Otázka:
Spektrogramy pro zkoušení plamenem neodpovídají realitě
Thomas Mathieson
2019-03-08 01:28:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

V hodině chemie na úrovni AS jsme vyzkoušeli DIY spektroskopii plamenových testů s cílem identifikovat anionty v určitých solích. Dostali jsme se až k budování spektrometru inspirovaného Paper Craft Spectrometer (i když jsme vytvořili mnohem větší verzi, aby bylo možné použít DSLR) a provedení experimentu a sběru dat. Problém byl v tom, že jsem nedokázal přimět mnoho spektrogramů, aby se vyrovnaly těm, které pocházejí z webu. Mnoho našich spektrogramů, i když bylo hodně jasných a s liniemi pokrývajícími celý viditelný rozsah, mělo příliš málo linek a ty, které tam byly, se nesrovnaly s žádnými skutečnými daty, která jsme našli.

Například s následujícími zaznamenaný spektrogram: Full Image Processed Spectrum U výše uvedeného obrázku bylo provedeno určité zpracování, aby se vytvořilo spektrum pod ním. Stupnice je kalibrována z LED diody, která byla také zaznamenána, a poté potvrdila, že ji porovnávám s emisemi sodíku, které se také zhruba vyrovnaly této stupnici + -10nm. Podle barvy plamene jsme předpokládali, že jde o vápník, vzhledem k tomu, že všechny testované soli byly chlorové soli a kov je jedním z: Ca, Cu, Cs, K, Li, Na, Sr. Nevím, jestli tam byl experimentální chyba, nebo pokud bychom se nedívali na správné referenční spektrogramy, ale nic, co bych mohl najít, by se s tím nesrovnalo, má někdo nějaký přehled?

Vaše rozlišení je nízké, takže uvidíte pásy, nikoli čáry. // Zelený pás kolem 555 a červený pás kolem 620 jsou vápník. Žlutým pruhem na 590 je kontaminace sodíkem. Sodík má relativně silné emise a ke znečištění spektra není potřeba mnoho. // Způsob, jak to otestovat, je použití relativně čistých standardů.
Vítejte v Chemistry.SE! I když oceňujeme srdečnost, je v pořádku a ve skutečnosti je upřednostňováno, aby otázky škrtly do bodu a neobsahovaly nadbytečný obsah, například „Díky!“ a podpisy. Na zdraví!
Dva odpovědi:
M. Farooq
2019-03-08 05:12:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prvním krokem, který můžete použít k zúžení spektrálních pásem, je zmenšení šířky štěrbiny. V tuto chvíli je mírně široký. Nejsme si jisti, kde jste hledali vlnové délky? V sestavených tabulkách v příručkách nebo ve schematických diagramech na webu jsou emisní vlnové délky uvedeny pro excitované atomy pomocí plamenů s velmi vysokou teplotou za použití vzduchového acetylenu nebo plamenů z oxidu dusného a acetylenu. Obyčejné teploty plamene v laboratoři jsou příliš nízké na to, aby elektronicky excitovaly atomy jakéhokoli jiného prvku kromě alkalických kovů. Pro Li, Na, K, Cs byste viděli spektrum čar pro každý prvek (jeden nebo dva řádky). Pro draslík je extrémně obtížné vidět daleko červené vlnové délky (rezonanční vlnové délky uvedené v tabulkách), dokud a pokud vaše oči nejsou citlivé na červenou. Barvy plamene Ca, Ba, Sr, Cu jsou obvykle způsobeny molekulárními sloučeninami těchto kovů v běžných plamenech.

Klíčovým bodem je, že teplota plamene je příliš nízká na to, abyste viděli spektra čar, která jste očekávali. Pokud se však podíváte na výbojky, můžete provést dobré srovnání.

PAEP
2019-03-09 01:43:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Plně souhlasím s M. Farroqem.

Kvalita vašich dat se může výrazně zlepšit, pokud zmenšíte šířku štěrbiny spektrometru, uvidíte méně světla na pozadí a získáte vyšší rozlišení.

Podíváme-li se na váš obrázek, zdá se mi, že váš design může mít problém s úhlem dopadu světla na difrakční mřížku. Mělo by to být v takovém úhlu, aby se pruhy spektra objevily ve středu obrazu - odhadujte kolem 45 °.

Obrázek emisního spektra sodíkové výbojky najdete v tomto odkazu Nízkotlaké sodíkové spektrum se štítky. Ne spektrum plamene, ale možná užitečné pro kalibraci experimentu.



Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 4.0, pod kterou je distribuován.
Loading...