ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы История из "Прикладная ИК-спектроскопия Основы, техника, аналитическое применение" На существование ИК-излучения впервые в научной литературе было указано в 1800 г. Уильямом Гершелем [3], который для измерения теплового эффекта солнечного света внутри и за пределами видимого спектра использовал стеклянную призму и зачерненный термометр в качестве детектора. Хотя Гершель первым пришел к выводу, что ИК-излучение имеет ту же природу, что и видимый свет, он позже отказался от этого, так как получил две различные кривые для, д -кости и теплового эффекта. Однако главный интерес для Гершеля представляла астрономия, и в дальнейшем он не исследовал тепловой спектр . [c.9] В течение последующих 80 лет интереса к этому явлению не было, но в период с 1882 по 1900 г. исследователи, используя сравнительно грубые методы, находившиеся в их распоряжении, совершили быстрое вторжение в ИК-область. Абни и Фестинг [1], например, сфотографировали спектры поглощения 52 соединений в области до 1,2 мкм и нашли связь полос поглощения с присутствием в органической молекуле некоторых групп. Джулиус [5], используя призму из каменной соли (ЫаО) и болометр в качестве приемника излучения, исследовал спектры 20 органических соединений. Он установил, что соединения, содержащие метильную группу, поглощали при 3,45 мкм, но в более длинноволновой области его измерения были ошибочны. [c.10] Вплоть до того времени, пока не была развита теория ИК-погло-щения, не существовало способов определить, обусловлено ли оно наличием отдельш,1х атомов в молекуле, межмолекулярш 1ми эффектами или внутримолекулярными движениями. Работа Джулиуса подтвердила справедливость последнего, в частности, что именно группы атомов в химическом соединении определяют картину поглощения. [c.10] Активность в этой области росла, но только В. Кобленцу своей работой суждено было заложить настоящую основу ИК-спектроскопии. В своих классических работах, начатых около 1903 г., он исследовал ИК-спектры сотен веществ, как органических, так и неорганических [2], с такой точностью и полнотой, что многие из его спектров, полученных с призмой из КаС1, остаются полезными и поныне. [c.10] Первые исследователи испытывали огромные экспериментальные трудности. Им приходилось не только проектировать и собирать свои собственные приборы, но и делать все остальное, в том числе шлифовать и полировать щ изму, серебрить зеркала, изготавливать радиометр. Приборы градуировались по величинам показателей преломления каменной соли, измеренным либо ими самими, либо другими исследователями. Спектрометры обычно устанавливались на фундаменте, а измерения зачастую проводились ночью, чтобы уменьшить влияние вибраций на чувствительный радиометр или микрорадиометр. Так как каждая точка в спектре должна измеряться отдельно, а на один микрометр приходилось по крайней мере 10 точек, то измерение спектра представляло утомительную работу, занимавшую не менее 3-4 или более часов [4]. [c.10] В ранних работах было установлено, что каждое соединение имеет свою собственную и неповторимую картину ИК-поглощения и что некоторые группы даже в различных молекулах дают полосы поглощения с приблизительно одинаковой длиной волны. Однако из-за трудоемкости измерения спектров химики фактически не использовали зтот метод вплоть до 1940-х годов. [c.10] Следующим значительным шагом было усовершенствование техники изготовления термоэлектрических приемников (детекторов) с достаточно малым временем отклика, чтобы модулировать (прерывать) излучение с частотой от 5 до 10 Гц. Это новшество позволило устранить дрейф в системе регистрации спектрометра и открыло путь к созданию двухлучевых приборов , шкалу которых стало возможным калибровать в процентах пропускания в зависимости от линейной шкалы длин волн или волновых чисел [7]. [c.11] Эти усовершенствования вывели ИК-спектроскопию из царства скуки, и, как только химики осознали ее возможности, популярность метода быстро возросла. После периода интенсивных усилий, в течение которого были исследованы тысячи веществ и выявлены ограничения, связанные с аппаратурой, у спектроскопистов появилась потребность в лучшем разрешении и большей точности измерения волновых чисел. Этим требованиям в какой-то мере отвечала дифракционная решетка, а с появлением интерферометров возможность получения точных контуров полос поглощения жидкостей и твердых тел стала вполне реальной. Однако не следует слишком надеяться на скорую возможность получения спектров, свободных от шумов, которые точно передавали бы контуры, частоты и интенсивности поглощения молекул и не были бы искажены самим спектрофотометром или артефактами кюветы образца. [c.11] Вернуться к основной статье