec ie ( ) este definit ca raportul dintre lungimea deund i rezolu ie i d informa ii despre limita posibilit ii de separare a douimagini adiacente care au o diferen neînsemnat a lungimii de und .

R (3.35)

Dispersia prin re ea este independent de lungimea de und îns intensitatearadia iei depinde de lungimea de und . Lungimea de und a intensit ii maximeeste dependent de unghiul sub care radia ia este reflectat de pe suprafa are elei. Spectrometrele moderne de tip Echelle utilizeaz o re ea de difrac ie de

26

construc ie special . Spre deosebire de re eaua de difrac ie prin reflexie descrismai sus, re eaua Echelle utilizeaz ordinul spectral pentru domeniul lungimii deund maxime. O re ea tipic Echelle este construit cu 300 linii ( sau caneluri )pe mm. Rezolu ia unei astfel de re ele depinde direct de densitatea liniilor saucanelurilor (N) i de ordinul spectral (n) ( R=nxN). În acest caz, în loc s seutilizeze o re ea cu un num r mare de caneluri, rezolu ia este îmbun it atîtprin cre terea unghiului de inciden cît i a ordinului spectral. O re ea tip Echelleeste prezentat în figura 3.13. Dac se compar aceast re ea cu re eaua dedifrac ie obi nuit prin reflexie se observ c lumina este reflectat de pe laturamai mic a canelurii re elei, astfel încît unghiul de inciden este mai mare decît450.

Avantajul principal la utilizarea acestui tip de re ea fat de re eaua clasicse manifest în îmbun irea rezolu ie spectrale. Superioritatea re elei de tipEchelle fa de re eaua clasic se poate observa din analiza comparativ adatelor prezentate în tabelul 3.4.

Fig.3.13 Re ea tip Echelled-distan a între caneluri , -unghiul canelurii , -unghi de inciden , -unghi dereflexie

Tabelul 3.4Compara ie între caracteristicile spectrale ale re elei clasice de difrac ie i alere elei de tip Echelle [36]

Caracteristic Re ea conven ional Re ea EchelleLungime focal 0,5 0,5Densitate de caneluri sau delinii (linii pe mm)

1200 79

27

Unghi de difrac ie 10022 “ 63026”

ime (mm) 52 128Ordin spectral 1 75Rezolu ie 62400 758400Putere de rezolu ie (nm) 0,00481 0,000396

rimile prezentate în tabel au fost determinate la 300nm. Ca fenomen secundar nedorit la utilizarea re elelor de difrac ie poateapare suprapunerea ordinelor spectrale. Pentru a preveni acest fenomen estenecesar o faz secundar de dispersie care se realizeaz prin utilizarea uneiprisme, figura 3.14. Dac prisma este astfel a ezat încît separarea luminiidecurge perpendicular pe re eaua de difrac ie se formeaz o spectrogrambidimensional în care pe vertical se g se te ordinul spectral , iar pe orizontallungimea de und .

În afar de sisteme de dispersie gen prism sau re ea de difrac iemonocromatoarele mai dispun de diverse sisteme optice i mecanice scopul lorfiind separarea cît mai precis a unei anumite lungimi de und din spectru. Prinrota ia prismelor, figura 3.15, sau a re elelor de difrac ie cu valori bine definitese

Fig.3.14 Re ea complex format dintr-o re ea de difrac ie Echelle i o prism [36]

poate selecta o anumit lungime de und cu o fant îngust . În acest scop fantse aduce cu un sistem mecanic, electromecanic sau electromecanic comandatelectronic în dreptul lungimii de und dorite. Sistemul de deplasare a fantei esteetalonat în lungimi de und astfel încît se poate ti precis ce lungime de und se

Monocromatoarele sînt sisteme optice destinate separ rii pe calemanual sau la comand pe cale automat a unei anumite lungimi de unddintr-o radia ie complex . Spre deosebire de filtre la care o anumit band delungimi de und se separ incremental cu un filtru, separarea lungimilor de und

28

cu monocromatoare se poate face din aproape in aproape, practic la nivelulincrementului de =1 nm i chiar sub aceast valoare, deci la o rezolu ie mult maimare decît la filtre. Monocromatoarele au ca element constructiv de baz unsistem dispersiv format dintr-o prism , o re ea de difrac ie i o fant . Pe lîngsistemul dispersiv monocromatoarele mai con in lentile, sisteme mecanice sauelectromecanice, precis calibrate. In figura este reprezentat o schem deprincipiu a unui monocromator cu prism la care selec ia unei anumite lungimi deund se face prin deplasarea fantei în dreptul lungimii de und dorite. Din punctde vedere constructiv i al preciziei este preferat solu ia din figura. prisma saure eaua de difrac ie fiind rotite manual sau automat astfel încît diferitele lungimide und s ajung pe rînd în dreptul fantei.

Fig. Schema de principiu a unui monocromator cu prism i fant folosit pentru descompunerealuminii albe în culorile spectrului i selectarea unei anumite lungimi de und

Rotirea manual , (fig.) este folosit în general la spectrofotometre destinatenumai analizei cantitative. Sistemul dispersiv este rotit cu ajutorul unui tamburgradat prev zut cu vernier in dreptul unei sc ri gradate , etalonate în unit i delungimi de und , pîn cînd se ajunge în dreptul lungimii de und dorite pentruefectuarea fotometr rii.

29

Fig.3.15 Schema de principiu a unui monocromator cu prism mobil i fant fix folositpentru descompunerea luminii albe în culorile spectrului [72] , 1- surs de radia ie, 2- lentilecolimatoare , 3- fant reglabil , 4- prism , 5- fant pentru selectarea lungimii de und dorite,sistem de vizualizare i indicare a valorii lungimii de und selectate

Rotirea automat a sistemului dispersiv, figura , este folosit laspectrofotometrele destinat atît analizei cantitative cît i celei calitative. Pentruanaliz cantitativ se programeaz lungimea de und dorit iar pe urm , pebaz de comand , servomotorul rote te sistemul dispersiv pîn cînd prin fanttrece lungimea de und necesar determin rii. Pentru determinarea calitativ decompozi ie a unui amestec de substan e se scaneaz întregul spectru.

Fig. Schema de principiu a unui monocromator automat

În acest scop servomotorul rote te cu vitez constant sistemul dispersiv, iarsistemul de inregistrare red spectrograma în coordonate : intensitate a radia iei(semnal provenit de la detectorul de radia ie) - lungime de und ( semnalprovenit de la detectorul incremental de deplasare cuplat cu axulservomotorului).

30

.