Электронной спектроскопии для химического анализа ЭСХА метод

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]

Метод этот настолько нов, что еще не окончательно -утрясен вопрос, как его называть. Дело в том, что по традиции электронными называли спектры поглощения веществом УФ- и видимого света, связанного с возбуждением (а не удалением) электронов. Теперь это название применяется реже, но тем не менее возникает дополнительная путаница, поскольку метод, о котором пойдет речь, называют то фотоэлектронной, то рентгеноэлектронной, то просто электронной спектроскопией. Его создатели — группа шведских физиков во главе с К- Зигбаном — первоначально назвали метод электронной спектроскопией для химического анализа — ЭСХА. [c.257]

При фиксированной частоте v испущенные электроны имеют различные кинетические энергии. Откладывая число электронов, испущенных за данный промежуток времени, в зависимости от Т (или более непосредственно от I — hv—Тk) получим спектр испущенных электронов. При использовании гелия и других подобных источников электромагнитного излучения этот метод носит название ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (УФС), в случае рентгеновских источников его называют рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (РФС) или ЭСХА электронная спектроскопия для химического анализа. [c.81]

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФС) или электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА) дает возможность определять энергию связи электронов внутренних оболочек любого атома, за исключением водорода [378]. Поскольку энергия связи электронов (энергия ионизации) зависит от электронной конфигурации и электронной плотности исследуемого атома, от химического окружения, оказывающего на них влияние, метод ЭСХА можно использовать для изучения всех возможных эффектов, вызывающих изменение электронной структуры, при условии, что изменение энергии связи электронов достаточно велико для того, чтобы его можно было детектировать при помощи этого. метода [73-75, 77, 230, 231]. Работами Бургера и сотр. [77] было показано, что даже такие слабые взаимодействия, как образование водородной связи или внешнесферная координация, вызывают изменения, которые можно проследить по данным ЭСХА. [c.157]

Высокая эффективность РФЭС для решения химических задач объясняет то, что в литературе для этого физического метода часто используется другое название— электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА). [c.221]

Другой особенностью метода РФЭС является чувствительность точного положения РФЭС линий от остовных уровней к химическому состоянию анализируемого элемента. Более того, было выведено мнемоническое правило, которое утверждает, что изменение степени окисления элемента на единицу вызывает сдвиг соответствующего фотоэлектронного спектра на один электрон-вольт. Именно этот факт, вместе с пропорциональностью интенсивности линий от концентрации соответствующего элемента, лежит в основе использования РФЭС не только для элементного, но и химического анализа поверхностных слоев гетерогенных катализаторов и объясняет другое название метода электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА). [c.20]

ЯМР, ЭПР, ЯГР — ядерный магнитный, электронно-парамагнитный, ядерный гамма резонансные методы, ЭСХА-—электронная спектроскопия для химического. анализа. [c.8]

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]

Фотоэлектронная спектроскопия (см. разд. У-6Е). Принятое сокращенное название метода — ЭСХА (электронная спектроскопия для химического анализа). Под действием рентгеновского излучения выбиваются внутренние электроны. Эти электроны являются моноэнергетиче-скими, и получаемый спектр характеризует атомы и их валентное состояние. [c.226]

Методы фотоэлектронной спектроскопии делятся на две группы в зависимости от вида источника возбуждения с мягким рентгеновским излучением (1—20 кэВ) и с УФ-излучением ( 60 эВ). Название ЭСХА (электронная спектроскопия для химического анализа) часто относят к рентгеновской электронной спектроскопии. В этих случаях для выбивания электрона с некоторого энергетического уровня Ех используют поглош,ение квантов с известной энергией. Если выбитый электрон имеет энергию Ер, [c.423]

Один из экспериментальных методов изучения этого процесса, при котором производится тщательное измерение энергетических спектров фотоэлектронов, выбиваемых из молекул при облучении последних электромагнитным излучением подходящей длины волны, получил название ЭСХА (электронная спектроскопия для химического анализа ). На рис. 9.20 представлены результаты соответствующих измерений для молекулы О [36]. Выше мы видели (см. 9.3, п. 8), что основные состояния молекулы Ог и молекулярного иона Ог характеризуются формулами [c.283]

Экспериментальная схема установки для электронной спектроскопии металлов показана на рис. 7. В настоящее время разработано значительное число всевозможных систем причем, как правило, схема установки определяется конструкцией анализатора энергии электронов. Ранее выбор конструкции существенно зависел от целей эксперимента. В методе ЭСХА основной упор делался на измерение химических сдвигов, и в этом случае важно было получить оптимальное разрешение энергии электронов. В то же время основным требованием, предъявляемым к установкам для ЭОС, применявшимся главным образом для качественного и количественного анализа поверхностного состава, была возможность сочетания их с техникой СВВ и существующими системами ДМЭ. Кроме того, значение ЭОС заключается в ее высокой чувствительности к процессам фотоэлектронной спектроскопии из-за идентичности начальной стадии ионизации. [c.427]

В работе [142] методом ЭСХА (электронная спектроскопия для химического анализа) исследовали состояние пассивных пленок, образованных на сплавах Fe—Сг, содержащих от 4 до 30 % Сг при выдержке в воде, насыщенной кислородом при 25 и 70°С в течение 2 мин 1 50 и 300 ч. Результаты опытов показали, что при выдержке 1 ч толщина оксидных пленок составляет несколько нанометров. Обогащение оксида хромом наблюдали после выдержки при повышенной температуре. Выдержка в течение 1—50 ч приводит к обогащению оксидной пленки хромом. При этом содержание хрома больше в наружном слое оксида и степень обогащения пленки хромом выше для сплавов с более низким содержанием хрома. Увеличение длительности пассивации до 300 ч не приводит к заметному увеличению содержания хрома в высокохромистых сплавах. [c.149]

Источником монохроматического излучения обычно служит разряд в атмосфере гелия при низком давлении с йу = 21,22 эВ [линия Я. = 58,4 нм (584А)]. Кванты данной энергии выбивают электроны не только с ВЗАО, но и других, не очень глубоко лежащих АО, что позволяет измерять ПЙ с разных атомных орбиталей. Для определения ПИ с более глубоких АО используется особая ламти с разрядом в гелии с йу = 40,7 эВ [линия Х= 30,4 нм (304А)]. Для этих же целей используется и рентгеновское монохроматическое излучение (РЭС). В спектре каждому орбитальному ПИ отвечает свой пик. При ионизации с вырожденных АО интенсивность выше, так как вероятность ионизации возрастает (например, для атома азота она втрое выше с р-АО, чем с 5-АО). ФЭС и РЭС используются и для исследования молекул, где наряду с орбитальной энергией они дают сведения о колебательных состояниях молекул, их структуре и т. н. [к-7] и [к-39]. Метод ФЭС" (РЭр является мощным средством для изучения электронной структуры вещества — атомов, молекул, твердых тел. Особое значение он приобрел для исследования химической связи и для элементного химического анализа —электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА) [к-41]. [c.59]

Частично из-за потребности в монохроматическом излучении возникли два раздела фотоэлектронной спектроскопии. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, сокращенно обозначаемая как РФС или ЭСХА (электронная спектроскопия для химического анализа), использующая рентгеновские лучи в качестве источника ионизирующего излучения, изучает в основном электроны оболочки (т.е. невалентные электроны). Создание этого метода приписывают Сигбану и сотр. [27]. В ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (УФС) используют ультрафиолетовое излучение, имеющее более низкую энергию, и, таким образом, исследуют энергии связи валентных электронов. Обязанная своим развитием главным образом Тернеру и его сотрудникам [28], УФС предназначалась не только для измерения энергий связывания валентных электронов, но и для наблюдения за возбужденными колебательными состояниями молекулярного иона, образующегося в процессе фотоионизации. [c.331]

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]

Ценные сведения о молекулярных механизмах хемосорбции дают такие физические методы исследования, как электродная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФС) и десорбция под действием электронов (ДДЭ) [1]. Приведенный на рис. ХУ-2 спектр ЭСХА для окиси углерода, хемосорбиров1ан ной а вольфраме, ясно показывает, наиример, существование двух типов хемосорбированных молекул, обозначаемых как а-СО и р-СО. Наконец, для определения микропримесей используют электрон ный парамагнитный резонаис 7]. [c.509]

Относительно недавно появился еще один физический метод анализа — электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), которую называют также рентгеноэлектронной спектроскопией. В основе метода — явление рентгеновского фотоэффекта, метод пригоден для изучения твердых, в частности органических, веществ. Эффективный слой твердого вещества для выхода фотоэлектронов составляет приблизительно 10 нм, поэтому рентге-ноэлектронная спектроскопия перспективна для изучения состава поверхностных слоев и пленок. Важно только, чтобы вещество не разлагалось под действием рентгеновских лучей или вакуума, исследуемая поверхность должна быть чистой. Относительная ошибка определения может быть доведена до 1—2%, определять можно все элементы, кроме водорода. К сожалению, точные аналитические характеристики метода не вполне установлены. В СССР первые работы по ЭСХА начались в Институте общей и неорганической химии АН СССР (В. И. Нефедов). Приборы для анализа и исследования вещества этим методом выпускают несколько зарубежных фирм — Вариан (США, Швейцария), Хьюлет-Паккард (США), Вакуум Дженерейторс (Англия). [c.74]

Нитрозокаучуки были исследованы [2727] методом электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА). [c.419]

Для исследования этого полимера применяли [388] масс-спектрометрию. Исследована [389] термическая деструкция поли-перфторбутина-2. Электронную структуру полигексафторбути-на-2 изучали [390] методом электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА). [c.514]

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]

Здесь имеются в виду методы, которые основываются на явлениях фотоэффекта, получаемого при использовании монохроматического электромагнитного излучения, и вторичной электронной эмиссии. Собственно фотоэлектронной спектроскопией (ФЭС) называют метод, в котором вещество облучают в вакуумной УФ области электромагнитного спектра. Приоритет открытия явления эмиссии фотоэлектронов в газах под действием УФ облучения, положившего начало развитию метода ФЭС, принадлежит Ф. И. Вилесову (СССР). В рентгеноэлектронной спектроскопии (РЭС, или ЭСХА, что означает электронная спектроскопия для химического анализа) используют монохроматическое рентгеновское излучение. Создателем этого метода применительно к изучению поверхности твердых тел является шведский ученый К. Зигбан. Для возбуждения эмисии электропов может использоваться также электронный пучок, тогда говорят о методе индуцированной электронной эмиссии спектроскопии . [c.134]

Для исследования координационных соединений в последние годы начал применяться метод рентгеноалектронной спектроскопии (РЭС), называемый иногда электронной спектроскопией для химического анализа (ЭСХА) ]59, 60]. Сущность метода заключается в измерении кинетической энергии -Екин внутреннего электрона атома, выбитого квантом (/IV) монохроматического рентгеновского излучения. Величину энергии связи св электронов на внутренних атомных уровнях можно рассчитать по классическому уравнению фотоэффекта — Е ан- Откладывая по оси [c.102]

Спектроскопия РФЭС остовных уровней обеспечивает аналитический состав поверхности и может быть названа электронной спектроскопией для химического анализа (ЭСХА). Это название впервые было дано Зиг-баном с сотрудниками, которые могут считаться первооткрывателями этого метода [19]. [c.72]

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]

Ну, во-первых, точные данные о природе атомов, расположенных на поверхности твердого тела (еще одно ходовое название метода — ЭСХА, электронная спектроскопия для химического анализа). Каждому элементу свойственны свои, не перекрывающиеся с соседями по таблице Менделеева линии /<- и -электронов. Рентгеновское излучение проникает в твердый образец неглубоко — не более, чем на 10 нм. Чувствительность же метода весьма высока. Используя рентгеновские трубки с алюминиевыми (энергия квантов линии А1Ка составляет 1486 эВ) или магниевыми (для линии MgK t /iv=1254 эВ) катодами, можно количественно определить, какие элементы находятся на поверхности объекта при общем их содержании, измеряемом миллионными, даже миллиардными долями грамма. После этого, если нужно, делается травление поверхности ионными пучками, способными за несколько минут снять слой толщиной несколько нм, и повторное измерение. Так удается проследить за особенностями строения тончайших поверхностных слоев материала. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология