Спектры поглощения жидкой воды

Рис. 26. ИК-спектры поглощения прессованных таблеток перхлоратов (1) и нитратов (2) (пунктиром показано поглощение жидкой воды)

Рис. 27. ИК-спектр поглощения хлоридов щелочноземельных металлов (пунктиром показано поглощение жидкой воды)

Спектры поглощения жидкой воды [c.130]

Инфракрасный спектр поглощения жидкой воды в области 3200—3600 слг. [c.127]

Поглощение жидкой воды в длинноволновой области спектра. [c.259]

Еще труднее разделить полосы поглощения молекул воды, адсорбированных при низких и высоких заполнениях в области деформационных колебаний. Полосы поглощения деформационных колебаний адсорбированной НгО (1633 [17], 1640 и 1620 [13]) лежат между полосами поглощения жидкой воды (1645 сж ) и ее пара (1595 ел - ) [24, 25] и принадлежат поли-молекулярно адсорбированным и капиллярно сконденсирован-яым, т. е. ассоциированным, молекулам. Наблюдать спектры деформационных колебаний адсорбированной воды при очень низких заполнениях поверхности пока не удается вследствие малого значения коэффициента поглощения деформационных колебаний воды [16]. [c.224]

Для жидкой воды наблюдаются полосы поглощения и в других областях спектра. Наиболее интенсивные из них 2100, 710—645 см- [63, 65—67] (рис. 3). [c.14]

Изучение природы гидратации ионов по полосам поглощения жидкой воды оказывается крайне затруднительным, так как многочисленные процессы, протекающие в воде при введении ионов, такие, как взаимодей ствие ионов с молекулами воды, разрыв связей вода — вода и образование новых, отличных от первоначальных, нередко сопровождаются эффектами, носящими противоположный характер. Это усложняет и без того сложную картину спектра жидкой воды и затрудняет интерпретацию наблюдаемых явлений. [c.89]

Следует отметить, что в спектре жидкой воды и льда полосы поглощения значительно уширены и смещены относительно соответствующих полос в спектре водяного [c.10]

Водные растворы. До недавнего времени получить ИК-спектры водных растворов было очень трудно. Из-за сильного поглощения воды и дефицитности нерастворимых в воде оптических материалов для изготовления кювет специалисты в области ИК-анализа избегали работать с водными системами. Однако недавно были разработаны стекла, прозрачные в ИК-области, в результате чего ситуация может измениться [21]. Все же сильного поглощения жидкой воды не так легко избежать, поэтому анализ до сих пор ограничивается лишь концентрированными растворами и узкими участками спектра. Использование ОгО в качестве водной среды позволяет несколько расширить доступные области спектра. Однако при этом возникает целый ряд новых трудностей, например изменение спектра поглощения [20] в результате обмена водорода на дейтерий в исследуемом объекте. [c.209]

Исследовались спектры воды, адсорбированной натриевой и аммониевой формами цеолита X, при постепенной десорбции ее в результате термической обработки в вакууме [5, 6], В спектре обеих форм цеолита до обработки наблюдались широкие полосы поглощения жидкой воды около 3400 и 1645 см В спектре цеолита NaX после откачки при 25°С и в спектре аммониевого цеолита X после откачки при 200° С появляются соответственно узкие полосы 3690 и 3655 см К Положение этих полос чувствительно к типу катиона. Многократными впусками пара ОгО удается полностью обменять Н на D в молекулах НгО и в ионах NH ] [c.383]

Например, в молекуле ацетилена Н—С С—Н частота 3370 см определяется валентным колебанием связи Н—С. Это колебание совершается в основном за счет легкого атома водорода, в то время как атом углерода почти не смещается. Поэтому можно ожидать, что и в других, близких по строению молекулах, связь Н—С будет колебаться с той. же частотой. Опыт показывает, что часто это справедливо. Так, колебание связи ОН в жидкой воде и спиртах дает в инфракрасном спектре поглощения широкую полосу с максимумом в области 3380 см . Связь N—Н имеет частоту 3320 см > в аминах и т. д. [c.211]

Проверка предлагаемой интерпретации была проведена па концентрированных водных растворах, в ИК-спектрах которых на низкочастотную полосу накладывается полоса поглощения жидкой воды. Интенсивный рост поглощения в области 3460—3480 см при повышении содержания воды в растворе свидетельствует о правильности такого отнесения. [c.272]

Заметное уменьшение интенсивности полос поглощения жидкой воды наблюдается лишь при высоких концентрациях НС в растворе, когда ассоциаты вода — растворитель в основном разрушены. В присутствии кислоты наблюдается некоторое смещение и полосы поглощения С = 0-группы. Можно предположить, что при этих условиях ионы гидроксония непосредственно присоединяются к полярным молекулам растворителя R — С = = 0...(Нз0+- Н20)С1 . Такое предположение согласуется и с данными работы [157]. Аналогичные изменения в спектре наблюдаются и для других кетонов и сложных эфиров. [c.46]

Так как значительное большинство жидких и твердых углеводородов, которые анализируются по спектрам поглощения, сильно поглощают в ультрафиолетовой области их нужно растворять в прозрачном растворителе. Растворителями, удовлетворяющими этим требованиям, являются 2,2,4-триметилпентан (изооктан), н-гексан, циклогексан, этиловый спирт и др. Другие вещества, как, например, вода, прозрачны (от 220 до 400 т м), но не растворяют углеводородов. Упомянутые растворители даже высокой степени чистоты перед съемкой должны подвергаться обработке для удаления следов поглощающих соединений, например ароматических. Наилучшей обработкой углеводородов, по-видимому, является применение адсорбции на силикагеле (см. АЗТМ — метод В 1017-51). [c.281]

Исследования рассеяния света в воде, ее ультрафиолетовых спектров поглощения и термодинамических свойств (например, теплоты растворения отдельной молекулы воды в ее объеме) показывают, что в интервале от 25 до 95 С в жидкой воде остается неассоциированными менее 1% моле- [c.191]

И вода — растворитель [369]. При малом общем содержании воды (до 0,5%), когда концентрация жидкой воды пренебрежимо мала, перераспределение идет между ассоциациями с симметрично и асимметрично нагруженными молекулами воды. При этом в спектрах поглощения при повышении температуры растет интенсивность полос воды в асимметричных ассоциациях НВ...НОН...НВ и уменьшается в симметричных КВ...НОН...ВН. При концентрации воды свыше 1,5—27о, когда полоса жидкой воды четко фиксируется в спектрах (6920 см ), при повышении температуры растет интенсивность полос поглощения молекул воды в ассоциациях вода — растворитель, а в ассоциациях вода—вода уменьшается (рис. 70). При очень больших концентрациях воды (свыше 30— 40%) характер изменения полос поглощения противоположен. Этот температурный эффект можно объяснить, если учесть, что при очень малом содержании воды ассоциации типа вода — растворитель образуются чаще, чем вода — вода, хотя энергия связи между молекулами воды много больше, чем между молекулами воды и растворителя. При повышении температуры играет все большую роль вероятностный фактор, при понижении темпе- [c.161]

Если теперь обратиться к спектрам комбинационного рассеяния, то за внешне отличной картиной мы найдем ту же самую сущность явления. Причины, обусловливающие интенсивность линий комбинационного рассеяния и полос поглощения, совершенно различные [63]. Именно благодаря этому в спектрах поглощения и комбинационного рассеяния паров воды более активными оказываются, соответственно, и г -колебания. Поэтому следовало ожидать, что и спектры жидкой воды в поглощении и рассеянии будут не совсем идентичны. Действительно, VoH-спектр комбинационного рассеяния HjO [41O, 413], на котором видны лишь два максимума, заметно отличается от соответствующего спектра поглощения. Еще большее отличие заметно па спектре молекулы HDO (рис. 57), у которой VoD-спектр поглощения вообще не имел перегибов [273], а в спектре рассеяния [413, 415, 416] их присутствие не вызывает сомнения. [c.142]

В жидкой воде есть ослабленные водородные связи. Колебания свободных ОН-групп, молекул воды, образующих ослабленные водородные связи, в спектре поглощения и комбинационного рассеяния проявляются в виде полос соответственно около 3617 и 3625 см . Среднее время жизни такой свободной ОН-группы [c.154]

Однако модель структуры воды, предложенная Немети и Шерага, не может быть признана достоверной, так как она исходит из наличия в жидкой воде большой доли мономерных молекул. Так, по расчетам [538, 539], уже при О С таких молекул около 25%, а при 70 С — около 40%. Это не соответствует спектроскопическим данным Бюса и Хоппина [917], из которых следует, что нри О С в воде содержится около 6% мономерных молекул, а при 100 С — около 18% [918]. В последнее время Стивенсон [919] в результате исследования спектра поглощения жидкой воды показал, что доля мономерных молекул в пей очень мала. [c.136]

Известно [5], что при содержании воды в цеолите, равном 17% от предельного количества, полосы поглощения расположены при 1660 см" — O (НОН) и при 3486 см — Vas (ОН), а при 100% спектр соответствует спектру жидкой воды (1646 и 3390 см ), что справедливо для всех цеолитов типа А [6—12]. [c.40]

Спектры воды в ближней ИК-области в широком температурном интервале описаны Беллом и Кроном [13] и Луком [159]. Вид спектров при температуре выше критической зависит от плотности воды. На основе исследования температурной зависимости поглощения воды при 1,45 мкм была предложена модель структуры жидкой воды в виде плотно упакованных дискретных льдоподобных кластеров, находящихся в равновесии между собой и с молекулами воды, связанными одной водородной связью [169]. [c.386]

В работе Эллиса и Бата [67 ] обсуждаются различные аспекты влияния содержания воды на спектры поглощения желатины а) интенсивность полосы поглощения, соответствующей первому обертону валентного колебания группы N—Н при 1,50 мкм, при добавлении воды существенно снижается, так же как и для составных полос поглощения, соответствующих деформационно-валентным колебаниям групп N—Н при 2,05 и 2,18 мкм б) положение и форма полосы поглощения воды при 1,96 мкм практически не изменяются в) полоса поглощения при 1,79 мкм становится более интенсивной и резкой, чем для чистой воды, что указывает на наличие препятствий свободному вращению молекул воды в окружении, более гомогенном, чем в жидкой воде г) максимум полосы поглощения воды при 1,44 мкм сдвигается в сторону более длинных волн, что указывает на наличие связанных молекул воды д) появляется новая полоса поглощения при 1,35 мкм, поглощение в области 2,4 мкм становится более интенсивным, чем в жидкой воде. Эти наблюдения могут оказаться полезными при разработке новых методов с применением измерений поглощения в ближней ИК-области для определения воды в желатине и других материалах, содержащих белки. [c.443]

Положение иаксииуиов, наблюдаемых в спектре поглощения жидкой воды (ем ) при комнатной температуре, и их интерпретация [c.136]

Действительно, спектры ЯМР высокого разрешения протонов воды в дисперсиях а- и Ь -монтмориллонита [103] характеризуются сдвигом резонансного сигнала в сторону более сильного поля. Это указывает на то, что под влиянием поверхности часть водородных связей в воде граничных слоев толщиной й 7,5 нм (межчастичное расстояние —15 нм) разрушается. Приведенные результаты нашли независимое подтверждение при изучении ИК-спектров водных дисперсий Ыа-монт-мориллонитрила 20—110%-й влажности в области составной полосы (5200—4900 см ) деформационного и валентного асимметричного колебаний связей ОН (г-2 + з) [Ш]- В цитируемой работе было показано, что вклад высокочастотной составляющей 5200 СМ , относящейся к слабосвязанным молекулам воды, в интегральную интенсивность сложной полосы для дисперсий выше, чем для жидкой воды. ИК-спектры полимолекулярных адсорбционных слоев на поверхности кварца в области валентных ОН-колебаний [112] также обнаруживают увеличение поглощения при 3600 см , характерного для слабо нагруженных ОН-групп молекул воды, хотя основная полоса 3400 см сдвинута по сравнению с аналогичной полосой в спектре жидкой воды в сторону меньших частот. (Последнее, по-видимому, связано с образованием более прочных водородных связей между поверхностными гидроксильными группами кварца и адсорбированными молекулами воды первого слоя.) Таким образом, приведенные выше данные указывают на то, [c.39]

Полоса поглощения около 170 см в спектре жидкой воды была отнесена Кроссом (1937) к колебаниям О—Н...0 водородной связи (О...О). С ростом температуры частота этих колебаний уменьшается. Аналогичную температурную зависимость имеет весьма слабая и широкая полоса 60 см обнаруженная в спектре КР жидкой воды Вэллом и Хорнигом (1965). [c.110]

ИНУЛИН, резервный полисахарид. Содержится в клубнях сложноцветных и нек-рых др. растений. Макромолекулы линейны, состоят из 2-)-1-связанных остатков -D-фруктофураноэы и оканчиваются a-D-глюкопиранозным остатком, как в сахарозе. Мол. м. не превышает 6000 [а]о от —34 до —40°. Получ. экстракцией из клубней георгина горячей водой. Использ. для получ. D-фруктозы. ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ИК спектроскопия), раздел молекулярной оптич. спектроскопии, изучающий спектры поглощения и отражения электромагн. волн в ИК области (волновые числа 50—5000 см ). ИК спектры возникают в результате переходов между колебат. уровнями осн. электронного состояния изучаемой системы. Их измеряют с помощью спектрометров разных типов (см. Молекулярная оптическая спектроскопия). Спектральный диапазон ИК спектрометров составляет обычно 200—4000 см , разрешение 0,5—0,1 см (иногда 10 см ). Для регистрации спектров сильнопоглощающих твердых и жидких образцов (в т. ч. полимеров) и тонких поверхностных пленок разработан т. н. метод нарушенного полного внутр. отражения. Он основан на поглощении поверхностньп слоем в-ва энергии электромагн. излучения, выходящего из призмы полного внутр. отражения, к-рая находится в оптич. контакте с изучаемой пов-стью. [c.223]

Исследование разбавленных водных растворов в области основных частот валентных колебаний ОН-групп затруднено вследствие очень сильного поглощения жидкой воды, поэтому спектры растворов исследовались нами в основном в обертонной области (7300—5000 см- ). В спектрах растворов соли Na l изменений полосы поглощения по сравнению с чистой водой не наблюдается [266, 267], однако при замене катиона на магний или калий можно зафиксировать изменение формы полосы поглощения. Наличие в растворе катионов магния вызывает появление дополнительного поглощения в области частот более низких, чем соответствующие максимуму полосы поглощения жидкой воды без соли. Катионы калия создают противоположный эффект поглощение в низкочастотной области уменьщается, но несколько возрастает в области частот больших, чем частоты максимума поглощения жидкой воды [266]. [c.101]

Как отмечает Вилиамс [269], сильные полосы поглощения жидкой воды в ближней ИК-области располагаются в тех же участках спектра, что полосы паров воды. Однако для жидкой воды он зарегистрировал слабые полосы при 2130, 3950 и 5600 см , отсутствующие в спектре паров воды. Оказалось, что это связано с трансляционной модой v , включающей переход с самого нижнего на первый возбужденный уровень. Боннер [29] наблюдал в ближней ИК-области пять составных полос поглощения НаО и DaO в конденсированной фазе. При переходе от жидкого состояния к парообразному наблюдается сдвиг полос поглощения. Составная полоса поглощения паров воды наблюдается при 1,875 мкм (5352 см ) [38, 89, 97, 108], для жидкой воды она находится прн 1,94 мкм (5155 см -). Другие полосы паров воды являются обертонами и наблюдаются при 1,38 мкм (7252 см ), 0,94 мкм (10 613 см ), 0,82 мкм (12 195 см ) и 0,72 мкм (13 889 см ), так же как и составная полоса при 1,14 мкм (8807 см" ) [30, 108]. Измерение интенсивности полосы 1,38 мкм было использовано на межпланетной автоматической станции в качестве метода для определения влажности атмосферы Марса. Мороз и др. [178] показали, что с помощью интерференционнополяризационных и интерференционных фильтров можно добиться разрешения трех линий 1,3788, 1,3807 и 1,3827 мкм. [c.386]

Методом инфракрасной спектроскопии исследованы спектры молекул НгО и D2O, адсорбированных цеолитами типа NaA, NAX и NH4X в широкой области заполнений и температур [2]. При полном заполнении полостей цеолита молекулами воды наблюдались полосы поглощения жидкой воды (3400 и 1640 см ). При заполнении полостей каналов цеолита меньше чем на 15% наблюдалась узкая полоса 3550 см и слабая полоса между 1700 и 1600 см- . Полоса поглощения 3550 см остававшаяся в спектре после обработки при 400—600° С, приписывалась структурным гидроксильным группам цеолита. Спектры молекул воды, адсор- бированных синтетическими и природными цеолитами, исследовались также в работах [3, 4]. [c.382]

При воздействии на в-во очень мощного лазерного излучения могут происходить процессы с одновременным поглощением двух фотонов (см Многофотониые процессы) Особенно большой интерес представляет двухфотонное разложение жидкой воды при действии пикосекундного импульса облучения с длиной волны 266-316 нм мощностью порядка 10 Вт/м При одновременном поглощении двух фотонов возникают высоковозбужденные состояния молекулы воды, что приводит к ее ионизации с образованием гидратиров электрона, а также к образованию радикалов Н и ОН При воздействии импульсами меньшей мощности вода практически не поглощает свет в указанной области спектра. [c.7]

Монография посвящена выяснению принципиа 1ьных возможностей и разработке конкретных методов использования инфракрасной спектроскопии для изучения природы воды, гидроксилсодержащих соединений и ионов гидро-ксония в газообразных, жидких и кристаллических системах. Методом теоретического моделирования анализируется чувствительность различных параметров спектра поглощения к всевозможным изменениям структуры Н—ОН, НгО и НзО+-группировок. На основании полученных выводов предлагаются конкретные методы установления состава ОНз -группировок, их геометрических и энергетических параметров и, наконец, их количественного определения Приведен ряд конкретных примеров подобных исследований. [c.2]

Спектр обертонных колебаний был использован также для проверки концепции о возможности представления воды как аддитивной смеси двух фаз, каждая из которых имеет свои, характерные для нее строение и спектр (двухструктурная модель). Основанием для такого представления послужило то, что в первых работах [326—330-, 411—415], когда температура менялась всего на несколько десятков градусов, была иллюзия существования изо-сбестических точек почти на всех исследовавшихся полосах поглощения. Однако более поздние работы тех же авторов [329, 333] показали, что изосбестической точки не существует (рис. 50). Более того, оказалось, что пиковые интенсивности полос 1,42 (Н2О), 1,57 (ОаО) и 2,0 (СаО) при 60—80° С проходят через минимум, что принципиально невозможно, если эти полосы являются результатом наложения двух неразрешенных полос, обусловленных поглощением на двух типах центров, один из которых постепенно переходит в другой. Таким образом, исследования жидкой воды в обертонной области спектра ни по одному из трех основных вопросов о ее структуре, таких, как доля свободных ОН-групп, размер кластера и возможность представления структуры жидкости как аддитивной суммы двух кристаллических фаз, не позволили сделать ни одного уточняющего вывода. [c.132]

И продолжалось до 1957 г. [198, 226, 242, 271, 351], когда на высокочастотном крыле "VoH-KOHTypa был обнаружен перегиб от третьей компоненты [21]. Последующие работы были направлены на уточнение положения максимумов этих компонент - он-полосы жидкой воды [22, 39, 128, 140, 243, 349]. Однако, несмотря на всю тщательность проводившихся исследований, разброс получаемых разными авторами значений выходил за пределы ошибок, измерений [70]. Более того, отсутствие строгих количественных спектральных характеристик водородной связи и четких сведений о структуре воды в жидкой фазе [274] привело к тому, что отдельным компонентам -voH-KOHTypa разными авторами давались различные объяснения [140, 388]. Причиной столь долгих исканий при исследовании, казалось бы, такого простого объекта являются большая полуширина л>он-полосы и та высокая точность измерения спектра поглощения, которой задавались исследователи. Действительно, во всех работах основной задачей было как можно более точное измерение кривой поглощения образца. При этом наличие у кюветы окон, поскольку их прозрачность практически не имеет спектральной зависимости, учитывалось лишь путем проведения базовой линии (см. гл. VI, п. 1). Другими словами, в этих работах не учитывался спектральный ход отражательной способности слоя воды в кюветах, что при точных количественных измерениях недопустимо. [c.133]

Уже в первой работе [271] было обнаружено, что при изобарическом (1 атм) нагревании воды от О до 100° С максимум полосы ее валентных колебаний смеш,ается в сторону больших частот. Изучение поведения vod-полосы при постоянной пло1ности исследовавшегося раствора молекул HDO в DjO и Н2О [261, 273, 429] показывает, что с ростом температуры полоса действительно смещ,ается в сторону меньших частот (0,68 см град — для vqh и 0,38 см град — для vqd), а ее абсолютная интенсивность уменьшается (рис. 54). Ещ,е более резко эти изменения происходят при измерении плотности воды, когда температура остается постоянной (рис. 55) [273]. Эти измерения объясняют два очень важных обстоятельства. Во-первых, во всех случаях, пока не появляются вращательные ветви колебательной полосы изолированных молекул, voD-полоса поглощения остается одиночной и симметричной. Во-вторых, ни при каких измерениях не было отмечено плавного перехода от спектра жидкой воды к спектру изолированных молекул. Непрерывное изменение параметров voh-полосы происходит [c.141]

Андерсона [1 ] приведены данные о физических и термических свойствах морского льда необычное его поведение было приписано осаждению криогидратов. Данные Кисловского [84 ] об оптических свойствах льда и жидкой воды были получены на основе разнообразных спектральных измерений в инфракрасном и радиочастотном диапазонах. Спектры поглощения льда и жидкой воды имеют различия в дальней ультрафиолетовой области, причем спектры поглощения льда при уменьшении температуры от О до —50 °С изменяются мало [108]. Различие в спектрах льда и жидкой воды при О °С Минтон [108 ] объясняет, главным образом, сдвигом частоты нижней границы сплошного ультрафиолетового поглощения. В соответствии с этими представлениями энергия электронного перехода, ответственного за сплошное поглощение, увеличивается при замерзании воды на 5 ккал/моль. [c.29]

Томпсон и сотр. [245] проанализировали на спектрометре высокого разрешения валентные колебания жидкой воды в области основных частот и показали, что полоса поглощения в области 3450 см имеет сложный характер и состоит из трех полос 3625, 3410 и 3250 см . Эти полосы практически идентичны полосам, наблюдаемым в КР-спектрах воды [219]. Интенсивность полос поглощения изменяется с температурой при повышении температуры от 5 до 60 °С интенсивность полосы 3625 см растет, а интенсивность полосы 3250 см" уменьшается [245]. Полосы поглощения 3625 см" относят к колебаниям свободных (несвязанных) молекул воды, полосу 3410 см — к колебаниям молекул воды, один из протонов которых образует водородную связь, и полосу 3250 см — к колебаниям молекул воды, оба протона которых вступают в образование водородных связей [245]. Аналогичные данные приводятся в обзоре Айвса и Лемона [118]. В работе Лука [158] описан приближенный метод расчета свободных (не связанных водородными связями) групп О—Н в жидкой воде получаемые при этом результаты соответствуют значениям, рассчитанным на основе измерений диэлектрической проницаемости. [c.378]

Плайлер и Акуиста [194] в спектре жидкой воды наблюдали в интервале длин волн выше 6 мкм широкую интенсивную полосу поглощения от 10 до 40 мкм с максимумом при 15,5 мкм. Наличие такого поглощения обусловлено межмолекулярнымн колебаниями. В работе Дюваля [63] приводятся аналогичные данные о существовании в спектре льда и жидкой воды широких полос поглощения, центры которых находятся соответственно при 15,5 и 20 мкм. [c.383]