Спектроскопия атомная инфракрасная

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]

Оптическая и колебательная спектроскопия связана с электронными и фононными переходами между атомными и молекулярными уровнями. При этом возможно применение как в растворах, так и в твердотельном вариантах для исследования нанокластеров, поверхности твердого тела и адсорбированных на ней атомов, молекул и кластеров. К оптической спектроскопии относятся электронная адсорбционная спектроскопия и спектроскопия отражения, спектроскопия кругового дихроизма и магнитного кругового дихроизма, а также спектроскопия с переносом заряда, когда излучение сопровождается переходом электрона с уровня одного атома на уровень другого атома. Колебательная и вращательная спектроскопия включает инфракрасную адсорбционную и отражательную спектроскопию, спектроскопию комбинационного рассеяния, а также спектроскопию характеристических потерь электронов. [c.83]

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]

Термодиффузионным методом предельные, т. е. парафино-циклопарафиновые, углеводороды молекулярного веса 285 и 384 были разделены на шесть приблизительно равных фракций. Количество циклопарафиновых колец на молекулу колебалось от 1,6—1,7 в первой фракции до 3,1 в последней в том же направлении меняется атомное отношение Н С — от 1,93—1,95 до 1,79—1,85 и га — от 1,4616—1,4657 до 1,4938. Вопрос о соотношении пяти- и шестичленных колец в этих углеводородах остался по-прежнему нерешенным, так как метод инфракрасной спектроскопии, применявшийся для их [c.321]

ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ИКС)—раздел спектроскопии, изучающий поглощения в длинноволновой части спектра (от 750 им до 0,1 мм). Ири помощи И. с. можно установить наличие различных атомных группировок в молекулах веществ, химическое строение молекул, характер их движения, взаимодействие между ними. И. с. используют в качественном (изучение количества и положений пиков в спектре) и количественном анализах (установление интенсивности пиков). Приборы для И. с.— инфракрасные спектрофотометры. [c.109]

Инфракрасный спектр позволяет узнать, какие функциональные группы содержат неизвестные сначала вещества. Малейшие нюансы в структуре молекулы, например природа позиционных или стереоизомеров, находят свое отражение в ИК-спектре, поэтому инфракрасная спектроскопия позволяет судить о силах связи, атомных расстояниях и валентных углах. Таким образом, ИК-спектр особенно пригоден для выяснения структуры соединений. Путем сравнения спектров неизвестного чистого компонента с предполагаемым чистым веществом можно однозначно идентифицировать данный компонент. [c.255]

Для проведения количественного анализа на любую атомную группировку, благодаря своей высокой точности, чувствительности, быстроте, малому количеству требующегося вещества и возможности проведения измерений в потоке, очень удобным оказывается метод инфракрасной спектроскопии. В основе всех количественных измерений, проводимых по спектрам поглощения, лежит закон -Бугера—Ламберта — Бера, по которому оптическая плотность образца, равная натуральному логарифму отношения падающего на образец монохроматического излучения к прошедшему, пропорциональна числу поглощающих центров, приходящихся на один квадратный сантиметр сечения светового пучка. [c.178]

Значительную роль в прогрессе обогащения сыграла колебательная спектроскопия, которая изучает спектры поглощения в инфракрасной области и спектры комбинационного рассеяния, связанные с периодическим изменением относительного расположения атомных ядер, т. е. с колебательным движением молекулы или иона. [c.211]

Благодаря информации, полученной элементным анализом, рентгеновской дифракцией, инфракрасной спектроскопией, высокоразрешающей ЯМР-спектро-метрией угля в твердом состоянии и состоянии химической деградации, удается построить упрощенную гипотетическую скелетную структуру макромолекулы угля, которая представлена на схеме 9.1. Здесь стрелками показаны слабые связи, которые могут быть легко разорваны при нагреве. В результате разрушения фрагменты такой макромолекулы могут представлять собой смесь углеводородов в жидком состоянии с массой от нескольких десятков до нескольких сотен атомных единиц, которая характерна для бензина, дизельного топлива и мазута соответственно. [c.446]

Для молекул, состоящих из N атомов, картина оказывается гораздо более сложной. Мы ограничимся здесь общим описанием подхода, применяемого при вычислении фундаментальных колебаний. Определение частот колебаний представляет интерес прежде всего в связи с интерпретацией инфракрасных спектров, а также для использования в статистической термодинамике. В выражения для констант равновесий и скоростей наряду с другими величинами входит функция распределения по колебательным состояниям. Из ЗМ степеней свободы Л -атомной молекулы 3 приходятся на поступательное движение и еще 3 (2 в случае линейных молекул) на вращательное движение молекулы. Остальные ЗМ — 6 (для линейных молекул ЗМ — 5) степеней свободы соответствуют колебаниям. Если колебания атомов отвечают гармоническому движению, все они колеблются с одинаковой частотой и в фазе (все атомы одновременно проходят через положения равновесия), то мы имеем дело с так называемыми нормальными колебаниями. Для расчета таких колебаний необходимо знать межатомные силы (описываемые силовыми постоянными) и конфигурацию молекулы (валентные углы и длины связей). Волновое число коле-бания (называемое в этой области спектроскопии фундаментальной частотой) вычисляется из величины X [c.376]

АА — атомная абсорбция АФ — атомная флуоресценция Ф — флуорометрия СФ — спектрофотометрия И А — инфракрасная спектроскопия РФ — рентгенофлуоресцентный анализ. [c.12]

Толчком в развитии молекулярной спектроскопии явилось установление зависимости полос поглощения в инфракрасной области от собственных частот колебаний атомов в молекулах. Было показано, что исследования колебательных спектров позволяют делать заключения не только о химическом составе, но и о конфигурации молекул. Современные электронные счетные машины рассчитывают колебания и интерпретируют спектры сложных молекул, содержащих до 20—25 атомов. Молекулярный спектральный анализ имеет неоспоримое преимущество перед другими методами анализа органических веществ. В молекулярных спектрах отражаются специфические свойства элементов, входящих в анализируемые химические соединения эти спектры так же индивидуальны для каждого химического соединения, как и атомные спектры для каждого химического элемента. Поэтому молекулярный спектральный анализ получает все более широкое распространение в химической, нефтяной, резиновой, пищевой и многих других отраслях промышленности особенно важна возможность применения этого метода анализа для непрерывного контроля производственных процессов и для управления ими. [c.10]

Рентгеноэлектронная спектроскопия может служить не только для качественного, но и для количественного элементного анализа органических соединений. Точность ее данных — несколько весовых процентов [45]. Интенсивности. полос поглощения в инфракрасном спектре находятся в прямой зависимости от числа функциональных групп или отдельных связей, отвечающих этим полосам. Однако использование абсолютных значений интенсивностей в количественном органическом анализе не представляется достаточно надежным, тогда как относительные интенсивности позволяют сравнивать содержание данной функциональной группы или атомной группировки в различных образцах или даже внутри одной молекулы, если они находятся в различном структурном положении. [c.311]

Для изучения структуры высокополимеров и белков применялась инфракрасная спектроскопия с поляризованным излучением. Полосы поглощения в инфракрасной области (4000—500 см ) обусловлены колебаниями молекул. Характеристические частоты определенных нормальных колебаний некоторых химических групп являются в значительной степени не зависящими от остального строения молекулы, которой эти группы принадлежат. В особенности это справедливо для колебаний с участием атомов водорода, в которых практически все движение при колебании сосредоточено в атомных ядрах, значительно более легких по сравнению с любым из других атомов в молекуле. Изложенное справедливо также для групп, содержащих двойные связи (таких как группы >С=0). [c.296]

Описано определение бора методом фотометрии пламени [66, 67]. Предложен полуавтоматический метод, включающий концентрирование бора дистилляцией с метанолом [68]. Производительность установки для дистилляции 60 проб в 1 ч, анализа — 180 проб в 1 ч. Чувствительность определения бора 0,004 мкг/мл. Методы определения бора с помощью атомной эмиссионной спектроскопии получили значительное развитие вследствие применения лампы с полым катодом [69]. Пробу, содержащую бор, помещают в полый катод и упаривают под инфракрасной лампой досуха. Затем систему вакуумируют, продувают аргоном и включают разряд. Получена чувствительность на уровне ниже 1 ppb (10 %), не достигаемая флуоресцентным и другими методами. [c.40]

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]

Метод инфракрасной спектроскопии является одним из основных методов структурного исследования органических соединений, так как он дает возможность однозначно характеризовать атомные группировки по положению полос в спектре. Однако для установления строения высокомолекулярных соединений важно большей частью не [c.196]

Колебательные спектры молекул экспериментально изучаются методами инфракрасной (ИК) спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света. Эти спектры связаны с переходами между колебательными энергетическими состояниями или, в классической интерпретации, с колебаниями атомных ядер относительно равновесных положений и определяются строением молекулы. Число и частоты полос зависят, во-первых, от числа образующих молекулу атомов, масс атомных ядер, геометрии и симметрии равновесной ядерной конфигурации и, во-вторых, от потенциального поля внутримолекулярных сил. Что касается распределения интенсивности в спектре, то оно определяется электрическими свойствами молекулы электрическим дипольным моментом [х и поляризуемостью а, а также их изменением в процессе колебаний. [c.170]

Среди указанных трех групп наиболее обширной по числу методов и важной по практическому значению является группа спектральных и других оптических методов анализа. Она включает методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорб-ционной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и другие методы, основанные на измерении различных эффектов при взаимодействии вещества с электромагнитным излучением. [c.7]

Данные, полученные при помощи рентгенографического метода, подтверждают также представление об ароматическо11 природе фульвокислот. Рентгенографический метод позволяет получить сведения, в основном, об углеродном скелете гуминовых кислот. Исследования при помощи спектроскопии (особешю инфракрасной) в сочетании с химическими методами дают представления о наличии функциональных групп и о различных атомных группировках, которые входят в боковые цепи молекул гуминовых кислот. [c.57]

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]

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, метод качеств, и количеств, определения состава в-в, основанный на исследовании их спектров испускания, поглощения, отражения и люминесценции. Различают атомный и молекулярный С. а., задачи к-рых состоят в определении соота. элементного и молекулярного состава в-ва. Эмиссионбый С. а. проводят по спектрам испускания атомов, ионои или молекул, возбужденных разл. способами, абсорбционный С. а.-по спектрам поглощения электромагн. излучения аиализнруем1>1ми объектами (см. Абсорбционная спектроскопия). В зависимости от цели исследования, св-в анализируемо о в-ва, специфики используемых спектров, области длин волн и др. факторов ход анализа, аппаратура, способы измерения спектров и метрологич. характеристики результатов сильно различаются. В соответствии с этим С. а. подразделяют на ряд самостоят. методов (см., в частности, Ато.мно-абсорбционный анализ. Атомно-флуоресцентный анализ, Инфракрасная спектроскопия, Комбинационного рассеяния спектроскопия, Люминесцентный анализ. Молекулярная оптическая спектроскопия. Спектроскопия отражения, Спектрофотометрия, Ультрафиолетовая спектроскопия, Фотометрический анализ, Фурье-спектроскопия, Рентгеновская спектроскопия). [c.392]

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]

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]

Аналшируемая проба может в виде поглощающего раствора помещаться в специальной кювете (ультрафиолетовая и видимая спектроскопия), либо закрепляться в специальных держателях в виде твердых брикетированных образцов (инфракрасная и рентгеновская спектроскопия), либо подаваться в пламена и кюветы, где образуются атомный пар (ультрафиолетовая и видимая спектроскопия). [c.216]

Инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия) — раздел молекулярной оптической спектроскопии, охватывающий диапазон длин волн 10 —10 м и изучающий спектры поглощения и отражения электромагнитного излучения. По ИК-спектрам можно охарактеризовать состояние молекулы, в первую очередь касающееся колебательных и вращательных энергий конкретных атомов (или атомных фупп) в конкретной молекуле. ИК-спекфы характеризуются высокой индивидуальностью, и поэтому метод находит широкое применение для структурного анализа. См. Энергия колебательная и вращательная. [c.129]

Кроме перечисленных выше методов, дающих непосредств. информацию о геометрич. параметрах молекул (кристаллов), широко примен. т. и. косвенные методы — электронный парамагнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, комбинационного рассеяния спектроскопия, масс-спектрометрия и т. д. Эти методы позволяют определять тип симметрии молекулы, первичную структуру (т. е. порядок соединения атомов) и век-рые геом. параметры на основе эмпирич. корреляц. соотношений, предварительно установленных и проверенных для большого числа соед. известного строения. Для определения структуры в-в наряду с экспериментальными примен. разл. расчетно-теоретич. методы, в частности квантовохямические. Для грубых оценок геометрии молекулярных систем часто рассчитывают длины связей исходя из ионных и ковалентных атомных радиусов их усредненные значения, найденные путём анализа большого числа эксперим. данных, а также типичные величины валентных углов табулированы. [c.549]

Из спектроскопических методов особое место призваны занять методы атомной абсорбции, рентгеновской флуоресценции, масс-спектрометрии на вооружении сохранятся эмиссионный спектральный анализ и спектрофотометрия. Атомно-абсорбционный метод станет одним из наиболее распространенных и важных. Будут созданы атомно-абсорбционные квантометры, прецизионные спектрофотометры, разработаны методы анализа твердых проб. Лазеры, в частности с плавно изменяющейся длиной волны, будут применяться в инфракрасной и электронной спектроскопии, для спектрофотометрического и люминесцентного анализа. Можно предполагать разработку высокочувствительных и точных методов молекулярного анализа с использованием микроволновой и ра-диоволновой спектроскопии. В люминесцентном анализе расширится использование низких и сверхнизких температур для повышения чувствительности и точности анализа. [c.238]

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]

Вращение электрона вокруг собственной оси в отличие от вращения вокруг атомного ядра обозначают как (нем.) или spin (англ.). Оно определяется квантовым числом, уже упомянутым на стр. 145 и называемым спиновым квантовым числом s. Вращение электрона вокруг собственной оси вносит свою долю в магнитный момент атома, так как вращение электрически заряженного шарика вокруг собственной оси оказывает такое же действие, как электрический круговой ток. Правда, влияние спинового квантового числа s на магнитный момент атома, так же как влияние магнитного квантового числа т, обусловленного орбитальным моментом, проявляется только тогда, когда на атом действует внешнее магнитное поле. Однако, с другой стороны, вращение электрона вокруг собственной оси оказывает также влияние на вращательный импульс атома. Вследствие этого общий вращательный импульс атома и таким образом его энергетическое состояние зависят не только от орбитального квантового числа I, но также и от спинового квантового числа s. Из обоих чисел образуется так называемое внутреннее квантовое число j. Последнее всегда имеет положительное значение, а именно для I = О оно имеет только одно значение (] = 1/2), а для каждого / > О два значения, например j = 1з ж ) = 1/2 ддя I = 1. С позиций волновой механики также можно обосновать спиновое квантовое число s и его комбинацию с I, дающую квантовое число /, хотя объяснение спинового квантового числа S здесь несколько иное. Так как у щелочных металлов все -уровни, за исключением тех, для которых I = 0, делятся на два энергетических уровня, все линии в спектрах щелочных металлов, которые образуются за счет перехода на основной уровень 1 = 0, должны давать дублеты. Это и наблюдается в действительности. Расстояние между линиями дублета сильно возрастает с увеличением атомного веса. У желтой натриевой линии оно так мало (разница в длине волн 5,97 A), что для разделения этих составляющих требуется хороший спектроскоп. У цезия расстояние, однако, так велико, что обе синие линии цезия различаются даже при довольно слабой дисперсии (разница в длине волн составляет здесь 37,94 A для лежащего в инфракрасной области дублета первого члена главной серии цезия она составляет даже 422,4А). При переходах на более высокие уровни, чем основной, в эмиссионном спектре могут появиться более чем две линии, так как в этом случае не только исходный, но и конечный уровень разделяется на два уровня. В таких случаях говорят о сложных дублетах . [c.197]

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]

Разрушение водоотталкивающих полиор ганилсилоксановых покрытий на основе ( 2H5SiHO) исследовали методом количественной инфракрасной спектроскопии [74]. При воздействии агрессивной среды концентрация групп Si—С2Н5 в поверхностном слое уменьшается (табл. И), что хорошо согласуется с изменением интенсивности полос поглощения, связанной с количеством атомных группировок законом Бугера—Ламберта—Бера. [c.77]

Метод инфракрасной спектроскопии может применяться для идентификации различных химических соединений. Поскольку полосы поглощения непосредственно отражают состояние связей и наличие в молекуле различных атомных груп-пнроврк, можно получать весьма ценную информацию о структуре данного вещества. Интенсивность полосы поглощения в ИК-спектре любого химического соединения пропорциональна количеству исследуемого вещества, и это обстоятельство лежит в основе еще одного важного направления применения инфракрасной спектроскопии — количественного анализа. [c.334]