Физические основы спектроскопии ЯМР

Физические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса определяются магнитными свойствами атомных ядер. Взаимодействие магнитного момента ядра с внешним магнитным полем Во приводит в соответствии с правилами квантовой механики к диаграмме ядерных энергетических уровней, так как магнитная энергия ядра может принимать лишь некоторые дискретные значения Я,- — так называемые собственные значения. Этим собственным значениям энергии соответствуют собственные состояния — те состояния, в которых только и может находиться элементарная частица. Они также называются ста-ционарными состояниями. С помощью высокочастотного генератора можно вызвать переходы между собственными состояниями на диаграмме энергетических уровней. Поглощение энергии можно обнаружить, усилить и записать как спектральную линию, или так называемый резонансный сигнал (рис. 1). [c.10]

Физические основы спектроскопии ЯМР Свойства ядер [c.203]

Физические основы спектроскопии ЯМР [c.254]

Физическим основам спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) посвящен целый ряд монографий [4, 11, 31а, 35, 41, 41а, 43, 60, 62, 70, 88, 93, 99, 102, 109, 118, 129, 356]. В настоящей главе приведены лишь определения характеристик, необходимых для пользования справочником. [c.250]

Из всех спектроскопических методов, которые широко применяются в комбинации с газовой хроматографией, спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) имеет наименьшую чувствительность. Об этом приходится сожалеть, так как спектроскопия ЯМР дает большой объем специфической информации, которая часто необходима для определения структуры соединений, разделенных методом газовой хроматографии. Такой информацией может быть химическая природа имеющихся групп, их структурная связь друг с другом, а также их пространственное (стереохимическое) соотношение. Особенно много информации несут в себе спектры резонанса на ядрах водорода (протонах) органических соединений. В этой главе кратко рассмотрены физические основы спектроскопии ЯМР, показано, как с помощью этого метода можно получать структурную информацию, отмечены связанные с этим трудности и описана необходимая аппаратура. [c.292]

Физическую основу атомно-абсорбционной спектроскопии составляет поглощение резонансной частоты газообразными атомами. Если на невозбужденные атомы направить излучение света с резонансной частотой поглощения атомов, то излучение будет поглощаться атомами, а его интенсивность уменьшится. Таким образом, если в эмиссионной спектроскопии концентрация вещества связывалась с интенсивностью излучения, которое [c.207]

Дополнительные сведения о физических основах электронной спектроскопии можно найти в следующих источниках [c.37]

Для того чтобы представить себе настоящие и будущие возможности использования ЯМР в биологии и медицине, любой интересующийся этими проблемами врач или биолог должен быть знаком хотя бы с основами явления ядерного магнитного резонанса. Однако большинство соответствующих пособий написано в расчете на физиков и физико-химиков, и вследствие обилия математических формул и специального языка малопригодно для врачей и биологов. В настоящее время появился уже целый ряд обзорных работ по применению ЯМР-томографии для исследования определенных участков тела и определенных заболеваний, но они имеют, в основном, медицинскую направленность и лишь вкратце касаются основных положений ЯМР, а вопросы спектроскопии в них не рассматриваются вообще. С другой стороны, хотя для читателей с естественно-физическим образованием относительно легко понять физические основы метода ЯМР, им часто не хватает знания биологических и медицинских аспектов проблемы. [c.5]

Физические основы и действие оптико-квантовых генераторов логически связаны с теорией работы спектральных приборов высокого разрешения и вопросами спектроскопии. [c.6]

Метод атомно-абсорбционной спектроскопии является одним из наиболее перспективных и быстро развивающихся аналитических методов. В книге излагаются физические основы атомно-абсорбционной спектроскопии [c.4]

Применение спектроскопии для качественного и количественного анализа получило в настоящее время очень широкое распространение как по числу выполняемых анализов, так и по разнообразию аналитических объектов. Наибольшее значение имеют абсорбционный и эмиссионный анализ в оптической области спектра. Одновременно все больше практическое применение для аналитических целей получают и другие виды спектроскопии в оптической, рентгеновской и микроволновой областях. Рассмотрим кратко физическую основу этих методов, их аналитические возможности и аппаратуру. [c.376]

Спектральный анализ — физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров [1—4]. Физическая основа спектрального анализа — спектроскопия атомов и молекул, его классифицируют по целям анализа и типам спектров [7, 8,10—13]. Атомный спектральный анализ определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам испускания и поглощения, молекулярный спектральный анализ — молекулярный состав вещества по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света [1, 3, 4, 7]. [c.213]

Ультрафиолетовая спектроскопия (УФ-спектроскопия) и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в настоящее время для анализа газохроматографических фракций используются исключительно в офф-лайновом режиме. Экспериментальная техника подготовки хроматографических фракций для измерения УФ-спектров и спектров ЯМР практически во многих отношениях аналогична. Поэтому в настоящем разделе оба метода будут рассмотрены совместно, несмотря на то что их физические основы и аналитические возможности сильно различаются. [c.272]

Однако к моменту создания координационной теории не была ясна природа главной валентности, не говоря о побочной. Бурное развитие физики в начале 20 века дало возможность создать новое воззрение на природу химической связи и применить новые методы исследования строения соединений, например рентгенографию, электронографию, нейтронографию, различные виды спектроскопии и т. п. Благодаря этим исследованиям введенное Вернером понятие координационного числа и представления о геометрическом строении комплексов получили физическую основу. [c.11]

Наиболее вероятным изменением энергетического состояния атома при возбуждении является его переход на уровень, ближайший к основному энергетическому состоянию, т. е. резонансный переход. Если на невозбужденный атом направить излучение с частотой, равной частоте резонансного перехода, кванты света будут поглощаться атомами и интенсивность излучения будет уменьшаться. Использование этих явлений составляет физическую основу атомно-абсорбционной спектроскопии. Таким образом, если в эмиссионной спектроскопии концентрация вещества связывалась с интенсивностью излучения, которое было прямо пропорционально числу возбужденных атомов, то в атом-но-абсорбционной спектроскопии аналитический сигнал (уменьшение интенсивности излучения) связан с числом невозбужденных атомов. [c.97]

Оказывается, это вовсе не так трудно, как кажется поначалу. От неподвижных звезд, которые, как известно, светят собственным светом, как и Солнце, мы постоянно получаем прямую информацию в форме световых лучей надо лишь расшифровать эту информацию. Сделать это позволяет спектроскопия. Мы здесь не будем обсуждать физические основы этого метода, тем более что нас интересуют только результаты, причем преимущественно те, которые касаются углерода. [c.380]

Работа является первой книгой новой монографической серии Физика, химия и механика поверхности под общей редакцией академика Е. П. Велихова. В ней изложены физические основы таких перспективных методов исследования поверхности твердых тел, как рентгеноэлектронная спектроскопия и масс-спектрометрия вторичных ионов. Эти методы позволяют псследовать состав сверхтонких поверхностных пленок, характер химической связи в поверхностных соединениях, профили распределения элементов по глубине образца. Рассмотрены области применения методов. [c.239]

Рентгеноэлектронная спектроскопия по своим физическим основам идентична фотоэлектронной спектроскопии. Основное различие этих методов заключается в том, что для возбуждения спектров в рентгеноэлектронной спектроскопии применяются кванты гораздо большей энергии (обычно А1 /Са [c.25]

Масс-спектроскопия. Масс-спектральный метод анализа основан на ионизации потоком электронов в паровой фазе под глубоким вакуумом исследуемой углеводородной смеси. Образующийся при этом поток ионов в магнитном поле делится на группы в зависимости от их масс. Ионизацию ведут таким путем, что происходит не только ионизация, но и распад молекул углеводородов с образованием осколочных ионов. Между структурой соединения и его масс-спектром существуют определенные зависимости, которые и положены в основу количественного анализа этим физическим методом. Для каждого класса углеводородов характерно образование определенного ряда осколочных ионов. В магнитном поле, в зависимости от массы и заряда, полученные ионы движутся по различным траекториям. В конечном итоге ионы направляются на фотопластинку, и на ней получается масс-опектр. Каждый углеводород дает на масс-спектрограмме свои характерные полосы, по которым ведется в дальнейшем расшифровка спектрограмм. [c.62]

Материал учебника несколько шире рамок действующей программы. В него вошли такие разделы физической химии, как основы учения о строении вещества и химической связи, теория спектральных методов исследования. Несколько более широко, чем в обычных курсах физической химии, даны такие разделы, как свойства электролитов, электрохимия, экстракция, перегонка с водяным паром, адсорбция, катализ, получение и стабилизация золей и эмульсий, мицеллообразование и солюбилизация в растворах поверхностноактивных веществ (ПАВ), применение ПАВ в фармации. Рассмотрено влияние дисперсности на свойства порошков. Принимая во внимание аналитическую направленность специальности Фармация и важное значение методов молекулярной спектроскопии для исследования и анализа лекарственных веществ, авторы уделили большое внимание изложению теории физико-химических методов анализа (рефрактометрия, поляриметрия, фотометрия, спектрофо-тометрия, кондуктометрия, потенциометрия, полярография, хроматография, электрофорез и др.). [c.3]

Настоящее учебное пособие написано на основе лекций по физической химии, читаемых автором в течение многих лет на химическом факультете Московского университета им. Ломоносова. В связи с этим книга не является учебником только по термодинамике, а представляет собой как бы раздел химической термодинамики в общем курсе физической химии. В отличие от традиционного изложения химической термодинамики, в книге значительное "внимание уделено связям термодинамики с другими разделами физической химии и в первую очередь разделу физической статистики, а точнее статистическим методам в термодинамике. Эти методы получили широкое развитие в последнее время и являются единственно приемлемыми для расчетов химических равновесий в газах при высоких температурах. Статистическая термодинамика в своей практической части требует знания энергетических уровней молекул. Источником этого знания являются, во-первых, опыт, и в первую очередь спектроскопия, электронография, магнитный резонанс, и методы, связанные с электрическими свойствами молекул. Во-вторых, существенные данные по уровням энергии молекул доставляет квантовая механика, используемая в различных степенях приближения. Поэтому в настоящей книге известное внимание уделено перечисленным вопросам, однако в объеме, минимально необходимом для установления связи с термодинамикой. [c.3]

В отличие от масс-спектрометрии, мы здесь не будем излагать сколько-нибудь подробно физические основы спектроскопии ЯМР. Дело в том, что теория чтого метода [c.75]

Физические основы масс-спектроскопии. Отв. ред. Толстиков Г,А. Уфа. БФАНСССР. 1985. с. 100-119. [c.178]

Физические основы эксперимента по ядерному магнитному резонансу уже были изложены в гл. 1 с позиций квантовой механики. Однако не менее полезно и классическое описание, хотя квантование углового момента нельзя обьяснить на чисто классической основе. Физические концепции, лежащие в основе ЯМР-эксперимента, конструкцию спектрометра ЯМР и многие другие аспекты можно продемонстрировать наиболее четко с использованием классического приближения. В последние годы особенно возросло значение импульсной спектроскопии, которая в области ЯМР высокого разрешения образует основу метода ФП-спек-троскопии. В связи с этим понимание ЯМР-эксперимента с классических позиций взаимодействия магнитных моментов с магнитным полем особенно важно. Действительно, ядерный магнетизм не является областью приложения лишь законов квантовой механики или классической физики, скорее он требует умения комбинировать обе концепции. [c.228]

Физические основы. Метод атомно-флуоресцентной спектроскопии (АФС) основан на оптическом возбуждении характеристического излучения атомов (рис. 14.61). С этой целью пробу анализируемого вещества превращают в атомный пар и облучают для возбуждения флуоресценщ1и таким излучением, которое поглощают атомы только определяемого элемента (длина волны излучения соответствует энергии электронных переходов этих атомов). [c.850]

Физические основы. Метод атомно-ионизационного спектрального анализа (АИСА) основан на селективной ионизации атомов определяемого элемента и регистрации продуктов ионизации (ионов или электронов). Практическое применение метода началось только с появлением лазеров и во многом благодаря развитию методов лазерной спектроскопии. Селективность достигается за счет того, что ионизация осуществляется из высоковозбуяаденных состояний атома. В зависимости от способа атомизации анализируемой пробы и способа ионизации возбужденных атомов данный метод назы- [c.854]

Физические основы. Возбужденные атомы могут высвобождать свою энергию как путем излучательных переходов (см. 14.3.1) с испусканием рентгеновского излучения, так и в результате безызлучательных переходов с испусканием электронов. Последний процесс является основой метода Оже-электронной спектроскопии AES, (от англ. Auger Ele tron Spe tros opy), в котором состав анализируемого материала определяется в результате измерения энергетического распределения электронов, испускаемых с поверхности образца во время ее облучения пучком быстрых электронов или рентгеновского излучения. Глубина наблюдения находится в интервале 10-30 А. Идентификация атомов основана на определении величины энергии связи электронов. Энергия вылетающего электрона определяется разностью энергий связи, возникающей при снятии возбуждения атома путем перераспределения электронных оболочек и испускании Оже-элекгронов с характеристическими энергиями. [c.50]

Спектроскоппя ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах углерода С — относительно новый метод структурного анализа полисахарида. В его развитие видный вклад вносит школ 1 советских ученых-химиков, возглавляемая академиком Н. К. Ко четковым. Физические основы метода подробно изложены в многочисленных публикациях, в частности в капитальном обзоре А. С. Шашкова и О. С. Чижова [ИЗ], к которому мы отсылаем читателей, желающих ознакомиться с общими положениями спектроскопии ЯМР, в том числе на ядрах углерода С, и техникой эксперимента. Отметим только, что ири съемке спектров обычно применяется тотальный двойной резонанс с подавлением спин-спинового взаимодействия С с протонами. В связи с этим теряется информация, связанная со спин-спиновым взаимодействием — Н. Таким образом, в спектре С-ЯМР основную информацию дает положение резонансных линий, т. е. химический сдвиг. [c.77]

В ней излагаются физические основы магнитных методов и их применение к изучению реакций на поверхности. Рассматриваются вопросы стереохимии с точки зрения возможности их использования для выяснения механизма гетерогенно-каталитических реакции. Описываются также новейшие экспериментальные результаты, полученные с помощью инфракрасной спектроскопии молекул, хемисорбированных на металлических новерхностя х. [c.4]

Мислоу [15] указал, что концепция изомерии обре-тает практическую основу только тогда, когда имеются способы, позволяющие отличать изомеры друг от друга. В частности, взаимопревращение изомеров часто происходит с большой скоростью, и для их наблюдения измерение должно быть- более быстрым, чем само взаимопревращение. Таким образом, для оценки способов наблюдения изомеров исключительно важное значение имеет временная шкала. Методы, применяемые для регистрации изомеров, по возрастанию скорости определения можно расположить в следующий ряд выделение физическими методами, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, вращательная, колебательная и электронная спектроскопия, измерение дифракции (ср. [16]). Отсюда следует, что, если изомеры можно выделить физическими методами, то в принципе их можно наблюдать и всеми остальными методами. С другой стороны, изомеры, слишком не устойчивые для выделения, можно наблюдать с помощью ЯМР Спектроскопии. Если же неприменим и этот метод, используют ИК-спектроско-пию и т. д. Следовательно, если рассматривать аспекты изомерии чисто практически, возникает [c.13]

В настоящее время спектроскопия представляет собой важный раздел физики и физической химии. Здесь будут изложены лищь основы спектроскопии. [c.463]

Учебник состоит из пяти разделов. В первом разделе изложены общие вопросы спектроскопии, даны основные понятия, определения физических величин и единицы измерения. Второй раздел посвящен рассмотрению видов движения в молекуле и типов молекулярных спектров, включая спектры магнитного резонанса, мессбауэровские спектры, а также спектры стимулированного излучения. В третьем разделе изложены основы спектроскопии межмолекулярных взаимодействий, представляющей новое перспективное направление молекулярной спектроскопии, которое пока не было представлено в учебной литературе. Четвертый раздел посвящен вопросам применения молекулярной спектроскопии. Здесь наряду с общими положениями приведен ряд конкретных примеров, иллюстрирующих возможности спектроскопи- [c.3]

В настоящем обзоре излагаются физические основы фото-, рентгеноэлектронной и рентгеновской спектроскопии, необходимые для понимания различных аспектов применения методов к изучению валентных электронных уровней. Рассмотрены вопрос о сравнении экспериментальных данных с расчетами и степень достоверности различных методов расчета. Приведены энергии ионизации и другие характеристики уровней для более чем двухсот свободных молекул и изолированных групп в кристаллах. Опубликованный к настоящему времени материал в этой области столь велик, что заведомо исключает охват всех исследованных соединений. В рамках настоящего обзора рассмотрены данные для простых и комплексных неорганических соединений и примыкающих к ним простых органических и элементоорганических молекул. В обзор включены также данные по зонной структуре нескольких десятков соединений типаЛ"5 (п=1,2,3,4), а также окислов переходных и непереходных металлов. Совместное рассмотрение свободных молекул и твердых тел диктуется не только совпадением применяемых физических методов, но и единством самой природы химической связи, что выражается в наличии общих закономерностей. В последней главе обзора рассмотрены степень участия различных атомных орбиталей в образовании химической связи, взаимосвязь атомных и молекулярных орбитальных энергий, изменения электронного строения в ряду изо-электронных и изовалентных соединений. [c.6]

Конечные продукты реакции, как правило, определяют путем проведения макроэлектролиза при контролируемом потенциале с последующим их выделением из раствора н анализом с помощью методов, обычно применяемых в органической химии (определение физических констант вещества, элементный анализ, ЯМР- и ИК-спектроскопия, масс-спектрометрия, хроматография и т. д.). Если эти продукты образуются в результате медленных химических превращений в объеме раствора, следующих за переносом электрона, то исследование кинетики таких химических стадий электрохимическими методами оказывается малоэффективным. Здесь более пригодны методы изучения химической кинетики в гомогенной фазе. Нечувствительность электрохимических методов эксперимента к достаточно медленным химическим превращениям в растворе является причиной того, что во многих случаях выводы о природе конечного продукта реакции, сделанные на основе данных препаративного электролиза и анализа поляризационных кривых, измеренных в стационарных или нестационарных условиях, оказываются различными, поскольку относятся к неодинаковым временным интервалам, охватывающим неодинаковое число стадий суммарного процесса. [c.195]

Пособие соответствует программе по физической и коллоидной химии для фармацевтических вузов и фармацевтических факультетов медицинских институтов. Изложены основы химической термодинамики, теория растворов, фазовые равновесия, электрохимия, химическая кинетика, гомогенный и гетерогенный катализ, молекулярная спектроскопия, физикохимия поверхностных явлений, свойства коллоидных систем. аэ юзоли и порошки, суспензии и эмульсии, поверхностно-активные и высокомолекулярные вещества. Показано значение физической и коллоидной хнмии для фармации. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология