Спектроскопия атомная в УФ и видимой областях

Оптико-спектроскопические методы, используемые в промышленном контроле, могут быть разделены на две основные группы электронная спектроскопия (спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра) и колебательная спектроскопия (спектроскопия в инфракрасной, ближней инфракрасной (ВИК) областях спектра, а также рамановская спектроскопия). В УФ и видимой областях спектра поглощение обусловлено переходами между атомными или молекулярными электронными энергетическими уровнями. Переходы между электронными энергетическими уровнями могут происходить только в том случае, если энергия падающего фотона соответствует разности энергий соответствующих уровней. Эти энергетические уровни для ближней ультрафиолетовой и видимой областей имеются в изолированных атомах, отдельных неорганических ионах, органических соединениях, содержащих сопряженные двойные связи, и большом числе разнообразных молекулярных веществ. Поглощение в ультрафиолетовой и видимой областях очень сильное, поэтому возможно определение концентраций на уровне нескольких частей на миллион. Однако полосы поглощения обычно очень широкие по сравнению с [c.656]

Спектры электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого и рассеиваемого веществом, изучает раздел физики — спектроскопия. Квант поглощаемой или испускаемой веществом энергии соответствует изменению энергии при каком-либо единичном акте атомного или молекулярного процесса (табл. 11). Наиболее коротковолновое излучение (у-излучение) соответствует ядерным процессам. Квантовые переходы внутренних электронов атомов и молекул сопровождаются рентгеновским излучением. Электромагнитное излучение ультрафиолетовой и видимой области спектра отвечает квантовым переходам внешних (валентных) электронов. Колебанию атомов в молекулах отвечает инфракрасное излучение, вращению молекул — дальнее инфракрасное излучение, спиновому переходу элект-1)онов и ядер — радиоизлучение. [c.140]

С помощью эмиссионного атомного спектрального анализа можно открывать химические элементы и визуально, используя простейшие спектральные приборы — спектроскопы, стилоскопы, которые позволяют установить положение линии в видимой области спектра и ее цвет. [c.519]

Иногда под М. а. понимают только установление строения хим. соединений. При этом сначала определяют его эмпирич. ф-лу по данным качеств, и количеств, элементного анализа. Эмпирич. ф-лу и мол. массу соединения можно также определить масс-спектрометрически, напр, с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения (погрешности измерения масс ионов 10 " -10 атомных едшшц). Спектроскопия в видимой и УФ областях позволяет установить класс (тип) соединения, наличие в его молекуле хромс -форов. С помощью ИК спектроскопии осуществляют функцион. анализ в-в. Большой объем информации о строении хим. соединения дает спектроскопия ЯМР и масс-спектро-метрия. Совместное употребление данных ЯМР, оптических и масс-спектров в подавляющем большинстве случаев позволяет однозначно установить строение хим. соединения. Дополнительно используют рентгеноструктурный анализ, рентгеноэлектронную спектроскопию и др. методы. Автоматизир. системы установления строения орг. в-в включают помимо набора спектральных, хроматографич. и комбинир. приборов также ЭВМ, банки спектральных данных и пакеты программ для ЭВМ, позволяющие обрабатывать полученные спектры, сравнивать их с данными банков, устанавливать и использовать спектрально-структурные корреляции и т. п. [c.120]

Лазерные спектрометры высокого разрешения. Основой приборов высокого разрешения, работающих в видимой области спектра, являются перестраиваемые лазеры на красителях. Достигнутое разрешение ( 10 ), определяемое шириной выделенной линии лазерного излучения, примерно совпадает с допплеровским пределом уширения линий и обеспечивает решение задач атомной и молекулярной спектроскопии в газовой фазе. Известно много лабораторных макетов приборов, однако серийное производство пока отсутствует. В ИК-области наряду с многочисленными ла- [c.12]

В книге изложены основы теории спектральных приборов и их устройства, а также техника спектроскопического эксперимента при исследовании видимой и близкой ультрафиолетовой областей спектра. Помимо призменных и дифракционных спектральных приборов, источников света, методов энергетических измерений и измерения длин волну в книге описаны методы и приборы интерференционной спектроскопии, спектроскопии с временным разрешением, методы исследования аномальной дисперсии и атомных спектров поглощения. Отдельная глава посвящена лазерной спектроскопии. [c.4]

Метод атомно-флуоресцентной спектроскопии (АФС), как и рассмотренный ранее метод АЭС, относится к числу эмиссионных. В этих методах аналитическим сигналом служит интенсивность излучения в УФ или видимой области спектра, испускаемого возбужденными атомами. [c.248]

Некоторые виды переходов, характерных для атомов решетки или электронов в твердом теле, приводят к поглощению в видимой области. При поглощении кванта электромагнитной энергии электрон может перейти на расположенный выше свободный уровень, а атомы переходят на более высокие колебательные или вращательные уровни. При наличии взаимодействия между атомными и электронными уровнями оба типа уровней возбуждаются одновременно. Оптическая спектроскопия является одним из самых эффективных методов исследования электронной структуры твердого тела метод позволяет, используя ту или иную модель электронной структуры твердого тела (или связи на языке химии), проверить результаты квантовомеханического расчета энергии дозволенных уровней. [c.76]

Данная глава посвящена эмиссионной атомной спектроскопии в видимой и УФ-областях и атомно-абсорбционной спектроскопии с пламенем в качестве источника возбуждения. Здесь будут упомянуты и некоторые другие способы получения атомных спектров. [c.173]

Достаточные количества энергии ( 10 ккал моль" и более) вызывают электронные переходы. Соответствующие им сигналы (как и в оптической атомной спектроскопии) появляются в области видимого (12 500— 25 ООО см- ) и ультрафиолетового (25 000—50 ООО см" ) излучений. Если молекуле сообщается достаточно большое количество энергии, то она может диссоциировать или молекула и атом могут ионизироваться. Диссоциация и ионизация проявляются в спектре в виде характерных непрерывных участков. [c.179]

Оптические спектры. Как известно, некоторые элементы окрашивают пламя бунзеновской горелки в определенные цвета. Характер окрашивания пламени связан с положением элемента в определенной группе периодической системы. Еще яснее эта зависимость выражается в спектрах излучения в видимой области при исследовании пламени с помощью спектроскопа. Оказывается, что спектры элементов, находящихся в одной подгруппе периодической системы, обнаруживают в своем тонком строении чрезвычайно большое сходство. В дальнейшем будет видно, что это явление основано на периодичности атомного строения и объясняется теми же причинами, от которых зависит также и периодический характер химических свойств. [c.35]

В результате растворения в воде комплекса фуллерена С50 с поливинилпирролидоном (ПВП) получены устойчивые суспензии фуллерена, стабилизированные поливинилпирролидоном. Методом динамического светорассеяния определено распределение частиц по размерам. Отмечено, что при погружении в такие суспензии пластин предварительно нитрованного или сульфированного полистирола на последних наблюдается осаждение частиц суспензии, имеющих наименьший размер. Полученные образцы изучены методами спектроскопии пропускания в УФ- и видимой областях, а также атомно-силовой микроскопии. [c.99]

В качестве подложек использовали ПС в виде пластин толщиной 4 мм, для исследования методами ИК-спектроскопии многократного нарушения полного внутреннего отражения (МНПВО) и атомно-силовой микроскопии (АСМ), а также листовой, толщиной 0.4 мм (для съемки спектров пропускания в УФ- и видимой области). [c.99]

Следующая гл. 4, посвященная спектрам поглощения комплексных соединений в видимой и ультрафиолетовой областях, сильно отличается от перечисленных выше. В ней отсутствует изложение техники эксперимента, та к как в основном при изучении спектров поглощения используются обычные методы спектроскопии, но зато очень серьезно и подробно изложены современные теоретические представления. Она содержит основы теории атомных спектров и изложение теории кристаллического поля. Чтение этой главы потребует от читателя несколько большего труда, чем чтение остальных глав однако, если проработать ее серьезно, можно получить полное представление о современных теоретических положениях и читать сложные оригинальные работы в данной области. Сводка экспериментальных данных носит в основном иллюстративный характер при этом разобрано большое число наиболее существенных примеров. [c.6]

СПЕКТРОФОТОМЁТРЙЯ, метод исследования и аналюа в-в, основанный на измерении спектров поглощения в оптич. области электромагн. излучения. Иногда под С. понимают раздел физики, объединяющий спектроскопию (как науку о спектрах электромагн. излучения), фотометрию и спектрометрию [как теорию и практику измерени<г соотв. интенсивности и длины волны (или частоты) электромагн. излучения] на практике С. часто отождествляют с оптич. спектроскопией. По типам изучаемых систем С. обычно делят на молекулярную и атомную. Различают С. в ИК, видимой и УФ областях спектра (см. Инфракрасная спектроскопия. Ультрафиолетовая спектроскопия). [c.396]

Основное многообразие спектральной аппаратуры, выпускаемой промышленностью, предназначено в первую очередь для удовлетворения потребностей спектрального анализа. Производится большое количество приборов для эмиссионного анализа в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, приборов для атомно-абсорбционного анализа и спектрофотометров, предназначенных для абсорбционного анализа веществ в жидкой и твердой фазе. Эти приборы достаточно подробно описаны в других книгах. Значительно меньше ассортимент приборов для других разделов спектроскопии. В этой главе будет уделено им большее внимание. [c.97]

Полная сводка видов электромагнитных колебаний, различающихся по длине волны и, следовательно, по характерным для них величинам переносимой энергии, представлена в табл. И.1—1. Границы между отдельными областями несколько условны как видим, они определяются либо различием в способах получения, либо в способах детектирования. Но по существу непрерывный спектр электромагнитных колебаний делится на отдельные области вследствие различий в процессах, обусловливающих их генерацию или поглощение, и эти различия выражаются соответствующими значениями энергий. Характеристическая температура, указанная для некоторых участков спектра, представляет собой ту температуру, при которой средняя тепловая энергия атомов в одноатомном газе (ЙТ) примерно равна данному кванту энергии (Нх). Область атомно-молекулярного излучения, состоящая из инфракрасного, видимого и ультрафиолетового участков спектра, называют оптической областью в широком смысле слова. Это объединение основано не только на общности их происхождения, но и на сходстве используемой при работе с ними аппаратуры, состоящей из различных зеркал, линз для фокусировки и призм и решеток для спектроскопии. [c.187]

Группа методов электронной УФ спектроскопии охватывает оптические спектры не только в ультрафиолетовой (УФ), но и в видимой (ВИ) и самой ближней ИК областях, связанные с переходами между различными электронными состояниями атомов и молекул. Электронные переходы атомов и связанные с ними спектры в указанных областях являются основой атомного эмиссионного и абсорбционного спектрального анализа. Высокотемпературный нагрев вещества, например, в вольтовой дуге или искровом разряде, как это делается при эмиссионном спектральном анализе, переводит образец в парообразное, обычно атомарное состояние, причем атомы химических элементов, входящих в состав вещества, возбуждаются. Излучение, возникающее при переходах атомов в основное электронное состояние, и дает линейчатый спектр, используемый для качественного и количественного элементного анализа, который, как и вся группа связанных с ним спектральных методов, здесь рассматриваться не будет. [c.294]

Под атомным спектральным анализом понимают совокупность приемов, с помощью которых в результате измерения спектров исследуемого образца количественно определяют содержание в нем интересующих аналитика элементов. Обычно наблюдают спектральные линии, лежащие в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. При использовании других областей это всегда оговаривают в названии соответствующего метода рентгено-спектральный анализ инфракрасная спектроскопия 7-спектроскопия и т. п. [c.4]

Общие свойства атомных и молекулярных спектров. Элементарная теория спектральных приборов и их деталей. Регистрация спектров измерение длин волн и интенсивностей. Техника спектроскопии и молекулярного анализа по поглощению в инфракрасной области, по спектрам комбинационного рассеяния света, по поглощению в видимой и ультрафиолетовой областях. [c.173]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Спектры атомов. При сообщении атому энергии изменяется по крайней мере одно квантовое число. Появляющиеся при этом сигналы относятся к видимой (800—200 нм) и рентгеновской (1 —10 А) областям спектра. В рентгеновской области спектра для аналитических целей используют сигналы, связанные с изменением главного квантового числа п. Интересные для аналитиков оптические спектры связаны в основном с изменением побочного квантового числа I (наряду с изменением и или т ). Ввиду большего разнообразия переходов оптические спектры имеют значительно большее число линий, чем рентгеновские. Если вырождение спинового момента электрона /Пз снимается внешним магнитным полем, то становятся возможными энергетические переходы с изменением т , дающие сигналы в микроволновой области (10 —10 Гц). Эти сигналы образуют спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Атомное ядро подобно электрону может обладать собственным вращательным моменгом, ядерным спином. Воздействие внешнего магнитного поля также снимает его вырождение, что делает возможным энергетические переходы в области радиочастот (10 —10 Гц). Получающиеся при этом спектры называют спектрами ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Оба метода, ЭПР и ЯМР, относят к резонансной магнитной спектроскопии [c.177]

В методах оптической спектроскопии используют излучение УФ- и видимой областей оптического диапазона. Оно соответствует измененшо энергии валентных электронов. Ввиду того, что строение чфовней валентных электронов для свободных атомов и молекул совершенно различно, для получения оптических атомных спектров необходима предварительная атомизация пробы — перевод ее в газообразное атомарное состояние. Дпя этой цели служат атомизаторы — источники высокой температуры различной конструкции. [c.224]

Здесь а — порядок величины линейных размеров излучаюш.ей сисге-мы зарядов, к — длина волны излучения и V — скорость зарядов. В атомной спектроскопии практически во всех случаях а< Х (например, размер атома 10 см, а X — в видимой области спектра 5-10 см), поэтому 1т очень быстро убывают с увеличением /. Как правило, достаточно учитывать лишь первый, необраш.аюш,ийся [c.389]

Для современного состояния спектральных методов характерно существенное расширение диапазона энергий используемого излучения. Так, наряду со спектроскопией в видимой и близких к ней областях, возникли рентгеновская и фотоэлектронная спектроскопия. Оба эти раздела до сих пор не обсуждались в книгах по применению физических методов в неорганической химии. Статья Боннелля должна быть полезна в качестве введения в рентгеновскую спектроскопию. Следует, однако, иметь в виду, что она не охватывает всех вопросов, связанных с этой интересной и исключительно важной для неорганической химии областью. Тем не менее, ее можно рекомендовать, так как она позволяет читателю, заинтересовавшемуся предметом, познакомиться с более специальными работами, например с книгой Баринского и Нефедова [9], посвященной определению эффективных зарядов атомов в неорганических соединениях по рентгеновским спектрам, и с новым направлением, пока еще не отраженным в монографической литературе, — определением положения внутренних энергетических уровней (молекулярных орбиталей) молекул. Метод фотоэлектронной спектроскопии, созданный академиком Терениным и независимо автором соответствующей главы Тернером, также весьма перспективен для неорганических веществ. Этот метод позволяет судить об энергиях высших заполненных молекулярных орбиталей, так что в настоящее время, комбинируя результаты исследования электронных спектров в видимой и ультрафиолетовой областях, фотоэлектронных спектров и рентгеновских спектров, можно на основании опытных данных в благоприятных случаях построить полную картину электронных уровней системы (их последовательности по энергиям), а иногда и выяснить вопрос о том, из каких атомных орбиталей и в каких соотношениях образуются соответствующие молекулярные орбитали. Тем самым схемы молекулярных орбиталей, которые до сих пор строились только на основании теоретического рассмотрения и казались многим химикам искусственным и сомнительным описанием молекул, становятся непосредственным следствием эксперимента. Правда, до последнего времени метод фотоэлектронной спектроскопии применялся только к сравнительно простым неорганическим молекулам, но можно надеяться на расширение круга объектов при дальнейшем совершенствовании методики и теории. [c.8]

Иарли изучалась возможность определения азота в нефтяных коксах (сырых и прокаленных) с использованием эмиссионной спектроскопии. В литературе описаны методы определения азота в металлах и сплавах с применением различных режимов искрового источника возбуждения. Применение иск-РОЕОГО источника для получения атомного спектра азота при анализе нефтяных коксов не привело к положительным результатам. Исследование различных линий в видимой и инфракрасной области спектра при различных способах введения образца в разряд, создание контролируемой аргоновой атмосферы позволили получить нижний предел обнаружения азота около 0,3%, что совершенно недостаточно для прокаленных коксов. [c.134]

Излучат. К. п. классифицируют по типам квантовых состояний, между к-рыми происходит переход. Электронные К.п, обусловлены изменением электронного распределения-переходами внеш. (валентных) электронов между орбиталями (типичные энергии я 2,6-10 Дж/моль, частоты излучения лежат в видимой и УФ областях спектра), ионизацией внутр. электронов (для элементов с зарядом ядра 2 т 10 А я 1,3 -10 Дж/моль, излучение в рентгеновском диапазоне), аннигиляцией электронно-позитронных пар (Д % 1,3 10 Дж/моль, излучение в /-диапазоне). При переходах из возбужденных электронных состояний в основное различают флуоресценцию (оба состояния, связанные К. п., имеют одинаковую мульти-метность) и фосфоресценцию (мультиплетность возбужденного состояния отличается от мультиплетности основного) (см. Люминесценция). Колебат. К. п. связаны с внутримол. процессами, сопровождающимися перестройкой ядерной подсистемы (Д % 1 10 -5-Ю Дж/моль, излучение в ИК диапазоне), вращат. К. п.-с из.менением вращат. состояний молекул (10-10 см я 1,2-10 -1,2 х X 10 Дж/моль, излучение в микроволновой и радиочастотной областях спектра). Как правило, в мол. системах при электронных К. п. происходит изменение колебат. состояний, поэтому соответствующие К. п. наз. электронно-колебательными. Отдельно выделяют К. п., связанные с изменением ориентации спина электрона или атомных ядер (эти переходы оказываются возможными благодаря расщеплению энергетич. уровней системы в магн. поле), изменением ориентации квадрупольного электрич. момента ядер в электрич. поле. Об использовании указанных К. п. в хим. анализе и для изучения структуры молекул см. Вращательные спектры. Колебательные спектры. Электронные спектры, Мёссбауэровская спектроскопия, Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс, Ядерный квадрупольный резонанс. Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия. [c.368]

Оптическая спектроскопия включает различные методы, основанные на изучонии спектров исследуемого вещества в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой области. В аналитической химии брома применяют методы атомной эмиссионной и абсорбционной спектроскопии, молекулярного эмиссионного и люминесцентного анализа. [c.145]

ФОТОКОЛОРИМЕТРИЯ, см. Фотометрический анализ. ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, см. Люминесценция. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, совокушдость методов качеств, и количеств, анализа по интенсивности ИК, видимого и УФ излучения. К Ф. а. отосят атомно-абсорбционный анализ, фотометрию пламени, турбидиметрию, нефелометрию, люминесцентный анализ, спектроскопию отражения а молекулярно-абсорбц. Ф. а. Часто под Ф. а. понимают только последний метод, основанный на избират. поглощении электромага. излучения в ИК, видимой и УФ областях молекулами определяемого компонента или его соед. с соответств. реагентом. [c.631]

В спектроскопии для измерений мощности, энергии и других характеристик излучения обычно пользуются не фотометрическими единицами, а энергетическими. Фотометрические величины связаны с энергетическими через функцию видности, которая отлична от нуля только в видимой части спектра. Поэтому в области длин волн короче 3600 и длиннее 7000 Л такие понятия как люмен, люкс, стильб, теряют смысл. Тем не менее понятия яркость, световой поток, освещенность сохраняются в спектроскопии и для ультрафиолетовой и для инфракрасной областей, несмотря на утрату их первоначального значения, связанного с визуальным восприятием. Однако в качестве единиц при спектроскопических измерениях используются либо единицы системы СИ или СГС, либо принятые в атомной физике электрон-вольты при измерении энергии термов, число квантов в секунду при измерении величины светового потока и др. Ниже приводятся основные величины, с которыми нам придется иметь дело, и их обозначения. [c.11]

НИИ атомных колебаний. Не удивительно поэтому, что они обычно совпадают с инфракрасными частотами поглощения. При этом следует заметить, что для измерений не требуется специального оборудования для инфракрасной спектроскопии, так как и и попадают в область видимой части спектра. Эффект наблюдается с помощью обычного спектрографа, поставленного под прямым зтлом к направлению луча падающего света [c.197]

Развитие рентгеновской эмиссионной спектроскопии открыло возможности для анализа элементов с атомными номерами меньшими, чем у титана,, т. е. элементов, которые ранее оказывались для нее недосягаемыми. Водород и гелий, конечно, исключаются, как не излучающие рентгеновских лучей (см. 1.19). На первых порах возможности рентгеновской спектроскопии для анализа элементов от Титана дтэ гегпгя считались весьма ограниченными по сравнению с возможностями оптического эмиссийнного анализа в видимой и ультрафиолетовой области. [c.228]

Для определения азота применяются методы как атомной, так и молекулярной спектроскопии, причем первые из них наиболее распространены. Методы атомного спектрального анализа основаны на излучении или поглощении света атомами азота. В оптических методах (эмиссионные, атомно-флуоресцентные, пламеннофотометрические, атомно-абсорбционные) регистрируются атомные спектры азота в видимой и УФ-областях. Рентгеноспектральные методы основаны на исследовании характеристического рентгеновского спектра (эмиссионный, флуоресцентный, микрорент-геноспектральный анализ). [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология