Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния

В дополнение к определениям температуры пара и показателя преломления, которые обычно применяются для того, чтобы следить за течением разгонки и как средство интерпретации результатов разгонки, применяются также исследования других физических свойств, которые позволяют получить более полную картину исследуемой смеси. Так, иногда определяются плотности, вязкости, вращение плоскости поляризации света и температуры плавления. Обычно эти методы применяются лишь тогда, когда показатель преломления или точки кипения или обе величины вместе не дают точного ответа. Исследование вращения поляризованного света применяется к таким природным продуктам, как терпены и их производные. Температуры плавления и застывания имеют более широкое применение, в частности как критерий чистоты. Применение температур плавления получило значительное распространение в недавних исследованиях углеводородов, плавящихся при низких температурах [157]. Методы таких физических измерений могут быть найдены в книгах, посвященных физико-химическим методам [130], или в оригинальной литературе. Более широко применяются анализы с помощью ультрафиолетовых, инфракрасных спектров, спектров комбинационного рассеяния и масс-спектрального метода как для качественных, так и для количественных определений. [c.264]

Другое направление теоретических работ — это углубленное исследование состава нефтей. Схема исследования предусматривает широкое использование методов хроматографии (вытеснительной, распределительной, газожидкостной с капиллярными и набивными колонками), а также методов ультрафиолетовой, инфракрасной и химической масс-спектроскопии для структурного анализа парафиново-нафтеновых и ароматических УВ. Возможно применение квазилинейчатых спектров поглощения, комбинационного рассеяния света, ядерного и парамагнитного резонанса. Весьма перспективна пиролитическая хроматография ОВ и нефтей для их корреляции и установления нефтематеринского потенциала. [c.15]

Вышеизложенным, конечно, далеко не исчерпываются все методы, которыми пользовались отдельные исследователи при изучении различных нефтяных погонов. Среди физических и физико-химических характеристик, которые нашли здесь нрименение, отметим, например изменение вязкости с температурой, поверхностное натяжение, удельную дисперсию, спектры поглощения в области инфракрасных лучей, спектры комбинационного рассеяния света и многие другие. Не мепее разнообразны чисто химические методы, нашедшие применение для установления химической природы отдельных нефтяных углеводородов и их структуры. К некоторым из этих методов мы вернемся ниже при ближайшем рассмотрении состава отдельных нефтяных фракций. [c.90]

Глава XIV АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ И СПЕКТРОВ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ [c.312]

В этой главе рассматривается не столько сам метод, сколько его применение к решению проблем химии нефти. Это относится к применению инфракрасной спектроскопии и спектров комбинационного рассеяния для изучения химического строения углеводородов и углеводородных смесей. Несмотря на то значение, которое имеет качественный и количественный анализы индивидуальных соединений, основное внимание уделяется характеристическим частотам, наблюдаемым в спектрах веществ с определенной молекулярной структурой. Оценивается возможность количественного определения содержания углеводородов данного типа или данных структурных групп. В главе обсуждаются лишь основные вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии, а вопросы, относящиеся к рассмотрению природы колебательных спектров или интерпретации колебательных частот, рассматриваются лишь частично. [c.313]

Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния [c.184]

Д ж о н с Р., С а н д о р ф и К. В сб. Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния для выяснения строения, молекул . Под ред. В. Веста. ИЛ, М., 1962. [c.53]

Более частое применение методов инфракрасной спектроскопии зарубежными химиками объясняется лишь тем, что в их странах не налажено производство достаточно совершенных спектрографов для проведения точных исследований с помош,ъю спектров комбинационного рассеяния. [c.755]

Каковы же пути дальнейшего развития инфракрасной-спектроскопии применительно к аналитическим задачам, связанным с изучением углеводородного состава нефтяных фракций Имеющийся экспериментальный материал показывает, что с точки зрения задачи количественного определения индивидуального состава этот метод в основном разработан и применен пока только для бензиновых фракций т. кип. не выше 200°, для которых имеется, например, хорошо разработанный метод анализа по спектрам комбинационного рассеяния. [c.444]

Наибольшее применение при исследовании структурных элементов органических соединений приобрели три спектроскопических метода изучение спектров комбинационного рассеяния (Раман-спектров), инфракрасных спектров и микроволновых спектров (радиоспектроскопия). Во всех случаях изучаются спектры поглощения. Наибольшая точность, достигаемая ныне спектроскопическими методами при изучении межатомных расстояний в органических соединениях, составляет + 0,001 А, а валентные углы определяются с точностью + 15, но когда для определения атома водорода применяется замещение его на дейтерий, эта точность снижается иногда в десять раз [c.175]

С помощью спектров комбинационного рассеяния света можно решать те же аналитические задачи, что и с помощью инфракрасных спектров. Однако методика определения спектров комбинационного рассеяния требует больше времени, и незначительная флуоресценция может завуалировать всю картину. Особое преимущество этого метода состоит в том, что поглощение происходит в видимой области спектра. Обзор последних успехов в области спектров комбинационного рассеяния света опубликовали Браун и Фенске [190]. Повидимому, за последнее время возрастает интерес к спектрам комбинационного рассеяния света в отношении их применения к анализу нефтяных фракций [191]. [c.180]

В литературе описан качественный и количественный анализ смесей углеводородов путем исследования спектров комбинационного рассеяния 2. Шеппард объясняя различия между инфракрасными спектрами и спектрами комбинационного рассеяния, рекомендует использовать для аналитических целей и те и другие. При применении оптических методов (и масс-спектрометрии) обязательно пользоваться каталогом спектров и следует уметь регистрировать спектры 5 [c.958]

Для последних двух десятилетий характерно также чрезвычайно плодотворное проникновение в химию различных физических методов исследования. Применение рентгеновских лучей и электронов к исследованию строения кристаллов и жидких тел, исследование дипольных моментов молекул различных химических соединений, исследование инфракрасных и ультрафиолетовых спектров, широкое изучение спектров комбинационного рассеяния молекул, применение для изучения механизма различных химических процессов радиоактивных и нерадиоактивных изотопов, получившее название метода меченых атомов , и ряд других точных физических методов весьма сильно обогатили химию детальными сведениями о строении и свойствах микрочастиц, осуществляющих элементарные акты физико-химических превращений, т. е. атомов и молекул. [c.5]

Спектроскопические методы находят широкое применение также при выяснении других вопросов строения высокомолекулярных соединений для этого обычно пользуются различными спектрами поглощения, такими, как спектры комбинационного рассеяния, ультрафиолетовые и инфракрасные спектры. Эти методы позволяют различать 1,2- и 1,4-присоединения, выяснять структуру сополимеров, а также устанавливать на основании характеристических частот наличие тех или иных химических групп и связей, что очень важно в том случае, когда химические методы не позволяют получить однозначный ответ или недостаточно чувствительны. Сравнивая спектры высокомолекулярных соединений и их низкомолекулярных аналогов известного строения, можно судить о характере распределения элементарных звеньев в макромолекуле, о регулярности ее строения, а также идентифицировать высокомолекулярные соединения. [c.19]

ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОВ ИНФРАКРАСНЫХ И КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ 313 [c.313]

В 1928 г. с открытием эффекта комбинационного рассеяния света было получено другое средство для изучения молекулярных спектров. Этот метод имеет некоторые экспериментальные преимущества перед инфракрасной спектроскопией. Широкая область частот может исследоваться при помощи фотографической методики. Это позволяет очень быстро получать качественные и полуколичественные результаты. По этой причине до 1940 г. спектры комбинационного рассеяния использовались для аналитических работ чаще, чем инфракрасные. Хотя оба метода представляют собой средство для изучения колебаний молекул, они часто дополняют друг друга. В настоящее время инфракрасная спектроскопия имеет более широкое применение в промышленности в значительной степени вследствие наличия необходимого оборудования. [c.313]

Применение для определения строения окружения ионов спектров са.мих ионов и.меет явное преи.мущество перед классическими методами инфракрасной (ИК) спектроскопии и комбинационного рассеяния (КР). В ИК и КР спектры дают вклад все эле.менты структуры исследуемых систем, как правило, многоатомных, что приводит к многочисленным наложениям спектральных линий, в то время как на оптических спектрах ионов-зондов отражается лишь влияние ближайшего окружения этих ионов. В качестве редкоземельного зонда наиболее часто используется европий. [c.199]

В принципе инфракрасный спектр и спектр комбинационного рассеяния любой молекулы могут быть вычислены путем прямого решения уравнения Шредингера без использования приближения Борна — Оппенгеймера. Однако такое решение обычно считается слишком трудным для практического применения, хотя в данном направлении ведется определенная работа. Решение задачи о колебаниях чаще всего основывается на введении внутренних координат смещения, описывающих смещения атомов из их равновесных положений, а также эмпирически определенных силовых постоянных. Наиболее подробные исследования колебаний включают определение силовых постоянных из экспериментальных колебательных спектров с последующим вычислением спектра по этим постоянным. Успех исследования оценивается по тому, насколько хорошо согласуются между собой рассчитанные и экспериментальные спектры. [c.326]

Из-за больших экспериментальных трудностей, связанных с применением классических адсорбционных методик, выяснение эффектов, вызываемых физической адсорбцией в адсорбированных молекулах, было малоуспешным. Применение инфракрасной спектроскопии в последние годы дало возможность получить много важных сведений. Было показано, что симметрия молекулы претерпевает кардинальные изменения при адсорбции вследствие асимметричной природы поверхностных сил. Помимо этого, наличие новых полос в спектрах адсорбированных молекул при частотах, аналогичных частотам, наблюдаемым в спектре комбинационного рассеяния, непосредственно подтвердило существование индуцированных диполей. Интенсивность этих полос пропорциональна квадрату напряженности электрического поля у поверхности. Сравнение спектров водорода, адсорбированного при известных степенях заполнения, со спектрами, индуцированными в водороде под действием однородного электрического поля, дало возможность провести экспериментальную оценку напряженности поля у поверхности твердого тела. Спектроскопические методы с высоким разрешением позволяют в некоторых случаях получить непосредственные данные о вращательных степенях свободы адсорбированных молекул. [c.301]

В этой главе рассматриваются методы определения строения молекул углеводородов и вычослеиия термодинамаческих величии при помощи спектров поглощения в инфракрасной области и спектров комбинационного рассеяния. Применение этих методов позволило внести сущестненвый иклад в развитие химии углеводородов. [c.292]

Современные представления о структуре молекул возникли в результате применения различных физических методов исследования — рентгенографии и электронографии, спектроскопии в уль-трафиол етовой и инфракрасной областях и изучения спектров комбинационного рассеяния света. [c.407]

N02- Молекула N02 в основном электронном состоянии является нелинейной симметричной молекулой (точечная группа и относится к типу асимметричных волчков Все три невырожденные основные частоты N02 активны и в спектре комбинационного рассеяния, и в инфракрасном спектре. Однако из-за сильного поглощения в видимой и ультрафиолетовой областях спектр комбинационного рассеяния N02 не наблюдался. Обзор исследований инфракрасных и ультрафиолетовых спектров НОа, выполненных до 1940 г., приводится в монографии Герцберга [152], где рекомендуются следующие значения основных частот VI = 1320, V2 = 648 и Тд = 1621 Первые исследования спектра N02 были выполнены при помощи приборов с низкой дисперсией, применение которых не позволило разрешить вращательную структуру и определить нулевые линии инфракрасных полос. Кроме того, полоса VI из-за слабой интенсивности в инфракрасном спектре не наблюдалась, и значение 1320 см было принято Герцбергом на основании результатов исследования ультрафиолетового спектра [1958]. В 1 9 г. Вильсон и Баджер [4296], исследуя спектр N 2 в области 400—6700 (1,5—25 мк) на призменном спектрографе, впервые зарегистрировали слабую полосу в области 1306 см , отнесенную к колебанию VI, а также нашли, что центр полосы V2 находится в области 755 Позднее Браун и Вильсон [988] также на приборе с призмами уточнили центр полосы V2 и нашли для него значения 750,6 + 0,3 см . Исследование девяти комбинационных полос N02, расположенных в области 2900—7150 см (1,4— 3,4 мк), было выполнено в 1953 г. Муром [2943] при помощи вакуумного спектрографа с решеткой, дающей разрешение порядка 15 ООО. Используя результаты, полученные Брауном и Вильсоном [988] для полосы V2, Мур вычислил все частоты колебаний и постоянные ангармоничности для молекулы N 2- В 1957 г. Уэстон [4222], исследуя спектр N 2 на приборе с призмами, вычислил колебательные постоянные N 2, а также уточнил значения (О2 и ХааДля молекулы по сравнению с предложенными Муром [2943], учитывая но- [c.367]

Методы анализа нефтей и нефтепродуктов, основанные на изучении спектров комбинационного рассеяния, и инфракрасных спектров поглощения, Хорошо иЗвестны[1]. Применение этих методов дает возможность определять в нефтяных фракциях парафиновые и изопарафиновые углеводороды, а также ибщее содержание ароматических углеводородов [2]. [c.9]

Джонс P., Сэндорфи K., Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния для выяснения строения молекул в кн. Вайсбергера А. (ред.) Применение спектроскопии в химии , пер. с англ., Издатинлит, 1959, стр. 209—486, [c.202]

Совместное применение инфракрасного и комбинационного спектра позволяет во многих случаях надежно установить тип симметрии молекул и расположения ядер в пространстве. Например, для молекулы СОз возможны конфигурации— линейная Ооон) или нелинейная (Сгг). Для второй все колебания активны как в инфракрасном, так и в комбинационном спектре. Опыт же показывает, что в инфракрасном спектре активны два колебания ( 2 и Хц), а в случае комбинационного рассеяния лишь одно ( 1). Это отвечает линейной молекуле, имеющей центр симметрии. Следовательно, СО — лтнтейна и симметрична. Напротив, обнаружение всех трех частот молекулы НгО в инфракрасном спектре неопровержимо. указывает, что молекула нелинейна. Межъядерные расстояния проще всего определяются из вращательных спектров. При их интерпретации принято различать линейные многоатомные молекулы, для которых имеется два одинаковых момента инерции, и нелинейные, с тремя моментами инерции /а, в, /с. Если /а=г=/в = /с, молекулу относят к типу симметричного волчка (например, СНзР), при 1аФ вФ /с — к типу ассиметричного (например, НПО), при /д = /в = /д—к типу сферического волчка (ЗРе). Соответственно, имеется три вращательных постоянных Л, В и С, связанных с моментом инерции соотношением, аналогичным (15) для двухатомной молекулы. Из вращательного спектра, аналогично тому, как это делают для двухатомных молекул (см. 1), находят значения моментов инерции. [c.30]

Изучение химического состава бензинов и частично лигроинов в настоящее время ведется в основном по спектрам комбинационного рассеяния света [4]. Сравнительно малая точность метода (порядка 5—10%) и трудности, связанные с анализом нафтено-парафиновых фракций, привели к попыткам анализа бензинов и лигроинов при помощи метода инфракрасной спектроскопии. С этой целью были получены спектры поглощения парафиновых, нафтено-парафиновых и ароматических углеводородов, температура кипения которых лежит в пределах выкипания бензино-лигроиновых фракций. Первоначально метод количественного анализа был разработан для нафтено-парафиновых фракций, кипящих до 140°. Применение его для изучения состава нафтено-парафиновой части бензинов из месторождения Виргиния (Восточный Тексас) с т. кип. -< 132° (состав ароматической части определялся по спектрам поглощения в ультрафиолетовой области) показало возможность анализа с точностью 1,4%, если число компонент во фракции не превышает восьми. Определение изомеров циклопентанов проведено с большей ошибкой, доходящей для транс-1, 2- и 1, 3-диметилцикло-пентанов до 5%, что является результатом отсутствия сильных полос поглощения у нафтено-парафиновых углеводородов, перекрытием полос поглощения нафтено-парафиновых и изопара-финовых углеводородов и, по-видимому, недостаточной чистотой эталонных циклопарафиновых веществ [42]. Анализ количественного состава многих искусственных смесей, составленных из парафинов нормального и изостроения, с т. кип. не выше 124°, и бензиновых фракций алкилата дает большую точность, порядка 1 % [43, 44]. [c.425]

Спектрографы рентгеновские, см. рентгеноспектральный анализ (аппаратура) Спектродензограф, применение для прямых измерений оптич. плотности 1960 Спектроскопия микроволновая и анализ газов 3571 Спектрофон 2074, 2Ю8 Спектрофотометрия 812, 1327, 1330, 1331, 1334—1339, 1342, 1345—1349, 1356, 1357, 1363. 1369—1376 см. также спек-тральн. анализ молекулярный Спектрофотометры для ИК области спектра 1920, 1925, 1938, 1941, 1945, 1970 для УФ и видимой области спектра 1921, 1924, 1957, 1958. 1999 Спектр . комбинационного рассеяния, аппаратура для анализа 2032—2038 поглощения инфракрасные при анализе жидкого топлива 7461 [c.388]

В упомянутом примере различие в окраске столь значительно и характерно, что выводы о строении могли быть сделаны без применения какой-либо специальной аппаратуры. В более сложных случаях заключения о структуре могут, разумеется, быть сделаны на основе спектральных исследований. Для этого в зависимости от оптических св01гств изучаемого объекта могут быть использованы данные изучения спектров поглош,ения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной области, а также спектры комбинационного рассеяния света. В последнее время выяснилось, что особенно большую роль играет метод -инфракрасной спектроскопии. В подавляющем большинстве случаев изучаются инфракрасные спектры [c.43]

Канна [28] установил, что в молекуле типа XYg (BrFg) бром и один атом фтора расположены на одной стороне от плоскости, содержащей четыре атома фтора. На рис. 55 показано расположение атомов в молекуле типа XYg. Применение тёории групп к этому типу молекул позволяет сделать вывод, что они обладают девятью различными основными формами колебаний, распределенными среди различных видов 3 Лх + 2Bi + 2 2 + ЗЕ. Все колебания активны в спектрах комбинационного рассеяния, в то время как лишь Al VL Е активны в инфракрасной области. [c.225]

Джонс Н,, Сандорфи К,, Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния для выяснения строения молекул. В khi Вест В,, Применение спектроскопии в химии, ИЛ, 1959, стр, 209, [c.562]

Для этого необходимо применение физических методов и прежде всего изучение вещества посредством спектральных методов инфракрасной, ультрафиолетовой спектроскопии, спектров комбинационного рассеяния, роитгепоструктурного анализа и т. п. Только на основе всей суммы сведений о веществе, которую может дать всестороннее химическое и физическое исследование с применением современных химических и физических методов исследования, можно составить себе достаточ1го полное представление о строении и свойствах данного соединения. Поэтому необходимо рассмотреть те методы, при помощи которых может быть произведено исследование высокомолекулярных соединений. [c.135]

Во многих случаях для облегчения анализа спектров может быть применен чрезвычайно полезный метод, основанный на зависимости частот колебаний от масс атомов. Замещение атомов их изотопами, в частности замещение атомов водорода в углеводородах атомами дейтерия, заметно изменяет инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния н позволяет получить ряд важных сведений. Поскольку силовые постояниые практически не зависят от изотопического состава, исследование спектров полностью дейтерированных углеводородов позволяет получить допо.инительиое число частот для вычисления силовых постоянных и поэтому применяется в ряде с-дучаев. Кроме того, частичное дейтерирование симметричных молекул уменьшает их симметрию, изменяет правила отбора и приводит к расщ(шлению вырожденных колебаний на невырожденные (т. е. к снятию вырождения с некоторых колебаний). Подобные изменения часто чрезвычайно важны для определения и отнесения основных частот исходных (недейтерированных) углеводородов. [c.301]

Многие химики-аналитики считают, что из числа всех спектров поглощения наиболее полезными являются инфракрасные спектры. Это связано с тем, что с помощью обычно используемых спектрометров для многих веществ нельзя наблюдать характеристического поглощения в ультрафиолетовой области спектра, тогда как в инфракрасной области все вещества дают характеристическое поглощение. Подробное рассмотрение теории и интерпретации инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния дано в монографии Герцберга [864]. Можно рекомендовать также КНИГУ Рэндала, Фаулера, Фьюзона и Дэнгла [1521], пользование которой не требует математической подготовки. Различные вопросы, связанные с применением инфракрасных спектров в качественном и количественном анализах, описаны в работах Бернса, Гоура и др. [173, 174]. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология