Электронная спектроскопия применение для анализа

Практической целью методов атомной спектроскопии при анализе вещества является качественное, полуколичественное или количественное определение элементного состава анализируемой пробы. Еще 25—30 лет назад эти задачи решались, по существу, лишь одним из методов — атомно-эмиссионным методом спектрального анализа в оптическом диапазоне спектра, В настоящее время достаточно широкое применение получили также методы анализа по атомным спектрам поглощения и флуоресценции в оптическом диапазоне, а также по эмиссионным и флуоресцентным спектрам в рентгеновском диапазоне. Во всех случаях в основе этих методов лежат квантовые переходы валентных или внутренних электронов атома из одного энергетического состояния в другое. [c.53]

Изменение концентрации вещества также приводит к изменению интенсивности его характеристических полос поглощения. Зависимость интенсивности поглощения от концентрации лежит в основе количественного анализа по инфракрасным спектрам. Этот метод анализа основан на применении закона Бугера—Ламберта—Бера А = ес/. Чаще всего здесь используют метод калибровочного графика. В ИК-спектроскопии, в отличие от электронной спектроскопии, затрудняется применение метода молярного коэффициента поглощения из-за рассеяния, сплошного поглощения и других эффектов. Из-за этих эффектов трудно определить положение линии 100 %-ного пропускания, т.е. интенсивность светового потока, прошедшего через образец без анализируемого компонента. С этой целью с помощью метода базовой линии определяют коэффициент пропускания как отношение [c.187]

Этот метод исследования электронного строения молекулярных систем по их фотоэлектронам — в сущности фотоэлектронная или рентгеноэлектронная спектроскопия, — в литературе встречаются также под несколько неожиданным названием ЭСХА — электронная спектроскопия для целей химического анализа , хотя его основные применения меньше всего связаны с классической аналитической химией. [c.273]

В качестве примера применения электронной спектроскопии в качественном анализе можно привести использование УФ-спект-ров поглощения в комплексе с ЯМР- и ИК-спектрами для определения строения солей (места протонирования молекул, имеющих несколько центров основности), в частности, солей А -пиразолинов [c.171]

Применение электронной спектроскопии для химического анализа или спектроскопии фотоэлектронов основано на анализе энергетических спектров элект -ронов, выбитых иэ электронной оболочки атомов и молекул под действием рентгеновского излучения фотонами вакуумного ультрафиолета или потоком электронов [1,2]. [c.247]

Спектроскопия фотоэлектронов зародилась по существу еще в 20-х годах, когда в 1914 г. Робинсон в Англии и в 1921 г. М. де Бройль во Франции провели первые исследования энергетического спектра электронов, выбиваемых из атомов различных элементов рентгеновским излучением. Однако только в последние 10—15 лет в связи с появлением аппаратуры с очень высоким разрешением метод реально стал одним из важных разделов спектроскопии. Особенно ценны заслуги в этом шведской группы физиков, возглавляемой К. Зигбаном. Они назвали свой метод ЭСХА — Электронная спектроскопия для химического анализа . Уже само название разработанного ими метода свидетельствует о том, что новый физический метод предназначается в основном для различных химических исследований. Этот метод бесспорно может быть использован для изучения целого ряда химических процессов, в частности процессов, происходящих на поверхностях (окисление, катализ, адсорбция и т. д.), но главное его достоинство состоит в том, что он позволяет изучать электронную структуру вещества. Фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС) может быть по праву названа экспериментальной квантовой химией . Применение наряду с квантово-механическими расчетами электронного строения молекул спектроскопии фотоэлектронов, несомненно, будет способствовать развитию ряда направлений современной структурной химии. [c.5]

Направление научных исследований расчет молекулярных орбит электронная корреляция применение квантовой механики к изучению проблем в области валентности, спектроскопии и межмолекулярных сил ИК-спектры и ЯМР высокого разрешения кинетика и механизм неорганических окислительно-восстановительных реакций реакционная способность связи углерод — металл амиды металлов и неметаллов кинетика реакций в газовой фазе, реакций гидрирования и полимеризации неорганические полимеры органические соединения бора, фосфора, кремния, германия, олова влияние у-излучения на металлорганические соединения калориметрия металлорганических соединений рентгеноструктурный анализ природных веществ химия производных ацетилена, алкалоидов, терпенов и стероидов биосинтез метаболитов плесени моделирование системы энзимов. [c.273]

С развитием спектроскопии и особенно газожидкостной хроматографии снизился интерес к полярографическим методам анализа нафталина и других полициклических ароматических углеводородов, хотя этот метод и используется для определения нафталина и его гомологов [54]. Применение спектральных методов анализа представило значительный интерес потому, что сопряженная система я-электронов существенно изменяет спектральные характеристики ароматических углеводородов по сравнению с углеводородами других классов. [c.134]

Наиболее полные идентификационные характеристики при исследовании кристаллогидратов получают при применении дифференциально-термического анализа, а в случае достаточно крупных кристаллов — также рентгеновского анализа. Формы связи воды в кристаллах гидратов идентифицируются методом инфракрасной спектроскопии, а форма и размеры кристаллов — методами электронной и оптической микроскопии. [c.273]

Широкое применение новейших физических методов исследования ИФ- и УФ-спектроскопии, спектроскопии ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса, ион-циклотрон-ного резонанса, масс-спектроскопии, лазерной техники, рентгеноструктурного анализа и т. д. [c.9]

Помимо целей химического анализа, применение метода сыграло большую роль в исследовании самых различных свойств вещества. Так, благодаря рентгеновской спектроскопии получены сведения о поведении и свойствах электронов в твердых телах. Именно анализ рентгеновских спектров, обусловленных электронными переходами с глубинных дискретных уровнен атомов на более удаленные орбиты, является наиболее прямым способом для изучения распределения энергетических уровней в валентной и проводящих зонах, дает возможность найти распределение между занятыми и свободными электронными уровнями в твердых телах. При изменении физического или химического состояний вещества наблюдаются небольшие смещения линий в спектрах отдельных элементов, которые позволяют судить о характере и изменении роли электронных орбиталей этих элементов при переходе в химически связанное состояние. Следует отметить, что возможности этого метода для исследования физико-химических свойств твердых тел далеко не исчерпаны и в настоящее время работа в этом направлении продолжается. [c.126]

Эмиссионная спектроскопия, нашедшая широкое применение в-атомной спектроскопии, для изучения молекул используется реже. Эмиссионные спектры возникают путем возбуждения электронов в атомах или молекулах при сообщении им избыточной энергии извне и последующего возвращения их в основное состояние с испусканием квантов энергии в виде излучения строго определенных частот. Для перевода вещества в возбужденное состояние нередко применяют пламя горелки, дуговой или искровой разряд. Однако нри этом многие химические связи в молекулах разрываются и наблюдаемый эмиссионный спектр представляет собой спектр продуктов диссоциации — радикалов, атомов и ионов. В то же время именно это делает метод эмиссионной спектроскопии одним из плодотворных экспериментальных приемов для изучения радикалов, играющих решающую роль в протекании многих цепных реакций. Эмиссионные спектры используются также для изучения электронных оболочек атомов, свойств среды, образованной совокупностью атомов, получения некоторых сведений о состоянии ядер атомов, а также для целей качественного и количественного атомного спектрального анализа. [c.157]

В последние годы для изучения химической кинетики стали широко применяться радиоспектроскопические методы и. в первую очередь, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Усовершенствована аппаратура и получили дальнейшее развитие такие классические методы исследования, как инфракрасная ультрафиолетовая спектроскопия, спектрополяриметрия. Все шире во многих исследовательских лабораториях начинают использовать различные флуоресцентные и хемилюминесцентные методы анализа короткоживущих частиц, импульсный фотолиз, метод остановленной струи, радиотермолюминесценции и т. п. Важную информацию о механизме химических превращений можно получить при изучении воздействия на процесс света, квантовых генераторов и ультразвука. Много информации позволяет получить комбинированное применение потенциометрических и оптических методов. [c.3]

В настоящее время практически ни одно кинетическое исследование не обходится без применения газо-жидкостной хроматографии, обладающей высокой чувствительностью и большой универсальностью. Определенные перспективы открываются благодаря применению в химии резонансной гамма-спектроскопии. Все шире проникают в кинетические исследования различные математические методы обработки результатов. К ним относятся и анализ полученных спектров ЭПР и ЯМР, и решение систем дифференциальных уравнений, описывающих кинетику сложных реакций с использованием числовых и аналоговых электронных вычислительных машин. [c.4]

В последние годы появилось много сведений о строении биологических мембран. Важные данные были получены отчасти благодаря биохимическим методам (выделение различных химических соединений из клеточных мембран), рентгеноструктурному анализу, электронному и ядерному магнитному резонансу, спектроскопии, но в основном благодаря применению электронного микроскопа. Клеточные мембраны, такие, как мембрана эритроцита, состоят из примерно равных коли честв липидов и белков. В них присутствует также небольшое количество (несколько процентов) полисахаридов, которые соединяются с полипептидными цепями с образованием гликопротеидов. [c.465]

Для идентификации многокомпонентных органических систем обычно используется сочетание нескольких методов, например, фракционирование методов ЯМР-, УФ-, ИК -спектроскопии и хроматографии, масспектрометрии [11,12] Существенным недостатком известных методик является трудоемкость, длительность и неоднозначность результатов анализа. До последнего времени применению методов электронной абсорбционной спектроскопии препятствовало отсутствие теории электронных спектров таких систем, главным образом из- за их сложности ( рис 4 1). Для исследования таких объектов требуются новые методы. Предлагаемый в данной работе подход относится к ( ю-номенологическим методам, т к. система, поглощающая излучение, рассматривается как единое целое, а максимумы спектров и электронные переходы во внимание не принимаются. Такое необычное направление в электронной спектроскопии определено нами, как электронная феноменологическая спектроскопия (ЭФС). Вещество изучаегся как единое це юе, без разделения его спектра на характеристические частоты или длины волн отдельных функциональных групп или компонентов системы. Известно, что электронное строение веществ определяет его физико-химические свойства [13]. В свою очередь, электронные спектры также определяются конфигурацией электронных оболочек [14]. [c.64]

Важным аспектом любого исследования разрушения является фрактография. Она находится в центре многих споров о механизмах тех или иных процессов и мы в данном обзоре также использовали фрактографические данные для выбора из двух альтернативных объяснений. Все же во многих случаях мы опустили подробное сравнение и обсуждение вида поверхности разрушения. Причина состоит в том, что слишком часто в исследованиях фрактография не используется совсем или же используется плохо (неправильно или неубедительно). Мы призываем исследователей больше использовать фрактографию при малых увеличениях (например, 200—1000 X) при анализе часто встречающихся разрушений смешанного или составного типа. При этом следует производить оценку относительного вклада различных типов разрушения [55, 124], а также (если возможно) приводить количественные данные о таких особенностях, как вторичное растрескИ вание, размер фасеток скола и лунок на поверхности разрушения. Наконец, более широкое использование оже-электронной спектроскопии, в тех случаях, когда ее применение возможно, также может дать интересные результаты. [c.147]

Физические основы. Метод атомно-ионизационного спектрального анализа (АИСА) основан на селективной ионизации атомов определяемого элемента и регистрации продуктов ионизации (ионов или электронов). Практическое применение метода началось только с появлением лазеров и во многом благодаря развитию методов лазерной спектроскопии. Селективность достигается за счет того, что ионизация осуществляется из высоковозбуяаденных состояний атома. В зависимости от способа атомизации анализируемой пробы и способа ионизации возбужденных атомов данный метод назы- [c.854]

Определение характеристик поведения нанесенных катализаторов в случае их отравления во время реакции является трудной, о необходимой задачей. Методы электронной спектроскопии, используемые для изучения поверхностных слоев, требуют применения высокого вакуума (чтобы провести энергетический анализ испускаемых электронов), поэтому они не могут применяться для реакционных систем. Методы, использующие более проницающее излучение (спектроскопия Мессбауэра, инфракрасная спектроскопия и метод EXAFS), должны быть приспособлены для соответствующих условий, но без кристаллической фазы в высокодисперсной форме не может быть резкого различия в составе между объемом и поверхностным слоем. Должна преследоваться цель изучения активных мест в период протекания химической реакции в реакционных системах. Естественно, должны быть разработаны соответствующие физические методы исследования. [c.241]

Наибольшие трудности для автоматизации представляет молекулярный анализ многокомпонентных смесей веществ, при котором новые методы, основанные на атомном, ионном, изотопном анализе, не имеют решающих преимуществ. Поэтому лазернгья и электронная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) не находят широкого применения в химической промышленности. [c.336]

По энергии возбуждающего электромагнитного излучения различают ультрафиолетовую фотоэлектронную спектроскопию (УФЭС) и рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС). Последнюю называют также электронной спектроскопией для химического анализа (ЭСХА), что обусловлено такой возможностью ее применения. При возбуждении ультрафиолетовыми лучами (/гу<40 эВ) испускаются только валентные электроны. Данные, получаемые этим методом, специфичны для системы связывающих электронов, часто делокализованных, и лишь в некоторых случаях —для отдельного атома. [c.40]

В последнее время достигнут значительный прогресс в изучении кристаллической структуры дисперсных минералов. Развитие теории и техники рентгенографического и электронно-микроскопи-ческого анализов, применение ИК-спектроскопии и других современных физических методов для решения структурных задач позволило кристаллографам выяснить не только основные закономерности строения кристаллической решетки дисперсных минералов, но и установить ряд тонких особенностей в их структуре. Многочисленные исследования в области структурной кристаллографии глин подытожены в нескольких монографиях и специальных сборниках [1—6]. В основном этому вопросу были посвяш ены состоявшиеся в 1963 и в 1966 гг. Международные конференции по глинам и глинистым минералам [7, 8]. [c.67]

Сопоставляя области применения обсуждаемых методов следует отметить, что масс-спектрометрия характеризуется наименьшими ограничениями. Так, ИК-спектроскопия практически не применяется для количественного индивидуального анализа многокомпонентных смесей, а при исследовании структурно-группового состава позволяет охарактеризовать лишь усредненные молекулы как по молекулярному весу, так и по функциональным группам. УФ-спектроскопия неприменима для анализа многих классов органических соединений, прозрачных в исследуемой области излучения или не дающих характерных электронных спектров. Применение ЯМР-спектроскопии для количественного анализа ограничивается лишь малокомпонентными смесями структурному анализу с применением высокоразрешающей ЯМР-спектроскопии могут быть подвергнуты лишь маловязкие растворы. Хроматография не может быть использована для установления структуры неизвестного соединения. [c.280]

Применение спектроскопии Оже-электронов. Явления эмиссии электронов в результате внутренней конверсии было обнаружено и получило правильное обьнснение в 1925 г. (иьер Оже). В 1953 г. были зарегистрированы пики Оже-электронов при экспериментальном изучении спектра вторичных электронов и предложен метод Оже-спектроскопии. Однако только в конце 60-х годов метод Оже-спектроскопии получил распространение и признание как уникальный метод анализа химического состава поверхности и распределения химических элементов в самых тонких слоях, примыкающих к поверхности. Развитие и применение метода Оже-электронной спектроскопии, конечно, зависело от уровня техники в приборостроении (Оже-спектрометры требуют такого вакуума в рабочем пространстве, который и сейчас называют сверхвакуумом ). Однако развитие и распространение Оже-спектроскопии определилось проблемами в науке и технике. Можно в качестве примеров назвать проблемы развития материалов для космической сверхвакуумной техники, получения пленочных материалов и покрытий, в частности, проблему [c.576]

В третьей части изложены вопросы применения электронной спектроскопии для решения ряда специальных проблем органической химии. Здесь показаны возможности абсорбционной спектроскопии в качественном и количественном анализе, а также при изучении химического равновесия и кинетики реакций. Особое внимание уделено новому перспективному методу спектрохимии — скоростной спектроскопии, до сих пор не описанному в монографиях по электронной спектроскопии. Соответствующий параграф 7.2 написан ст. научн. сотрудником О. Д. Дмитриевским. Глава 8, написанная доцентом Т. Г. Мейстер, посвящена проявлению в электронных спектрах водородной связи. Изменения в спектрах, вызываемые этим наиболее распространенным квазихимическим межмолекулярным взаимодействием, позволяют лучше понять и предсказать влияние на спектры изменений в строении молекул. [c.4]

А. Гиллем, Е, Штерн, Электронные спектры поглощения органических соединений, ИЛ, 1957. Книга содержит систематическое изложение большого экспериментального материала (полученного до 1951 г.) по спектрам поглощения органических соединений. В ней содержатся спектры ряда основных хромофоров, а также некоторые эмпирические и полуэмпирические правила, связывающие спектры со строением молекул. Подробно обсуждаются возможности применения электронной спектроскопии в качественном и количественном анализе и ряд других ее применений. [c.96]

Как абсорбционная УФ спектроскопия, так и флюориметрия относятся к мощным аналитическим методам, обладающим высокой чувствительностью. Это обусловливает их широкое применение как в научных исследованиях, так и в самых различных отраслях народного хозяйства для количественного контроля, а также управления технологическими процессами. Помимо давно применяемых рутинных методик абсорбционного и люминесцентного анализа, разрабатываются и внедряются в практику новые аналитические методики, например НПВО и некоторые другие. Дальнейшее повышение эффективности применения методов электронной спектроскопии непосредственно связано с развитием их теории и экспериментальной техники. [c.352]

Изменение состояния поверхности металла в результате адсорбции ПАВ очень важно для решения коррозионных проблем в химмотологии. Физико-химические свойства адсорбированных ПАВ значительно отличаются от их свойств в объеме нефтепродукта. Свойства адсорбированных слоев ПАВ детально изучены методами спектрального анализа (электронная спектроскопия для химического анализа ЭСХА, ядерный магнитный резонаис ЯМР, электронографические исследования и др.), микрокалориметрии, жидкостной и бумажной хроматографии, пьезокварцевого резонатора (ПКР), уже упоминавшимся методом определения контактной разности потенциалов (А КРП) [49, 54], методом сдувания , прецизионность которого была повышена благодаря применению газово- [c.22]

При исследовании гетерогенных контактов может быть использовано несколько типов электронной спектроскопии взаимно дополняющих друг друга. Рентгеноэлектронная спектроскопия (электронная спектроскопия для химического анализа, ЭСХА) [439] основана на измерении кинетической энергии фотоэлектронов при возбуждении монохроматическим рентгеновским излучением. Тот же принцип лежит и в основе фотоэлектронной спектроскопии [139], однако энергия возбуждающего излучения в этом случае ниже. В Оже-спектроскопии [440] изучается эмиссия электронов некоторых внешних оболочек (Оже-электронов) при действии на образец электронного, ионного или рентгеновского излучения. Метод абсорбционной рентгеновской спектроскопии высокого разрешения (ЕХАРЗ) позволяет одновременно определять расстояние между атомами металла на поверхности, координационное число и энергию связи электрона в атоме. Некоторые проблемы, воз-ликающие при практическом применении данных методов, рассмотрены в [441]. [c.210]

Выполнены исследования структуры стекол системы К2О—Na2 0— —СаО—АЬОз—В2О3—ЗЮг четырех составов (см. таблицу) с применением методов комбинационного рассеяния (КР), инфракрасной (ИК) и рентгеновской спектроскопии, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. [c.169]

Применение электронной спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра для анализа функциональных групп ограничено тем, что соответствуЮ]цие спектры имеют небольшо число полос поглощения. Их преиму]цество в сравнении со спект роскопией в ИК-области спектра заключается в большей вительности, что позволяет исследовать очень разбавленн растворы. Имею1циеся недорогие, простые в обра1цении менные записываЮ1цие спектрофотометры дают возможно быстро обнаруживать присутствие сильных хромофорных грУ в образце. [c.272]

В соответствии с существующей в настоящее время теоретической концепцией получение абсолютно чистых веществ т. е. совершенно не содержащих примесей) принципиально возможно, но только в очень небольшой области концентраций для достаточно большой пробы чистого вещества и за более или менее ограниченный промежуток времени. Для контроля чистоты необходимы особо чувствительные методы анализа. Применение методов ультрамикроанализа позволяет осуществить мечту аналитиков — обнаружение отдельных атомов в матрице вещества. Одним из таких методов является лазерная спектроскопия. Вещество испаряют и атомы селективно возбуждают действием лазерного излучения в узкой области частот. Возбужденный атом затем ионизируется вторичными фотонами. Число испускаемых при этом свободных электронов фиксируют пропорциональным счетчиком. С помощью эффективно действующей лазерной установки можно ионизировать все атомы определяемого вещества. Метод, основанный на использовании этого явления, называют резонансной ионизационной опектро-скопией (РИС). Например, можно определять отдельные атомы цезия. В другом варианте метода — оптически насыщенной нерезонансной эмиссионной спектроскопии (ОНРЭС) — измеряют интенсивность флуоресцентного излучения возбужденных атомов. Чтобы отличить излучение определяемых элементов от излучения других компонентов пробы, длины волн флуоресценции сдвигают воздействием других атомов или молекул. Этим методом также можно определять отдельные атомы вещества, например натрия. [c.414]

В разделе 5.4 указывалось на важность сочетания разных методов исследования поверхностных соединений. Количественное определение углерода и других элементов в модифицирующих поверхность соединениях производится элементным анализом, а ИК спектры помогают установить, какие именно группы и в каком количестве содержатся в поверхностном соединении. Содержание элементов в поверхностных соединениях можно определить с помощью зондирующего воздействия различных пучков на поверхность твердого тела, служащего рассеивающей мишенью для такого воздействия. Для зондирования используются направленные пучки фотонов, электронов, ионов илц атомов, вызывающие эмиссию вторичных частиц (также фотонов, электронов, ионов или атомов), лзучение которой и позволяет судить о свойствах мишени. Помимо элементного анализа, с помощью зондирующего воздействия на поверхность в благоприятных случаях можно получить сведения о структуре поверхности и адсорбции на ней. В табл. 5.4 представлены некоторые из этих методов. Перечисленные в таблице методы. анализа поверхности, за исключением рентгеновской эмиссионной спектроскопии, позволяют исследовать поверхностные слои на глубину менее 10 нм. В этих методах зондирование поверхности и ана--лиз рассеиваемых или эмиттируемых частиц проводится в очень высоком вакууме. Для дополнительной очистки поверхность часто подвергается предварительной бомбардировке частицами высокой энергии, обычно аргонной бомбардировке. С этим связаны ограничения в применении некоторых из этих методов для исследования поверхности недостаточно стойких адсорбентов. Преимуществом этих методов является возможность локального исследования не- [c.109]

С другой стороны, тесные контакты коллоидной химии со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с такими классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии, как определение поверхностного натяжения и двухмерного давления, ультрамикроскопия, центрифугирование, диализ и ультрафильтрацня, наблюдение разнообразных электрокинетичеоких явлений в дисперсных системах, дисперсионный анализ и порометрия, многочисленные прецизионные адсорбционные методы, изучение рассеяния света (опалесценции) и т. п., в разных разделах коллоидной химии нашли эффективное применение всевозможные спектральные методы ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия (с широким использованием лазерной техники), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и другие рентгеновские методы, радиоактивные изотопы, все виды электронной микроскопии. Большие перспективы открывает привлечение современных физических методов исследования поверхностей с использованием медленных электронов, масс-спектроскопии вторичных ионов и т. п. [c.9]

В последние годы ситуация в химической кинетике стала меняться особенно быстро. Появились и нашли широкое применение радиоспектроскопические методы и в первую очередь электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Благодаря совершенствованию аппаратуры дальнейшее развитие получили такие классические методы исследования, как инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия. Наряду с этим все шире во многих исследовательских лабораториях начинают использовать различные флуоресцентные и хемилюмине-сцентные методы анализа коротко живущих частиц, метод остановленной струи, импульсный фотолиз, радиотермолюминесценция и т. п. Важную информацию о механизме химических превращений можно [c.3]