المقدمة
التحليل الطيفي هو أحد أهم الأساليب في الكيمياء التحليلية الحديثة، ويعتمد على دراسة تفاعل المادة مع الإشعاع الكهرومغناطيسي. يتيح هذا التحليل قياس التركيز، تحديد التركيب الكيميائي، ومعرفة الخصائص الفيزيائية للمواد بدقة عالية. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في المختبرات التعليمية، البحثية، والصناعية بسبب دقتها وسرعتها.
مبدأ التحليل الطيفي
يعتمد التحليل الطيفي على تفاعل الجزيئات أو الذرات مع الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي عند أطوال موجية محددة. يتم قياس الامتصاص أو الانبعاث أو الانعكاس لتحديد خصائص المادة. أحد القوانين الأساسية المستخدمة هو قانون بير–لامبرت، الذي يربط الامتصاصية A بتركيز المادة C وطول الطريق L ومعامل الامتصاص المولاري ε:
A = ε × L × C
كلما زاد تركيز المادة، زادت الامتصاصية، ما يُتيح تقدير التركيز بدقة.
أنواع التحليل الطيفي
1️⃣ التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV–Vis)
يُستخدم لتحديد تركيز المواد الكيميائية اعتمادًا على كمية الضوء الممتص عند طول موجي محدد.
تطبيقاته: قياس البروتينات، الأحماض النووية، والأصباغ.
2️⃣ التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (IR)
يُستخدم لدراسة الروابط الكيميائية وتحديد المجموعات الوظيفية في المركبات.
تطبيقاته: تحديد التركيب الجزيئي للمواد العضوية والبوليمرات.
3️⃣ التحليل الطيفي الذري (Atomic Spectroscopy)
يُستخدم لتحليل العناصر المعدنية مثل الحديد، الزنك، والمغنيسيوم في العينات.
من أبرز الطرق: الامتصاص الذري (AAS) والانبعاث الذري (AES).
4️⃣ التحليل الطيفي بالفلوريسنس
يعتمد على قدرة بعض المركبات على إصدار ضوء عند إثارتها.
تطبيقاته: الكشف عن البروتينات، الأحماض النووية، والصبغات الحيوية.
تطبيقات التحليل الطيفي
تحليل المياه لتحديد تركيز المعادن والأيونات.
مراقبة جودة المواد الكيميائية والأدوية.
دراسة التركيب الجزيئي للمركبات العضوية وغير العضوية.
التطبيقات البيئية للكشف عن الملوثات.
المزايا
دقة وسرعة عالية في التحليل.
كمية صغيرة من العينة تكفي.
إمكانية استخدام التحليل كمي ونوعي في نفس الوقت.
العيوب
الأجهزة مكلفة ومعقدة بعض الشيء.
تحتاج إلى معايرة دقيقة وصيانة مستمرة.
بعض المركبات تتداخل أطيافها، ما يتطلب معالجة إضافية.
الخاتمة
التحليل الطيفي أداة أساسية في الكيمياء التحليلية الحديثة، لما يوفره من دقة وموثوقية في قياس التركيز ودراسة التركيب الكيميائي. يتيح هذا التحليل تطبيقات واسعة في المختبرات التعليمية، البحثية، والصناعية، ويعد من أهم التقنيات التحليلية المستخدمة اليوم.
جامعة المستقبل الاولى على الجامعات العراقية الاهلية