Метод радиоспектроскопические

Среди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веществе, помещенном в сильное магнитное 164 [c.164]

Ср( ди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веш,естве, помеш,енном в сильное магнитное поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн. [c.147]

Предлагаемое практическое руководство обобщает опыт преподавания физических и физико-химических методов анализа, накопленный на кафедре аналитической химии Московского государственного университета. Руководство включает два больших раздела— спектроскопические и электрохимические методы. В спектроскопические методы включены методы эмиссионной фотометрии пламени, атомно-абсорбционной спектроскопии пламени, абсорбционной молекулярной спектроскопии и люминесцентный в электрохимические — потенциометрический (в том числе с использованием ионоселективных электродов), кулонометрический, полярографический и амперометрический методы. Наряду с перечисленными методами в современных аналитических ла- бораториях используют и другие методы атомно-флуоресцентный анализ, рентгеновские методы, искровую и лазерную масс-спектрометрию, радиоспектроскопические, ядерно-физические и радиохимические методы, однако ограниченное число учебных часов не позволяет включить их в данное руководство. Изучение этих курсов предусмотрено [c.3]

Радиоспектроскопия занимает некоторое промежуточное положение между радиофизикой и химией, так как ее аппаратура и методика — чисто радиотехнические, а объекты и задачи исследования — в основном химические. В этом ее слабость и сила. Действительно, в связи с развитием радиоспектроскопии появился новый, чрезвычайно мощный метод физикохимических исследований. Однако практическое применение этого метода тормозится из-за трудностей, возникающих у химиков при работе с новой, незнакомой им сложной электронной аппаратурой. Таким образом, получилось так, что физики, в руках которых находится созданная ими аппаратура, методика исследований и расчетов (вплоть до подготовленных программ для решения необходимых задач на электронных счетных машинах), недостаточно компетентны во многих вопросах химии и физической химии, а химики, для которых, казалось бы, радиоспектроскопия могла бы послужить средством, открывающим пути к решению большого числа новых, интересных и важных задач, до сих пор не имеют радиоспектроскопической аппаратуры и не овладели даже основными методами радиоспектроскопических исследований. [c.224]

Цель, которую мы перед собой поставили, состоит в том, чтобы кратко охарактеризовать основные особенности метода радиоспектроскопических исследований и те задачи, интересующие химиков, которые могут быть решены этим методом. При этом под радиоспектроскопией мы понимаем исключительно газовую радиоспектроскопию , т. е. исследование радиочастотных спектров поглощения вещества, находящегося в газовой фазе. Поэтому мы не касаемся вопросов ядерного и электронного резонансов. [c.222]

Интегрирование указанных полос дает сведения о строении главным образом углеводородных фрагментов молекул. Получить из ПМР спектров нефтяных фракций данные о числе атомов Н, связанных непосредственно с гетероатомами, трудно из-за относительно малого числа таких атомов и суперпозиции их сигналов с резонансами других, более распространенных протонов. Так, протоны сульфгидрильных и аминогрупп поглощают в регионах 1,1—1,5 м. д. (насыщенные тиолы), 2,8—3,6 м. д. (тиофенолы), 0,4—1,8 м. д. (насыщенные амины) или 3,3—4,3 м. д. (ароматические амины), перекрываемых сигналам протонов типов (1), (2) или (3). Последние могут значительно перекрывать и сигналы гидроксильных протонов в спиртах (0,7—5,5 м. д. в зависимости от концентрации и степени ассоциации) и амидных протонов в группах- Н—СО — (5,5—8,5 м. д.). Несколько проще обнаруживать подвижные фенольные (4,5—12,5 м. д. в зависимости от степени ассоциации) и карбоксильные (9,7—13,2 м. д.) протоны впрочем, последние несложно определяются и иными, не радиоспектроскопическими методами. [c.30]

Спектроскопия ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), относящаяся к радиоспектроскопическим методам, и метод мессбауэровской спектроскопии, называемый также методом ядерного гамма-резонанса (ЯГР), используются в структурных исследованиях и позволяют получать уникальную информацию о распределении электронной плотности и характере химических связей по сдвигам резонансных сигналов ядер и параметров градиента неоднородного электрического поля на ядрах, создаваемого электронным окружением. Эти данные важны как опорные для теоретической и квантовой химии. Оба метода применимы для исследования только твердых образцов. Исключительно высокая чувствительность обоих методов к малейшим изменениям электрических полей открывает возможность исследования широкого круга проблем, связанных с внутри- и межмолекулярными взаимодействиями. [c.87]

Полезным средством анализа сложных смесей в последние 10— 15 лет стали радиоспектроскопические методы, особенно спектроскопия ЯМР на ядрах и С, дающая сведения о количествен- [c.29]

За последние годы получил применение ядерный магнитный резонанс (ЯМР), который относится к радиоспектроскопическим методам. Явление ЯМР возникает под действием слабого радиочастотного поля, наложенного на сильное магнитное поле. ЯМР — это резонансный эффект изменения намагниченности вещества, который обнаруживают по возникновению электродвижущей силы индукции в катушке, окружающей образец исследуемого вещества. Спектр ЯРМ дает информацию о структуре соединения, о химической природе, пространственном расположении и числе атомов водорода в функциональной группе молекул, о ходе реакции, так как можно [c.230]

Базилевский M. В. В кн. Радиоспектроскопические и квантовохимические методы в структурных исследованиях. М., Наука , 1967. с. 33—58. [c.247]

В радиоспектроскопических методах определяются частоты (длины) радиоволн, избирательно поглощаемых веществом. Среди радиоспектроскопических методов наибольшее применение в химии получили метод микроволновой газовой спектроскопии и методы магнитной радиоспектроскопии. [c.177]

Структура молекул, определенная радиоспектроскопическим методом [c.178]

Ко второй группе относятся радиоспектроскопические методы (исследование поглощения радиоволн в веществе, помещенном в магнитное поле), методы электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР), исследующие значительно более длинноволновые участки спектра, линии которых обусловлены энергетическими различиями молекул вещества в магнитном поле. [c.50]

Радиоспектроскопические методы, использующие явление магнитного резонанса, основаны на том, что обладающие магнитными свойствами молекулы и другие частицы вещества, по-разному ориентированные в магнитном поле, имеют различную энергию. Магнитные моменты этих частиц в магнитном поле подвергаются пространственному квантованию и неодинаково ориентируются по отношению к силовым линиям поля. Частицы, обладающие в отсутствие поля одной и той же энергией, становятся энергетически неравноценными, вырожденные энергетические уровни расщепляются. Чем больше напряженность Н магнитного поля, тем значительнее разница в энергии А образующихся в результате расщепления уровней. Количество расщепленных уровней (мультиплетность) и различия в их энергии тесно связаны со строением вещества. [c.53]

В отличие от другого радиоспектроскопического метода — метода электронного парамагнитного резонанса ЭПР, где измеряется поглощение СВЧ-излучения равновесной средой, в методе ВКГ изучается удаление СВЧ сигнала инвертированной по сверхтонким уровням системой атомов водорода. Такой прием позволяет повысить на пять-шесть порядков чувствительность метода и проводить измерения при концентрациях атомов водорода 10 —10 частица/см , а исследуемых молекул 10"—lOi частица/см . В этих условиях можно пренебречь с высокой степенью точности всеми вторичными процессами. Кроме того, в отличие от метода ЭПР в методе ВКГ поперечная релаксация (TJ обусловлена исследуемым процессом, а не обменом между парамагнитными центрами. Знание двух кинетических характеристик процесса —констант скорости kl и Л, позволяет получить сведения не только о скорости хими- [c.304]

ЭПР-спектроскопия используется для обнаружения, идентификации и определения количества свободных радикалов, обладающих, как известно, неспаренным электроном. Подобно методу ЯМР, она относится к радиоспектроскопическим методам и основана на особенностях поведения неспаренного электрона в магнитном поле. Как и указанные выше магнитные ядра, неспаренный электрон обладает магнитным моментом и при определенных условиях может поглощать кванты радиочастотного излучения, меняя при этом ориентацию в магнитном поле. [c.233]

Ядерный магнитный резонанс был открыт годом позже другого весьма сходного с ЯМР явления — электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), обнаруженного советским физиком Е. К. Завойским. Оба метода, ЯМР и ЭПР, относятся к числу радиоспектроскопических методов. Это название связано с тем, что в качестве излучения здесь используются электромагнитные волны радиоволнового диапазона. Существует еще один радиоспектроскопический метод — ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР), в котором применяются электромагнитные волны этой же области] Метод ЯКР был открыт в 1952 году. [c.5]

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]

При изучении структуры индивидуальных жидкостей и концентрированных растворов существенную пользу могут принести рентгенография, радиоспектроскопические измерения и релеевское рассеяние света. Преимущество этих методов состоит в том, что исследователи располагают теорией, устанавливающей вполне определенную связь между результатами измерений и строением жидких фаз. Вопросы рентгенографии жидкостей обсуждаются в следующей главе. Здесь мы дадим некоторое представление о возможностях анализа данных, получаемых методами диэлектрической радиоспектроскопии и релеевского рассеяния света. [c.108]

Уравнение (У.З), а следовательно, и радиоспектроскопические методы, позволяющие вычислить не замечают присутствия в жидкос- [c.111]

Вхождение углеводородов при солюбилизации в объем углеводородного ядра мицеллы подтверждается специальными исследованиями с использованием современных спектроскопических и радиоспектроскопических методов. В ядрах обратных мицелл — при обратной солюбилизации — следить за состоянием воды, включаемой в ядро, позволяет наблюдение подвижности протонов методом ЯМР. [c.233]

В значительной мере указанные трудности удается преодолевать за счет интенсивного использования радиоспектроскопических методов, возможности которых непрерывно совершенствуются. Поэтому в данном разделе основное внимание уделено изложению возможностей, перспектив и основных результатов использования в химии комплексонов спектроскопии ЯМР высокого разрешения, электронного парамагнитного резонанса и ядерной магнитной релаксации [c.415]

Считают, что в межзвездном пространстве также преобладает плазма. Имеется немало свидетельств того, что газ, который в довольно разреженном состоянии находится в межзвездном пространстве, также существует в сильно ионизированном состоянии. Наряду с прогрессом, достигнутым в области современных радиоспектроскопических методов измерения, поистине поразителен успех исследований, касающихся химического состояния межзвездного газа. В табл. 1.2 представлены молекулы соединений (включая ионизированные молекулы и изолированные группы), существование которых в межзвездном пространстве считается доказанным в настоящее время. Как следует из таблицы, открыты сложные молекулы, кроме того, обнаружены молекулы, состоящие из 7 атомов и содержащие различные изотопы (гл. 2, разд. 1). [c.23]

МГц, т. е. в радиодиапазоне (табл. 1.2). Поэтому спектроскопию ЯМР относят к радиоспектроскопическим методам исследования. [c.14]

Лабораторные магниты создают условия резонанса для всех магнитных ядер в диапазоне от нескольких до сотен мегагерц. Поэтому ЯМР относят к числу радиоспектроскопических методов. [c.280]

Уровни сверхтонкой структуры обусловлены наличием собственных моментов (ядерных спинов) у атомных ядер (табл. 14.3). Разности энергий этих уровней очень малы, составляя от десятимиллионных до стотысячных долей электрон-вольта (от тысячных до десятых долей обратного сантиметра). Переходы между такими уровнями лежат в основе группы радиоспектроскопических (спин-резонансных) методов анализа спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ядерного магнитного резонанса (ЯМР), ядер-ного квадрупольного резонанса (ЯКР) и др. [c.335]

Наиболее интересен пример с оксидом углерода. Разность электроотрицательностей кислорода и углерода А (ЭО) = I. Между тем дипольный момент молекулы очень мал ц(СО) = 0,37-Кл-м (0,112 Д). Более того, как установлено радиоспектроскопическими методами, отрицательный полюс диполя в молекуле СО находится на более электроположительном атоме углерода, а не на кислороде, как следует из концепции электроотрицательности. Объяснение этому дает рассмотрение диаграммы молекулярных орбиталей СО (см. 33). Дипольный момент, создаваемый несимметричным распределением заряда на связывающих 4ст1я-орбиталях, компенсируется дипольным моментом неподеленной пары на 5ст-гибридной орбитали. Последняя сосредоточена вблизи ядра углерода и направлена в сторону, противоположную ядру кислорода. Благодаря этому результирующий диполь очень мал, и его отрицательный полюс неожиданно оказывается на атоме углерода. [c.138]

ГЖХ методы обычно служат завершающей стадией разделения концентратов. Если природа анализируемых соединений известна, то этими методами можно получить информацию о количественном составе смеси. В противном случае элюируемые из ГЖХ колонки узкие фракции или индивидуальные соединения можно уловить и проанализировать другими физико-химичЬски-ми методами. Таким способом получена очень большая доля сведений о составе и строении нефтяных ГАС. Современные средства автоматизации газохроматосрафических процессов позволяют использовать в препаративной работе даже капиллярные колонки, способные разделять лишь очень малые количества вещества (не более десятка микрограмм), и путем многократного автоматического ввода проб, улавливания и накопления элюируемых фракций получать миллиграммовые количества соединений, достаточные для анализа спектральными и радиоспектроскопическими методами [166]. [c.21]

Большие возможностп уточнения стру стурно-группового анализа нефтяных фракций кроются в совместном использовании данных ЯМР и других физико-химических методов. Сочетая результаты определения молекулярных масс, элементного состава, ПМР и ЯМР 1 С анализа, можно рассчитать 15—20 структурных параметров средней молекулы ароматической [244] или асфаль-теновой [245] фракций нефти или битума. Некоторые допущения, неизбежные прп использовании только радиоспектроскопических методов такого анализа, можно обосновать, привлекая данные И К спектроскоппп [246]. [c.32]

В настоящей главе были изложены лишь основные принципы методов ЯМР, ЭПР и ЯКР и приведены некоторые сарактерные примеры приложения их к исследованию структуры и релаксационных процессов в полимерах. Авторы вынуждены были ограничить себя почти конспективным изложением, потому что радиоспектроскопические методы, в отличие от рассмотренных в предыдущих главах, все еще претерпевают стадию бурного развития, и буквально каждый год выявляются новые области их лрименений и вообще новые экспериментальные подходы и принципы в рамках этих методов. [c.278]

Наиболее близко расположенные уровни энергии атомов и молекул связаны с наличием у атомных ядер собственных моментов (ядерных спинов) Д для этих уровней от 10 до 10 эВ. Соответствующие переходы непосредственно изучают радиоспектроскопическими методами (ЯМР и ЯКР)- В f-peзoнaн нoй, видимой и УФ-областях наличие этих уровней должно приводить к очень малому расщеплению спектральных линий — сверхтонкой структуре. Расщепление линий, обусловленное моментами ядер, наблюдается и в микроволновой области спектра. [c.217]

Ясность в представления о внутренней динамике молекул была внесена лишь в первой половине XX в. в результате появления многочисленных методов физического исследования веществ. Посредством инфракрасной и Раман-спектроокопии был установлен механизм линейных и вращательных внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп. Электронные спектры позволили выяснить характер возбужденного состояния молекул. Нейтронографические и рентгенографические методы дали возможность делать заключения о распределении электронной плотности в молекулах. Определенную информацию о динамических аспектах молекул дали масс-спектрометрические и радиоспектроскопические методы. Все это, естественно, способствовало разъяснению бутлеровских предвидений о структуре молекул как некой энергетической, или динамической, упорядоченности, присущей системе взаимосвязанных атомов. [c.94]

Уровни тонкой структуры. Наличие такой структуры энергетических уровней атомов и молекул обусловлено наличием у электрона собственного момента (спина). Разности энергий этих уровней составляют от стотысячных долей электрон-вольта (т.е. десятых долей обратного сантиметра) для атома водорода до десятых долей электрон-вольта (т.е. тысяч обратных сантиметров) для самых тяжелых атомов и молекул, содержащих такие атомы. Соответствующие переходы для наиболее легких атомов и молекул наблюдаются в микроволновой области и изучаются радиоспектроскопическими методами. Наличие уровней тонкой структуры приводит к образованию характерной, так называемой муль-типлетной структуры спектров в видимой и ультрафиолетовой областях. [c.335]

В последние десятилетия в значительной мере расширились возможности экспериментального исследования кинетики химических процессов в связи с развитием ряда физических методов, в первую очередь спектроскопических и радиоспектроскопических, позволяющих непосредственно, без проведения сложных химических анализов, наблюдать и регистрировать ход химического превращения, в том числе накопление и расходование промежуточных частиц. Стали доступны количественному исследованию быстро протекающие химические процессы, заканчивающиеся за малые доли секунд, вплоть до пикосекуидных реакций. Уникальные возможности для исследования сложных химических превращений в многокомпонентных системах открыли новые высокоэффективные методы разделения сложных смесей, в первую очередь газо-жидкост-ная хроматография, а в последние годы также жидкостная хроматография под высоким давлением. [c.3]

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]

Широко применяются в химической кинетике радиоспектроскопические методы, в первую очередь электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Использование метода ЭПР, открытого русским ученым Е. К- Завойским в 1944 г., позволило выявить большую роль радикалов в различных химических и биологических процессах, подробно изучить их свойства и измерять скорости их превращений. Именно благодаря широкому использованию метода ЭПР в настоящее время стали хорошо понятны механизмы и закономерности многих радикальных реакций, в частности практически важных процессов окисления, полимеризации, термо- и фотодеструкции полимеров, радиационных процессов. Методы ЭПР и ЯМР позволяют не только изучать структуру веществ и находить их концентрации, но и непосредственно определять скорости химических реакций, поскольку ширина резонансных линий определяется временем жизни спиновых состояний и соответственно скоростью их химических превращений. В последние годы благодаря применению неоднородных магнитных полей для измерений и ЭВМ для обработки получаемой информации появилась возможность изучения радиоспектральными методами пространственного распределения веществ в негомогенных непрозрачных объектах (томография) и их превращений, открывающая принципиально новые возможности в химии, биологии и медицине. Методы химической поляризации ядер и электронов позволяют анализировать механизм химических реакций и устанавливать наличие парамагнитных интермедиатов даже в тех случаях, когда они столь лабильны, что их существование не может быть обнаружено никакими иными методами. [c.4]

Ионоселективные электроды, пер. с англ.. М., 1972 Н и-кольский Б. П., Матероаа Е. А., Ионоселективные электроды, Л., 1980 К а м м а н К., Работа с ионоселективными электродами, пер. с нем., М., 1980. i5. П. Никольский. ИОН-ЦИКЛОТРОН ный РЕЗОНАНС, радиоспектроскопический метод измерения массы ионов. Камеру масс-спектрометра (см. Масс-спектрометрия) с исследуемым в-вом помещают в однородное магн. поле напряженностью Н. Ион с массой т и зарядом q перемещается по круговой орбите радиуса г со скоростью . Угловая частота этого движения (D = v/r — qHfm (с — скорость света) наз. циклотронной. Для ее измерения и вычисления т используют источник перем. электрич. поля метрового или дециметрового диапазона, частота к-рого изменяется в широких пределах. При совпадении частоты источника с циклотронной частотой энергия электрич. поля частично поглощается этот резонанс регистрируется чувствит. приемником. [c.227]