Ближняя инфракрасная спектроскопия

Оптико-спектроскопические методы, используемые в промышленном контроле, могут быть разделены на две основные группы электронная спектроскопия (спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра) и колебательная спектроскопия (спектроскопия в инфракрасной, ближней инфракрасной (ВИК) областях спектра, а также рамановская спектроскопия). В УФ и видимой областях спектра поглощение обусловлено переходами между атомными или молекулярными электронными энергетическими уровнями. Переходы между электронными энергетическими уровнями могут происходить только в том случае, если энергия падающего фотона соответствует разности энергий соответствующих уровней. Эти энергетические уровни для ближней ультрафиолетовой и видимой областей имеются в изолированных атомах, отдельных неорганических ионах, органических соединениях, содержащих сопряженные двойные связи, и большом числе разнообразных молекулярных веществ. Поглощение в ультрафиолетовой и видимой областях очень сильное, поэтому возможно определение концентраций на уровне нескольких частей на миллион. Однако полосы поглощения обычно очень широкие по сравнению с [c.656]

Разность в энергиях возбуждения между колебательными энергетическими уровнями в молекуле находится в области — 1,2 эв. Это соответствует абсорбции при колебательном возбуждении — 1 10 —2,5-10 А или 1 —25 м.к (где 1 мк 10 А). Такую спектральную область часто называют ближней инфракрасной-, поглощение здесь возникает благодаря фундаментальным растягивающим колебаниям большинства связей, а также многим другим колебательным явлениям. Будучи одним из наиболее широко используемых методов спектроскопического анализа, метод инфракрасной спектроскопии и интерпретации инфракрасных спектров подробно обсуждаются во многих монографиях [c.195]

Инфракрасная спектроскопия полимеров касается интервала частот 650—4000 см (15,4—2,5 мкм). Область частот 650—10 см называется дальней инфракрасной, а область 4000—12 500 см- — ближней инфракрасной областью. [c.229]

Спектроскопия ближней инфракрасной области спектра может послужить ключом для экспресс-идентификации различных полимеров и их последующего восстановления. Освещая образец светом ближнего инфракрасного диапазона и измеряя свет, отраженный от материала, можно полут1Ить так называемый ИК-спектр в ближней области, который содержит информацию о молекулярных колебаниях, поглощающих световую энергию. Например, колебательный ИК-спектр полимеров имеет характеристические полосы поглощения с волновыми числами v, равными 1200,1400,1700 и 2200-2500 m I для СН, и 1300-1500 и 1900-2100 см - для ОН. Колебания групп NH (1500 и 2050 см ) и СО (1730-1740 см ) содержат спектральную информацию о конкретных полимерах. По опытным данным идентификация может быть осуществлена за 0,2 с, хотя необходимо сделать несколько повторных измерений, чтобы избежать ошибок из-за грязи или этикеток. Проблема прозрачности решается применением измерений по схеме отражения [36]. [c.340]

Термин фотохимия используется достаточно широко. Хотя фотохимия в основном рассматривает химические превращения при поглощении света, ряд физических процессов, не включающих каких-либо суммарных химических изменений, также относятся к области фотохимии например, такие процессы, как флуоресценция (когда свет испускается образцом, поглотившим излучение) или хемилюминесценция (когда продуктом химической реакции является излучение света), должны рассматриваться как фотохимические. Слово свет также используется достаточно произвольно, поскольку в процессах, идентифицируемых как фотохимические, участвует излучение гораздо более широкого диапазона длин волн, чем видимая область. Длинноволновый предел, видимо, располагается в ближней инфракрасной области (около 2000 нм), а рассматриваемый диапазон простирается далеко в вакуумный ультрафиолет (см. примечание на с. 179) и лишь формально ограничивается длинами волн, при которых излучение становится заметно проникающим (рентгеновское излучение). Важным вопросом фотохимии является механизм участия возбужденных состояний атомов и молекул в изучаемых процессах. Очевидно, что изучение процессов поглощения или испускания света является делом спектроскописта в той же мере, что и фотохимика, и последний должен иметь по крайней мере общие знания в области спектроскопии. В то же время фотохимику [c.11]

Спектроскопия ближней инфракрасной области, [c.154]

БЛИЖНЯЯ ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ > [c.260]

Применение ближней инфракрасной спектроскопии для характеристики полимеров позволяет проводить исследования в следующих основных направлениях [c.260]

Изменениям состояний электронов, находящихся на внешнем электронном слое, представляющих наибольший интерес для химиков, соответствуют энергии в несколько электронвольт, что отвечает длинам волн видимого и ультрафиолетового излучения (в отдельных случаях непосредственно примыкающая к видимой области инфракрасного излучения, так называемая ближняя инфракрасная область). Спектральные исследования в этой области длин волн электромагнитного излучения называют электронной спектроскопией. Она чрезвычайно широко используется в химических исследованиях и будет более подробно рассмотрена в следующем параграфе. [c.149]

Энергия колебательных переходов на один-два порядка больше энергии враш ательных переходов, поэтому чисто колебательные спектры выделить трудно на них всегда накладываются вращательные составляющие. В связи с этим в ближней инфракрасной области (ИКС-спектроскопия), удобной для исследования, можно наблюдать только колебательно-вращательные спектры. [c.217]

Методом инфракрасной спектроскопии (ИКС) можно определять изменения в мономерном звене, т. е. в структуре, связанной с ближним порядком [5]. [c.70]

За последние годы быстро развиваются фотоэлектрические методы энергетических измерений. Чаще всего применяются приемники с внешним фотоэффектом — фотоэлементы и фотоумножители. Меньшее распространение получили фотосопротивления и фотоэлементы с запорным слоем. Главной областью применения последних является спектроскопия ближней инфракрасной области. [c.292]

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ В БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ [c.20]

Другой физический метод исследования лигнина и его производных — инфракрасная спектроскопия в ближней ИК-области (интервалы длин волн 2,5—15 мкм, волновых чисел 4000—600 см ). Для соединений с точно известным строением ИК-спектр является характерным свойством, а для лигнина интерпретация ИК-спектров становится несколько неопределенной. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, в строении и свойствах лигнина существуют значительные различия в зависимости от происхождения и метода выделения. Во-вторых, измеряемое ИК-поглощение зависит от методики снятия спектра лигнина в растворителе — в виде пленок или, чаще всего, в таблетках с бромидом калия [115, 286]. [c.130]

Некоторые выводы, сделанные на основе изучения спектров водных растворов органических ионов в ближней инфракрасной области, противоречат более ранним выводам, сделанным на основании исследований в области валентных колебаний ОН. В отличие от тех данных, которые были получены в указанной области, Вп4М+ обнаруживает здесь упорядочиваюшие свойства. Сообщалось [61] также, что ближний инфракрасный спектр ( 1,4 до 1,5 мк) проявляет чувствительность к изменению длины органической цепи карбоксилатов, в то время как подобный эффект не обнаружен в основной инфракрасной области. Учитывая хорошо известное влияние органических солей на структуру воды, результаты исследования в основной и ближней инфракрасных областях позволяют предположить, что ближняя область более подходит для исследования растворов электролитов. Это вполне возможно, поскольку обертонные и комбинационные полосы испытывают большие сдвиги частот (Ал комбинации 2 Аг,) и меньшие изменения абсолютной интенсивности [52, 58, 182] при установлении водородной связи. Сейчас представляется, что результаты ближней инфракрасной спектроскопии подтверждают современные концепции о взаимодействии ион — НгО и о структурных эффектах в водных растворах. [c.59]

Спектроскопия в ближней инфракрасной области (БИК) [19] [c.478]

В видимой области можно применять любой бесцветный растворитель. Легко доступные метанол, этанол, диоксан и хлороформ имеют в ближней ультрафиолетовой области пределы пропускания до 240 ммк. Чистые насыщенные углеводороды, такие, как я-гексан и циклогексан, пропускают при более коротких длинах волн, и их можно использовать в тонких слоях вплоть до 175 ммк. Хотя интенсивности ультрафиолетовых полос изменяются в широких пределах, наиболее полезные для структурных исследований полосы имеют 8 10 000, Т. е. почти на два порядка больше, чему инфракрасных полос. Поэтому применяются весьма разбавленные растворы, так как если г = 10 , то при концентрации 10 моль1л оптическая плотность раствора в кювете толщиной 1 см составляет 1,0—величину, удобную для измерений. Для измерений необходим объем раствора 1 мл, так что обычно бывает достаточно 0,1 миллимоля вещества это весьма важно, особенно когда в распоряжении имеются очень небольшие количества природного продукта. Кюветы, обычно толщиной от 0,1 до , Осм, помещают между монохроматором и детектором. При таком расположении не происходит фотохимического разложения под действием излучения водородной лампы. В инфракрасной спектроскопии поступают иначе, помещая образец между источником и монохроматором. [c.189]

Результаты исследований колебательно-вращательного спектра и вращательного спектра НзО, выполненных до 1944 г., рассмотрены в монографии Герцберга 152]. Однако в последующие годы в связи с развитием техники инфракрасной спектроскопии были получены более точные и полные данные-для ближней инфракрасной области, что привело к существенному пересмотру значений колебательных и вращательных постоянных молекулы воды. Значения этих величин, полученные с учетом новых спектральных данных, приводятся в работах Фридмана и Хара [1615] и Бенедикта, Гайдара и Плайлера [727]. Однако между найденными экспериментально значениями энергии колебательных уровней молекулы HjO и вычисленными по постоянным, принятым в работах [1615, 727], имеются систематические расхождения. Эти расхождения обусловлены тем, что в работах [1615, 727] энергия колебательных уровней Н2О аппроксимировалась квадратичным выражением относительно колебательных квантовых чисел. Между тем в работе [438] было показано, что даже нижние уровни колебательной энергии молекулы воды не могут быть удовлетвори- [c.196]

Материал главы касается только средней инфракрасной области частот, примерно 3700—600 смг . О спектроскопии в ближней инфракрасной области см. [936], где разбираются некоторые гетероциклические соединения. [c.471]

Исследование химиками-спектроскопистами достаточно сложных органических молекул, начавшееся приблизительно с 1935 года, распространилось на ближнюю инфракрасную область, и, пожалуй, ни один из физических методов определения структуры не развивался с такой быстротой, как инфракрасные спектры поглощения и раман-спектроскопия. Инфракрасные спектры обладают существенными преимуществами перед спектрами ближней ультрафиолетовой и видимой областей, поскольку они пригодны для соединений любого типа и дают значительно больше сведений о структуре однако недостатками этих спектров являются большая сложность и значительно меньшая возможность теоретического истолкования с помощью приближенных методов. Действительно, применение инфракрасной спектроскопии для качественного структурного анализа сложных молекул оказывается почти полностью эмпирическим. [c.333]

Однако подлинную революцию в спектроскопии КРС совершили лазеры. Чрезвычайно высокая яркость, почте полная поляризация и высокая монохроматичность излучения лазеров (последние два свойства ярко выражены у газовых лазеров) делают их великолепными источниками возбуждения спектров КРС. К тому же в настоящее время практически доступны лазеры, излучающие в интервале длин волн от ближней инфракрасной до ультрафиолетовой области. Применение лазеров многократно расширило возможности спектроскопии КРС. [c.6]

Современные методы получения молекулярных спектров поглощения, излучения и рассеяния можно подразделить на две основные группы — фотографические и фотоэлектрические. Спектральные приборы, в которых используется фотографический принцип, носят название спектрографов. Спектр, получаемый с помощью таких приборов, регистрируется на фотопластинке или фотопленке в виде полос или линий (темных на светлом фоне для спектров излучения и светлых на темном фоне для спектров поглощения). Фотографическим путем, который исторически появился значительно раньше фотоэлектрического, можно, очевидно, регистрировать спектры только в пределах, определяемых чувствительностью соответствующих фотоматериалов (ультрафиолетовая, видимая и ближняя инфракрасная области). Поэтому, а также по ряду других причин (сравнительно низкая точность определения интенсивностей, громоздкость и т. д.) фотографические методы имеют в настоящее время довольно ограниченную применимость в молекулярной спектроскопии , и мы на них останавливаться не будем. Интересую- [c.133]

Образование и развитие структур, обладающих системой полн-сопряження, в процессе пиролиза дают возможность применения для изучения этого процесса методов ЭПР и оптической спектроскопии. Методом ЭПР регистрируются переходы неспаренных электронов между зеемановскнми подуровнями. Переходы виешинх валентных электронов из основного в низшее возбужденное состояние соответствуют длинам волн в ультрафиолетовой, ближней инфракрасной и видимой областях электронного спектра. В обоих случаях характер поглощепяя определяется особенностями электронной структуры и следует ожидать согласованности результатов, получаемых этими методами. [c.240]

Большинство приложений электронной спектроскопии основано на исследовании спектров в интервале длин волн 2100— 7500 А, так как именно этот интервал доступен для большей части регистрирующих спектрофотометров. В настоящее время производятся сравнительно недорогие приборы, охватывающие интервал 1900—8000 А. Много ценных сведений дает изучение спектров в ближней инфракрасной области 8000—25 ООО А. Во всем интервале 1900—25 000 А можно исследовать спектры паров, чистых жидкостей или растворов. Твердые вещества применяются для снятия спектра в виде монокристаллов или дисков, формуемых из смесей с КС1 или Na l, спрессованных под гидравлическим прессом до получения прозрачного диска [12]. Спектры твердых порошкообразных тел могут быть изучены в несколько более узком интервале (4000—25 ООО А) в виде спектров отражения или спектров суспензий твердых веществ [12]. [c.170]

Инфракрасная спектроскопия (обычно используются волновые числа) ближняя область г/ = 12 800 4- 5 000 см , дальняя область V = 5 ОООЧ-100 см . Для удобства сравнения величин уместно напомнить соотнощения [c.83]

Для измерения положения полос поглощения в инфракрасной спектроскопии используют длины волн или волновые чпсла (см. введение). Обычно к инфракрасной области относят диапазон длин волн 2,5—15 Jжк (4000—667 слГ ) диапазон 0,8—2,5 мк (12 500 — 4000 с/>г ) называют ближней инфракрасной областью, а 15—200 мк (667—50 м ) — далекой инфракрасной областью. Как и в ультрафиолетовой спектроскопии, поглощение при большей длнне волны (высокой частоте) соответствует большей энергии. Волновое число прямо пропорционально поглощенной энергии к Е1кс), в то время как длина волны обратно пропорциональна % гс1Е к = = 2п к). [c.31]

В лаборатории инфракрасной спектроскопии Парижского университета П. Пэнсоном и его коллегами был построен, а затем усовершенствован сисам высокого разрешения для ближней и средней ИК-областей. В настоящее время это лучший в мире в смысле разрешения дифракционный инфракрасный прибор. Он работает в области 8—10 мкм с рабочим разрешением 0,012 см- . Точность определения волновых чисел составляет 0,001 см [27]. [c.168]

Майар Ж. П. Применение фурье-спектроскопии в ближней инфракрасной области к астрономическим проблемам.— В кн. Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения. М. Мир, 1972, с. 128—200. [c.208]

Спектр излучения реакции O-bNO практически сплошной с наложением слабых диффузных полос вблизи коротковолновой границы (3980 А), определяемой разницей энергии между 0 + -fNO и NO2 в основном состоянии [196—198]. Появление зтих эмиссионных полос хорошо объясняется особенностями спектра поглощения. Максимум излучения приходится на длину волны 6300 А [195], причем излучение простирается в ближнюю инфракрасную область. Излучение, соответствующее длинам волн больше 1,4 мкм, очень слабое [195], но с использованием интерференционной спектроскопии удается наблюдать излучение при длинах волн вплоть до 3,3 мкм [58]. В настоящее время нет полной уверенности в том, что спектр излучения действительно сплошной. Спектр поглощения NO2 в области, представляющей интерес, дискретный, но с исключительно сложной структурой поэтому вполне вероятно, что и излучение хемилюминесценции также дискретно, но для разрешения структуры спектра недостаточно разрешающей способности приборов. Кроме того, возможно также перекрытие линий на расстояниях, меньших их допплеровской ширины. Естественно ожидать, что спектр излучения при переходах с разных колебательных уровней верхнего электронного состояния (или состояний) на большое число уровней основного электронного состояния будет значительно сложнее спектра поглощения при комнатной температуре, когда почти все переходы осуществляются с нижних колебательных уровней. Согласно Каррингтону и Гарвину, почти вся колебательная структура спектра поглощения, наблюдаемая при комнатной [c.185]

Они ПОЗВОЛЯЮТ осуществлять перестройку длины волны излучения в пределах нескольких нанометров. Применение более современных схем (например, эталона Фабри — Перо, пилгс-щенного внутри резонатора лазера, узкополоспых фильтров, диспергирующих элементов и т. д.) позволяет получать очень узкие спектральные линии. Лазерную генерацию на любой длине волны в спектральном диапазоне ог ближней ультрафиолетовой ( 350 нм) до ближней инфракрасной области ( -1 мкм) можно получать путем смены красителя. Все это делает лазер на красителях весьма привлекательным с точки зрения различных применений, особенно в спектроскопии. [c.53]

Визуальные при наблюдении спектров в видимой области с помощью простых или специализированных спектроскопов (стилоскоп стилометр). В ультрафиолетовой области возможно наблюдение сравнительно ярких спектров с помощью флуоресцирующих экранов, располагаемых вместо фотографической пластинки в кварцевых спектрографах. Применение электронно-оптических преобразователей позволяет визуально наблюдать спектры в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях (до 12ООО А). [c.8]

Применение спектроскопии в ближней инфракрасной области при изучении различных олефиновых структур уже было описано в литературе [2]. Измерения в ближней инфракрасной области позволяют надежно определять наличие концевой метиленовой группы с достаточной степенью точности. Можно также выделить и аналитически определить степень нена-сыщенпости, обусловленной наличием двойных г/мс-связей. [c.23]

Колебательио-вращательные спектры обусловлены изменением энергии колебательных подуровней. Такие переходы, как правило, происходят в ближней инфракрасной области и сопровождаются изменениями вращательных энергетических подуровней. Этот вид спектроскопии обычно используется для изучения структуры биологических макромолекул в неводных средах. [c.144]