Оптическая спектроскопия . 3. Радиоспектроскопия

Благодаря быстрому возникновению новых и усовершенствованию существуюш,их методов исследования и успехам в области физики и химии твердого тела наши сведения о катализаторах пополняются буквально с каждым днем. В настоящее время применение оптической спектроскопии, радиоспектроскопии и других физических методов позволяет более определенно, чем ранее, говорить об электронном строении, о химической природе активных центров и даже об их пространственной структуре. То же можно сказать и о первичных стадиях превращений катализируемых веществ. И здесь также оказалось возможным при помощи физических методов перейти от гипотетических схем к прямому наблюдению и создать достаточно определенное представление о состоянии реагирующих веществ на поверхности катализатора, как и об его участии в каталитической реакции. [c.175]

Но все же положение не так уж безнадежно, как это может показаться на первый взгляд. Кроме кинетических методов исследования элементарных химических актов существуют и другие методы изучения реакционноспособных систем. В их числе физические методы оптическая спектроскопия, радиоспектроскопия, методы рентгенографического и рентгеноструктурного анализов, масс-спект-рометрия, изучение дисперсии оптического и магнитного вращения. Информация, получаемая с помощью этих методов и надлежащим образом обработанная, позволяет проникнуть в мир элементарных взаимодействий электронов и ядер. А для того чтобы разобраться в том, как происходит химическое преобразование на атомно-молекулярном и электронном уровнях, надо ввести определенные микроскопические представления о структуре молекул и постараться понять макроскопические свойства реакционных систем как следствие внутренних особенностей молекул. Это очень важный и, кстати, очень увлекательный момент исследования реакций. Вряд ли кто из химиков откажет себе в удовольствии сконструировать молекулярный механизм изучаемой реакции. Но сколь трудна эта прогулка по внутреннему миру элементарных актов , может понять только тот, кто не однажды испытал па себе горечь разочарования. [c.42]

По диапазонам изучаемых длин волн электромагнитного излучения различают гамма-спектроскопию, рентгеновскую, оптическую и радиоспектроскопию. Оптическая спектроскопия в свою очередь подразделяется на спектроскопию видимого излучения, инфракрасную и ультрафиолетовую. [c.170]

Сочетания масс-спектроскопии с другими физическими методами не выделены в особые разделы, так как сведения о масс-спектрах часто излагаются в отдельных курсах после лекций и семинаров по оптической спектроскопии и радиоспектроскопии. По этой причине данные о масс-спектрах включены как [c.236]

Большую группу возможностей открывает количественный спектральный анализ. Действительно, если по какой-либо области спектра может быть определена концентрация концевых групп, то эти.м задача решается. Здесь возможно применение оптической спектроскопии в любой области спектра (инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой), а также различных методов радиоспектроскопии, например, протонного магнитного резонанса, в зависимости от конкретного типа концевых групп. Учитывая высокую точность спектральных методов, можно ожидать, что в дальнейшем с их помощью удастся определять более высокие молекулярные веса, чем в случае применения химических методов. [c.320]

Последняя часть (гл. 13—17) посвящена использованию квантовой химии при интерпретации физико-химических свойств веществ и анализе химической реакционной способности и равновесий. Изучение этого материала позволит читателю ориентироваться в оригинальной литературе по оптической спектроскопии и радиоспектроскопии молекул, фотохимии, кинетике и т. д. [c.5]

Для изучения процессов на поверхности твердых тел в последнее время применяются методы радиоспектроскопии (литература указана ниже). В настоящее время еще нельзя говорить о столь же широком применении радиоспектроскопии, как оптической спектроскопии, к исследованию химии поверхности и взаимодействий с поверхностью. Преимущества методов радиоспектроскопии перед методами оптической спектроскопии в исследовании молекул в газообразном, растворенном и Жидком состояниях в значительной степени теряются при применении радиоспектроскопии к решению проблем состояния поверхности твердого тела и взаимодействия с ней молекул. Однако изучение спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) весьма важно для исследования адсорбционных комплексов с переносом заряда. [c.19]

Радиоспектроскопия. Вращательные спектры большинства молекул лежат в далекой инфракрасной и микроволновой областях электромагнитного спектра. Их изучение и применение для аналитических целей при использовании оптической аппаратуры представляет очень большие трудности. Но в связи с бурным развитием в последнее время радиотехники стало возможным применение радиотехнических средств для получения вращательных спектров газов. Так была создана новая область спектроскопии — радиоспектроскопия. [c.380]

В масс-спектрометрах определяют массы (а точнее, отношение массы к зарядам) ионов, в электронных спектрометрах определяют кинетическую энергию электронов. Поскольку в отличие от оптической и радиоспектроскопии в обоих методах имеют дело с материальными частицами, электронную спектроскопию рассматривают как один из видов масс-спектрометрии. Между ними имеется и связь по существу электронная спектроскопия оказывает большую помощь в понимании сложных процессов фрагментации, происходящих в масс-спектрометрическом генераторе ионов. [c.252]

Терминологическое разделение на спектрометрию и спектроскопию сложилось исторически и имеет в основном прагматическое значение. В 20-х годах имело смысл проводить различие между масс-спектрометрией, о которой идет речь, и масс-спектроскопией (а еще точнее — спектрографией). Но так как химику-органику редко приходится соприкасаться с подобного рода исследованиями [95, с. 58, оп почти отвык от термина масс-спектроскопия . Впрочем, в литературе продолжают встречаться колебания в применении обоих терминов. Так, во 2-м и 3-м изданиях Большой Советской энциклопедии статьи одного и того же автора имеют основное заглавие во 2-м издании Масс-спектрометрия , а в 3-м Масс-снектроскопия , хотя, по сути, речь идет о масс-спектрометрии в обычном употреблении этого термина. Термин спектрометрия позволяет отграничить масс-спектрометрию от оптической и радиоспектроскопии, объектом которых служат явления принципиально иной природы. Именно поэтому термин электронная спектроскопия представляется не очень удачным. Вероятно, по существу более правильно говорить об электронной энерго-спектрометрии. [c.252]

Ценную информацию о строении атомов и молекул дает изучение спектров электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого и рассеиваемого веществом. По диапазонам длин волн электромагнитного излучения различают спектроскопию оптическую, рентгеновскую и радиоспектроскопию. Сложно и многообразно взаимодействие веществ. Тайны этого взаимодействия на уровне [c.214]

Основное отличие радиоспектроскопии от оптической и инфракрасной спектроскопии заключается в том, что радиоспектроскопические исследования проводят в диапазоне сантиметровых и миллиметровых длин волн, т. е. в области частот порядка 10 —10" гц. Это обстоятельство целиком определяет тип аппаратуры и методику радиоспектроскопических исследований. Наблюдение и регистрацию радиочастотных спектров поглощения производят обычно так называемым штарковским радиоспектроскопом, блок-схема которого изображена на рисунке. Необходимо отметить, что радиоспектроскоп — это прежде всего электронный прибор, так как все задачи, связанные с генерацией и усилением радиоволн, решаются при помощи радиотехнических средств. [c.222]

Попытаемся кратко перечислить преимущества и недостатки радиоспектроскопии (по сравнению с оптической и инфракрасной спектроскопией) и те основные задачи, которые могут быть решены при ее помощи. Прежде всего надо отметить большую точность и разрешающую силу радиоспектроскопии. Измерения частоты линий поглощения, как правило, производят с высокой точностью. Разрешающая сила на один-два порядка превышает разрешающую силу оптических и инфракрасных спектроскопов [c.224]

Изучение длинноволнового инфракрасного спектра связано с большими техническими трудностями, но ведется обычными оптическими методами. Напротив, используемая в области более длинных волн радиоспектроскопия (иначе — микроволновая спектроскопия) основана на совершенно другом принципе определяются частоты радиоволн, избирательно поглощаемых данным веществом. По достигаемой точности структурных определений спектральный метод (особенно — радиоспектроскопия) превосходит все остальные, но применим он лишь к сравнительно простым молекулам. Об использовании радиоспектроскопии для установления строения молекул имеется обзорная статья. [c.101]

Физ. химия изучает широкий диапазон св-в р-ров. Наиб, разработана и имеет практически важные применения равновесная термодинамика р-ров дальнейший материал посвящен в осн. этому разделу физ. химии р-ров. Кроме того, изучаются транспортные св-ва р-ров-диффузия, теплопроводность, вязкость (см. Физико-химическая гидродинамика), а также спектроскопия., электрич., акустич. и др. физ. св-ва. Методы исследования макроскопич. св-в Р. н. и их структурных характеристик во многом аналогичны методам исследования индивидуальных жидкостей, но осн. внимание уделяется рассмотрению концентрац. зависимостей св-в. Важнейшая задача физ.-хим. исследований-установление связи между наблюдаемыми на опыте св-вами, структурой р-ров и характеристиками межмо.гекулярных взаимодействии. Эксперим. информацию о структуре р-ров и межмолекулярных взаимод. в них дают методы оптической и радиоспектроскопии, дифракционные, электрич. и др. Важную роль в изучении Р.н. играет физико-химический анализ, основанный на построении и исследовании фазовых диаграмм, концентрац. зависимостей термодинамич. и др. физ. св-в (показателя преломления, вязкости, теплопроводности, акустич. характеристик и др.). При этом одна из главных задач состоит в том, чтобы на основании анализа диаграмм состав - свойство устанавливать факт образования хим. соединений между компонентами Р. н. и находить их характеристики. [c.185]

По диапазону длин волн (или частот) электромагн. излучения выделяют радиоспектроскопию, микроволновую спектроскопию, оптическую С. (см. Инфракрасная спектроскопия. Молекулярная оптическая спектроскопия. Ультрафиолетовая спектроскопия), рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию (см. Мёссбауэровская спектроскопия. Гамма-абсорбционный аиализ). Оптическую С. на практике иногда отождествляют со спектрофотометрией. В каждом разделе С. используются свои приборы для получения, регистрации и измерения спектров. В соответствии с различием конкретных эксперим. методов выделяют спец. разделы С., напр. Фурье-спектроскопия, лазерная спектроскопия. [c.394]

Наблюдается бурный рост структурных исследований, что обеспечивается массовым распространегшем высокоэффективных и автоматизированных приборных комплексов, для рентгеноструктурного анализа, оптической и радиоспектроскопии, рентгеноэлектродной спектроскопии, гамма-резонансной спектроскопии и др. [c.39]

Все методы оптической и радиоспектроскопии основаны на изучении поглощения электромагнитного излучения веществом. Вследствие этого каждый спектральный метод характеризуется соответствующей областью спектра электромагнитного излучения. Кроме того, каждый метод связан с определенными превращениями в структуре вещества при поглощении соответствующей энергии электромагнитного излучения. Так, ядерная гамма-резонансная спектроскопия (ЯГР — эффект Мессбаузра) основана на резонансном рассеянии гамма-излучения ядрами. Методы ЯМР и ЭПР основаны на поглощении электромагнитного излучения при изменении ориентации соответственно ядерного и электронного спина. Методы инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии основаны на изменении колебательных движений ядер и электронных состояний молекул при поглощении электромагнитного излучения. [c.21]

Ббльшая часть спектроскопических методов, применяемых в органической химии, основана на изучении спектров поглощения (аб-сорбционых спектров). Они распадаются на две группы методы оптической спектроскопии и методы радиоспектроскопии. Первыми методами химики, в том числе и химики-органики, начали пользоваться уже в XIX в., вторые возникли относительно недавно — в 40-х годах XX в. К спектрам испускания (эмиссионным спектрам), в наибольшей степени интересующим химика-органика, относятся спектры комбинационного рассеяния, или, как часто говорят, Раман-спектры. По своей природе и по той информации, которую они дают химику-органику, сходны друг с другом видимый и ультрафиолетовый спектры поглощения, а также инфракрасный и Раман-спектры. В нашем изложении отводится, естественно, больше места тем спектроскопическим методам, которые имеют более глубокую историю. [c.223]

ИК-спектроскопия, наряду с другими методами оптической и радиоспектроскопии, получает в настоящее время все более широкое распространение в исследованиях поверхности катализаторов, хемосорбции и гетерогенных каталитических реакций. Основным достоинством этого метода, которое впервые было продемонстрировано в работах А. Н. Те-ренина с сотрудниками [1], является возможность непосредственно на поверхности катализатора детально исследовать структуру хемосорбированных соединений. В тех случаях, когда на поверхности одновременно образуется несколько различных форм соединений, ИК-спектроскопия позволяет оценивать количество и изучать поведение отдельно каждой из этих форм. Успехи ИК-снектроскопии, как метода исследования структуры и взаимодействия молекул, определяются высокой чувствительностью внутримолекулярных колебаний к изменениям электронной оболочки молекулы и возможностью связать эти изменения с отдельными структурными элементами молекулы. Несомненно, однако, что применение ИК-спектроскопии к изучению адсорбированного состояния молекул сопряжено с определенными трудностями, которые в некоторой степени ограничивают возможности метода. Эти ограничения связаны, прежде всего, с необходимостью получения спектра адсорбированных молекул на фоне сильного поглощения и рассеяния света самим адсорбентом. Следствием этого является относительно низкая концентрационная чувствительность ИК-спектроскопии, не позвЬляющая, как правило, изучать хемосорбцию нри очень низких заполнениях поверхности. Отметим, однако, что покрытие поверхности, необходимое для получения спектра адсорбированных молекул, сильно зависит от исследуемой системы адсорбент — адсорбат. В благоприятных случаях ИК-спектр может быть получен при весьма низких покрытиях, составляющих 0,1—0,01% [2, 3]. В этой связи хотелось бы указать, в частности, на опубликованные недавно работы по изучению методом ИК-спектров адсорбции молекулярного азота на никеле и некоторых других металлах [4], на которых сам факт адсорбции азота при комнатной температуре не был ранее однозначно установлен другими методами. [c.32]

СПЕКТРОСКОПИЯ (спектр + греч. вкорео — смотрю) — область науки, изучающая спектры электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого или рассеиваемого веществом. По диапазонам длин волн (А,) электромагнитного излучения различают радиоспектроскопию, оптическую С., инфракрасную С., видимую С., ультрафиолетовую С., рентгеновскую С., гамма-спектроскопию. Каждый атом или молекула имеют свой характерный спектр, благодаря чему можно изучать строение вещества. [c.234]

Переходы между вращательными уровнями с поглощением или испусканием излучения, которые возможны только в полярных, обладающих постоянным дипольным моментом молекулах, расположены в далекой инфракрасной (ДИК) области спектра и большинство из них имеют длины волн более 50 мкм (в случае легких молекул и/или переходов между уровнями с высокими значениями вращательного квантового числа длины волн могут быть значительно более короткими). Генерация излучения на вращательных переходах при оптической накачке молекул получена сейчас в диапазоне длин волн примерно от 30 до 2000 мкм. Этот спектральный диапазон был слабо освоен квантовой электроникой до появления в 1970 г. первого ДИК-лазера [3] на фторметане с оптической накачкой, положившего начало быстрому развитию исследований лазеров такого типа. Постоянно растущий интерес к ДИК-лазерам основан на желании реализовать большие потенциальные возможности этих источников узкополосного и мощного субмиллиметрового и миллиметрового излучения в исследовании плотной высокотемпературной плазмы (термоядерный синтез), в спектроскопии и радиоспектроскопии, в атмосферных, биологических, метрологических и других исследованиях. В настоящее время известно около 1000 линий генерации в упомянутом спектральном диапазоне, причем его участок примерно от 50 до 500 мкм заполнен линиями почти равномерно с шагом около 1 мкм [c.169]

В предыдущей главе читатель познакомился со всем разнообразием видов нанокластеров, наносистем и наноструктур. Как уже отмечалось, одной из основных характерных черт таких объектов является наличие у них развитой поверхности. Поверхность конденсированного состояния вещества обладает столь больщим разнообразием свойств и применений, что это стимулировало развитие известных и привело к появлению ряда новых специфических методов. Это прежде всего методы, основанные на регистрации электронов в различных применениях дифракция электронов, полевые методы — полевая электронная и ионная спектроскопия (спектроскопия электронного и ионного проектора), различные виды электронной микроскопии, электронная РФС-, УФС- и Оже-спектроскопия, далее следует дифракция рентгеновского излучения с применением синхротронного излучения, методы ЕХАРЗ, XANS. Методы оптической, ИК- и спектроскопии комбинационного рассеяния, мессбауэровской спектроскопии весьма эффективны как для изучения состояния поверхности, так и для изучения внутренних слоев нанокластеров. Наконец, остаются, конечно, востребованными хорошо разработанные методы ЯМ и ЭПР радиоспектроскопии. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология