Другие области применения ИК-спектроскопии

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]

Приведите основные и другие возможные области применения фотоакустической ИК-спектроскопии. [c.200]

Другие области применения ИК-спектроскопии [c.239]

Однако более широко для газохроматографического анализа используют летучие комплексы органических соединений металлов [18, 19, 82]. Основным достоинством газохроматографического анализа летучих соединений металлов является возможность анализа следов металлов, реализуемая при использовании ЭЗД и микроволнового эмиссионного детектора. При использовании детекторов этого типа газохроматографические методы сравнивали с такими методами, как нейтронно-активационный анализ, атомно-абсорбционная спектроскопия и некоторые другие. Для характеристики области применения метода приведем данные анализа следов элементов в виде летучих комплексов (табл. 1-3 составлена на основании литературных данных). [c.43]

Другой областью применения оптической спектроскопии является изучение образования точечных дефектов при механическом нагружении кристаллов (см., например, работу [464]). Можно надеяться, что метод ИК-спектроскопии удастся распространить на изучение локальных напряжений в неполимерных материалах. Уже имеются наблюдения изменений колебательных спектров кристаллов вследствие искажений решетки за счет дислокаций [859]. [c.269]

В некоторых случаях другие методы могут оказаться более экспрессными или более чувствительными. Например, ядерный магнитный резонанс (ЯМР) зачастую дает больше информации о строении молекул некоторых классов растворимых органических веществ без спектров сравнения или стандартов. Стандарты менее важны также в масс-спектрометрии, где объем исследуемого образца может быть и меньше, но вещество должно быть летучим, однако область применения метода порой уже, чем в случае ИК-спектроскопии. Газовая хроматография, масс-спектрометрия и ультрафиолетовая (УФ) спектроскопия имеют превосходную чувствительность к следовым количествам (естественно, в пределах их чувствительности). Кроме того, для некоторых веществ эти три метода способны давать и превосходные количественные результаты. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) света может быть использована в аналитических целях аналогично ИК-спектроскопии, но чаще как дополняющий, а не конкурирующий метод [6]. Таким образом, ясно, что аналитик должен сознавать возможности и ограничения всех доступных методов. [c.13]

Следует отметить, что хотя применение ИК-спектроскопии в химии моносахаридов и дало некоторые важные результаты, область применения этого метода остается довольно ограниченной. Наиболее плодотворным оказалось исследование с помощью ИК-спектроскопии внутримолекулярных водородных связей, но их обнаружение возможно только в соединениях, достаточно хорошо растворимых в четыреххлористом углероде, что исключает распространение метода на свободные моносахариды. Определение размера цикла надежнее проводить другими методами, например при помощи масс-спектрометрии. Для определения конфигурации у С1 в ряде случаев более удобна поляриметрия или ЯМР-спектроскопия. [c.62]

К сожалению, связь различных областей фурье-спектроскопии является довольно слабой, и многие основные принципы, в частности связанные с обработкой данных, развивались независимо в каждом из направлений [1.62]. Нетрудно обнаружить статьи, посвященные одной и той же теме, но облеченные в слегка отличающиеся формы. Мы будем при случае включать перекрестные ссылки на применение метода в других областях. [c.25]

Аналитическая реакционная газовая хроматография— самостоятельная область (и метод) аналитической химии. Она характеризуется своими специфическими экспериментальными методами, особой областью применения, рядом особенностей аппаратурного оформления. При использовании химических методов в газовой хроматографии эффективность хроматографического разделения и чувствительность детектора, как правило, практически не изменяются. Однако как следствие химической трансформации анализируемой смеси образуются новые соединения, что приводит к изменению коэффициентов разделения и чувствительности детектирования. Отметим, что метод химической трансформации используют и в других областях аналитической химии (например, в спектроскопии, электрохимии и т. д.). В связи с этим представляется целесообразным используемые в аналитической химии методы подразделить на три группы разделения, определения и трансформации (химического целенаправленного превращения). Метод аналитической реакционной газовой хроматографии [c.8]

Спектроскопию ЯМР высокого разрешения можно применять для изучения самЫх разнообразных химических проблем, решение которых другими методами или невозможно, или очень затруднено. К преимуществам метода можно отнести его быстроту, отсутствие необходимости подвергать деструкции исследуемое вещество и в ряде случаев однозначность получаемой с его помощью информации. Метод ЯМР может быть использован при определении молекулярной структуры, при исследовании стереохимии молекул, заторможенности внутреннего вращения, явлений диссоциации, реакций обмена и процессов образования водородной связи. В этой главе детально будут рассмотрены только две первые области применения ЯМР. [c.220]

Из областей применений факторных методов в химии будут расширяться аналитические методы, дающие сложные спектры, такие, как спектроскопия (от УФ- до ИК-Диапазонов), спектро-флуориметрия, твердофазная ЯМР-спектроскопия и другие, в которых используется незначительная часть имеющейся информации. Факторный анализ можно применять [c.235]

Ионизационные потенциалы наряду с другими характеристиками веществ являются теми исходными величинами, которые необходимы физической органической химии для установления зависимости реакционной способности от структуры. Описано использование ионизационных потенциалов при анализе энергетики некоторых реакций в газовой фазе. Другие важные области применения остались вне рамок настоящего обзора здесь можно лишь упомянуть о некоторых из них. Особенно важны ионизационные потенциалы для исследований комплексов с переносом заряда. Такие комплексы интересны не только сами по себе как новый тип сложных органических молекул, но они имеют также большое и все возрастающее значение для интерпретации данных спектроскопии, свойств растворов и механизмов реакций Прочность связи в таких комплексах обусловлена частичным или полным переносом электрона от донора к акцептору. Ионизационный потенциал молекулы-донора — один из факторов, которые определяют энергию, необходимую для такого переноса (см. обзоры [3, 54]). [c.30]

Область применения. В пламени вещество нагревается до температуры значительно менее высокой, чем в электрической дуге или в электрической искре. Поэтому в спектроскопии пламени получают сравнительно мало спектральных линий. Это упрощает определение, и его можно проводить в приборах, значительно более дешевых, чем сложные установки классической спектрографии. С другой стороны, этот метод менее чувствителен и практически его используют только для определения щелочных и щелочноземельных металлов (хотя наиболее чувствительные из применяемых приборов дают возможность определять и многие другие элементы). [c.585]

Известны и другие примеры применения спектроскопии в видимой области для установления структуры. Так, величина Dq различна для групп — NOj и —ONO. В результате различия в средней величине Dq комплекс [ o(NH3>50N02] окрашен в красный цвет, а комплекс [ o(NH3)jN02] —в желтый. В статье [37] говорится об ограничениях, имеющихся при таком применении спектральной техники. [c.108]

Дополнительные методики. Имеется также несколько других интенсивно развивающихся областей применения спектроскопии ЯМР С в органической химии, интерес к которым возник сравнительно недавно. Показаны большие потенциальные возможности спектроскопии углерода для изучения химически индуцированной динамической поляризации ядер ХПЯ [22]. Начаты исследования спектров ЯМР С в нематической жидкокристаллической фазе [23]. В работе [24] сообщено о наблюдении отдельных сигналов ароматических и алифатических атомов углерода в твердых образцах антрацита и адамантана. В настоящее время развивается импульсная техника [25], позволяющая получать спектры С при полном подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами и высокой чувствительности (с шириной линии 5—10 Гц) непосредственно в твердом теле. Этот метод (ядерная индукция в твердом теле с усилением за счет резонанса протонов) в принципе применим к любому ядру с низким гиромагнитным отношением и малым естественным содержанием в присутствии других ядер с большим гиромагнитным отношением, таких, как протоны. Резонансные сигналы метильных групп свободного и связанного диметилсульфоксида в водных растворах А1С1з в ДМСО показали, что спектры ЯМР 1 С могут стать очень важным методом изучения сольватных оболочек органических соединений [26. [c.251]

Другая область применения спектрофлуориметрии — получение УФ-спектров поглощения очень небольщих по размеру проб или очень разбавленных растворов. При этом используется идентичность скорректированных спектров возбуждения флуоресценции и спектра поглощения. Спектр возбуждения имеет менее тонкую структуру, но зато сам метод флуоресценции более селективен, чем методы абсорбционной спектроскопии, потому что многие примеси не флуоресцируют. Если нельзя получить скорректированный спектр флуоресценции, метод нужно использовать с осторожностью, поскольку возможны сильные искажения, связанные с тушением флуоресценции. В этом случае следует снять еще несколько спектров при разных концентрациях если они идентичны, концентрационное тушение, по всей вероятности, можно исключить. В благоприятных условиях можно получить спектры поглощения растворов, содержащих нанограммовые или микрограммовые количества флуоресцирующих соединений. [c.160]

В настоящее время по мере того, как изучение состава нефти продвигается в область соединений с большим молекулярным весом, определение индивидуальных углеводородов становится почти безнадежным. Даже путем комбинации химических и физических методов труднс, а часто и невозможно выделить требуемую простую фракцию. Даже если бы это и можно было сделать, для калибровки hj kho было бы такое большое количество индивидуальных соединений, которое нельзя получить в ближайшем будущем. Поэтому химики-нефтяники вынуждены ограничиться сведениями о типе молекул углеводородов и структурных групп. Возможно, что это является наиболее ценным применением спектроскопии. Другой вопрос, с которым иногда сталкивается химия нефти, это установление структуры отдельного соединения. Для этой цели пользуются характеристическими частотами, наблюдаемыми в спектрах для определенных структур. Никогда нельзя написать структурную формулу соединения только на основании спектральных данных. Однако, сопоставляя спектральные данные с данными, полученными другими методами, часто мо кно сделать выбор между несколькими взаимно исключающимися структурами. [c.320]

Спектроскопия ЯМР высокого разрешения как наиболее информативный и мощный метод структурных и дагаамических исследований столь глубоко пронизывает все химические дисциплины, что без овладения ее основами нельзя рассчитывать на успех в работе в любой области химии. Поразительная особенность этого метода необычайно быстрое его развитие на протяжении всех последних 45 лет с момента открытия ЯМР в 1945 г. События последних 10 лет завершились полным обновлением методического арсенала и аппаратуры ЯМР. Основу приборного парка сейчас составляют спектрометры, оснащенные мощными сверхпроводящими соленоидальными магнитами, позволяющими создавать постоянные и очень однородные поля напряженностью до 14,1 Т. Каждый из таких приборов представляет собой сложный измерительно-вычислительный комплекс, содержащий помимо магнита и радиоэлектронных блоков одрш или дна компьютера, обладающие высоким быстродействием, большими объемами оперативной памяти и дисками огромной емкости. Импульсные методики возбуждения и регистрации сигналов с последующим быстрым фурье-преобразованием окончательно вытеснили режим непрерывной развертки, доминировавший в ЯМР до конца 70-х годов. Как правило, получаемая спектральная информащ1я перед ее отображением в виде стандартного спектра подвергается сложной математической обработке. На несколько порядков возросла чувствительность приборов. Методы двумерной спектроскопии и другие методики, реализующие сложные импульсные последовательности при возбуждении систем магнитных ядер, кардинально изменили весь методический арсенал исследователей и открыли перед ЯМР новые области применений. Эти новые и новейшие достижения уже нашли свое отражение в нескольких монографиях, появившихся за рубежом и в переводах на русский язык. Но они рассчитаны иа специалистов с хорошей физико-математической подготовкой. Между тем подавляющее большинство химиков-экспериментаторов ие обладают такой подготовкой. Более того, для практического приложения современного ЯМР вполне достаточно ясного понимания лишь основных физических пришдапов поведения ансамблей магнитных ядер при воздействии радиочастотных полей. Это понимание обеспечивает химику правильный выбор метода [c.5]

Первые эксперименты, в которых удалось наблюдать сигнал ядерного резонанса в конденсированных средах, были проведены в 1945 г. независимо Блохом и Парселлом [1.1, 1,2 ]. Следующим важным шагом было открытие химического сдвига - величины, которая характеризует электронное окружение рассматриваемого ядра. В металлах это явление (изменение резонансной частоты) впервые наблюдал Найт [1.3], а в жидкостях —Арнольд [1.4]. Это открытие оказало колоссальное влияние на развитие не только метода ядерного резонанса, но и других областей физики. Информация о частоте сигнала ЯМР дает возможность получить представление об электронном окружении ядра и о структуре химических соединений. На рис. 1.1 приведен спектр ЯМР на ядрах Н этанола [1.4 ], Этим спектром была открыта область исследований, известнаякак ЯМР высокого разрешения в жидкостях, К этой области относится подавляющее большинство всех экспериментов по ЯМР, проводимых в химии, биологии и медицине. Получение изображений с помощью ЯМР (ЯМР-томография) основано на этом явлении в жидкостях. Однако в данном случае химический сдвиг рассматривается как мешающий фактор, поэтому разрабатываются разнообразные методы, направленные на уменьшение различия в его значениях. Строго говоря, высокое разрешение может быть достигнуто лишь в жидкостях, но с помощью специальных экспериментальных методик может быть получена разнообразная полезная информация и для твердых тел. Недостатком этого метода является его низкая чувствительность. Этот недостаток частично был устранен введением Рихардом Эрнстом в 1966 г. [1,5 ] фурье-спектроскопии и появлением приборов со сверхпроводящим магнитом. Наибольшие успехи в применении метода ЯМР были достигнуты в исследованиях биологических макромолекул, что стало [c.12]

Использование лазерных (в УФ/вид.-области) источников возбуждения приводит к усилению чувствительности почти на шесть порядков. Лазерное излучение можно настроить достаточно близко к длине волны максимального поглощения. Резонансные рамановские спектры можно получить при концентрации определяемого вещества до 10 М Следует учитывать, однако, возможность деструкции органических соединений под действием коротковолнового лазерного излучения. Кроме того, этим методом можно успешно определять только нефлуоресцирующие вещества (почему ). Наиболее важная область применения КР-спектроскопии на сегодняшний день— анализ биологических образцов, например определение степени окисления железа, связанного в комплекс с гемоглобином в разбавленных водных растворах. В этом случае можно зарегистрировать полосы тетрапиррольного хромофора с миниммь-ным влиянием других КР-сигналов молекулы, которые не усиливаются селективным возбуждением. [c.198]

С помощью масс-спектрометрии как аналитического метода решают громадное число качественных и количественных задач. Качественные исследования заключаются в определении структуры неизвестного соединения, в частности, природных веществ, метаболитов лекарственных препаратов и других ксенобиотиков, синтетических соединений. Масс-спектрометрический анализ дает важную информацию для определения молекулярной массы, молекулярной формулы или элементного состава и структуры молекул. Масс-спектрометрия является наиболее чувствительным спектроскопическим методом молекулярного анализа по сравнению с другими рассмотренными методами, такими, как ЯМР- и ИК-спектроскопия. Для количественного анализа масс-спектрометрию используют при разработке арбитражных методов и методов сравнения, при количественном определении, например, полихлордибензодиоксинов (ПХДД) и наркотических препаратов. Масс-спектрометрия сегодня развивается очень быстро, охватывая все более широкие области применения, например анализ биомакромолекул (разд. 9.4.4). [c.255]

Одним из таких физических методов является спектрофотометрия в ультрафиолетовой части спектра. Область применения ультрафиолетовой спектроскопии ограничена в основном ароматическими углеводородами и системами с двойными связями, сопряженными между собой или с какими-нибудь функциональными группами. В промышленности синтетического каучука метод ультрафиолетовой спектроскопии находит применение для анализа самых различных продуктов производства определение примесей в мономерах и различных полупродуктах, изучение состава ряда полимеров, определение содержания различных ингредиентов в каучуках, контроль некоторых процессов сополимеризации и многое другое. В ряде случаев метод может быть применен для идентификации некоторых соединений и расшифровки состава образцов синтетических каучуков. Недостатками метода, ограничиваюш.ими в некоторых случаях [c.3]

В химии сахаров, так же как и в других областях органической химии, ИК-спектроскопию применяют прежде всего для функционального анализа соединения —для характеристики функциональных групп и их взаимного расположения. Кроме того, с помощью ИК-спектра можно иногда получить некоторые сведения о структуре и стереохимии моносахаридной молекулы в целом. Наконец, ИК-спектроскопия может использоваться для установления идентичности или неидентичности двух образцов. Для решения каждой из этих задач приходится выбирать соответствующие экспериментальные условия. Так как моносахариды нерастворимы в растворителях, применяемых в ИК-спектроскопии ( I4, H I3, Sj), а использование воды в качестве растворителя требует специальной сложной техники снятие ИК-спектров в растворе производится только для изучения замещенных производных моносахаридов. Для самих моносахаридов, а также для их производных снятие спектров обычно проводится в вазелиновом масле или в таблетках, состоящих из образца и бромида калия. Каждый из этих методов не свободен от принципиальных недостатков, а их применение связано с некоторыми техническими трудностями. [c.58]

Объединение этих методов в единый комплекс существенно повышает информативность исследований. Так, с помощью растрового электронного микроскопа, совмещенного с рентгеновским либо с электронным спектрометром, просто и эффективно анализируются структурные и композиционные изменения на поверхности материалов в процессе коррозии — микротрещины, питтинги, инородные осадки, зоны измененного химического состава и т. д. Пример из другой области — использование в комплексе электронографии, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской и Оже-спектроскопии при оптимизации технологических процессов в электронной технике, для контроля структуры и состава поверхности и пленок многокомпонентных материалов. Такие комплексные исследования дали основания для интенсивного применения вместо мас-сивньрх материалов тонких слоев, где реализуются поверхностные эффекты, на основе которых можно создавать микроминиа-тюрные волноводы и модуляторы света и звука, приемники и преобразователи энергии, элементы памяти, различные датчики. [c.216]

Суш,ествепную роль в характеристике органических соединений играют спектры поглощения. Часть спектра электромагнитной радиации, соответствующая длине волны от 2-10 см до 150-10 см, наиболее полезна в этом отношении. Некоторые типы органических соединений поглощают в ультрафиолетовой и видимой частях спектра (рис. 1.1) при характерных длинах волн и интенсивностях, что обусловлено возбуждением менее прочно связанных электронов в молекулах. Почти все органические вещества поглощают в инфракрасной области, и интенсивность поглощения меняется с изменением длины волны, давая детальную картину, обычно используемую для характеристики или идентификации соединений. Поглощение в этой части спектра связано с вибрациями различных частей молекулы относительно друг друга. Замечательной особенностью таких спектров является то, что они не только дают способы узнать молекулу в целом, но также часто позволяют идентифицировать некоторые из ее частей. В гл. 28 подробно описывается применение спектроскопии в органической химии. [c.21]

Подобные измерения могут быть произведены в присутствии других соединений, не поглощающих свет той же длины волны с той же самой интенсивностью. Практически последнее условие совершенно не ограничивает применение метода, и, кроме использования в обычном количественном анализе, спектрофотометрня применяется при изучении скоростей химических реакций и для измерения констант равновесия процессов ионизации, таутомери-зации и переноса заряда. Будучи основано на эмпирическом правиле, использование спектроскопии не требует знания природы электронного перехода, вызывающего ту или иную изучаемую полосу поглощения, однако теория может явиться основной для расширения областей применения или облегчить интерпретацию полученных данных, например в случае исследования явления переноса заряда. [c.320]

Благодаря работам Тере-нина, Эйшенса, Томпкинса и других широкое применение получили оптические методы, в частности инфракрасная спектроскопия. В инфракрасной области лежат частоты, отвечающие переходам между колебательными уровнями большинства молекул. Исследования спектров хемосор-бированных молекул позволяет поэтому установить, в [c.10]

Цезиевые фотоэлементы пригодны к эксплуатации в широком интервале спектра и отличаются большой чувствительностью. По сравнению с селеновыми они обладают рядом преимуществ и прежде всего отсутствием инерции. Цезиевые фотоэлементы и фотоумножители применяются в телевидении, радиолокации, звуковом киио, в приборах для автоматического контроля различных процессов, радиотехнике. Светочувствительность цезия предопределила еще одну область его применения— в люминесцентных трубках и экранах различного типа и назначения. Ряд соединений цезия используется в инфракрасной спектроскопии, в оптических приспособлениях для приборов ночного видения и др. Цезий имеет исключительно важное значение для развития современной электроники, оптики, радиохимии и других областей техники. Общий расход этого металла, однако, невелик и измеряется обычно несколькими сотнями килограммов в год, так как расход цезия иа изготовление одного фотоэлемента 0,1—0,01 г. [c.60]

Большой опыт применения перфокарт имеется в молекулярной спектроскопии [163], где спектры должны быть при помощи одной таблицы увязаны с многообразием химического строения молекул и их физ1гческими свойствами. Поскольку система документации в молекулярной снек-троскопии уже хорошо разработана, остановимся подробно на ее описании, а затем коротко укажем и на возможность применения перфокарт в других областях исследований. [c.340]

С тех пор достигнуты большие успехи в изучении ионизационных явлений целый ряд научных школ в Англии и за границей был занят исследованиями в этой области. После первых стрелштельных успехов ядерной физики оказалось что и в других областях физики осталось еш,е много фундаментальных проблем, требующих внимательного исследования, несмотря на пессимистические предсказания наших профессиональных прорицателейуу. Действительно, понимание большого числа вопросов, ограничиваясь, например, областями атомной физики, астрофизики, спектроскопии, физики атмосферы и твердого тела, зависит от наших Знаний о процессах в газообразных средах. В особенности Это чувствуется в новой области — физике полупроводников и их практическом применении. [c.7]

Влияние парамагнитных ионов на спектры ЯМР было устано влено еще в 1948 г. Блёмберген и сотр. получали при этом настоящие комплексы (А), что не обещало ничего особо нового. О наведенных химических сдвигах в спектрах ПМР органических соединений впервые сообщили в 1957 г. Филлипс, Луни и Икеда, которые наблюдали влияние иона Со " на спектры w-пропанола и к-гекса-нола. В 1960 г. этот же ион применялся в ЯМР-спектроскопии для разрешения линий 0 при изучении гидратации диамагнитных ионов. В 1963- 1965 гг. в ЯМР-спектроскопии органических соединений испробовали производные двухвалентного никеля, лантана и других редкоземельных элементов. Таким образом, почва была подготовлена к открытию парамагнитных сдвигающих реагентов, что в значительной степени способствовало расширению области применения ЯМР-спектроскопии. Сандерс и Уилямс [123], которые сами внесли значительный вклад в изучение парамагнитных сдвигающих реактивов, прозрачно намекают на то, что их применение выгоднее и эффективнее, чем дорогостоящие попытки внести технические [c.267]

Работы в области ЯМР-спектроскопии начаты в 1962 г. группой Диля в Базеле, но после первых публикаций эта группа переключилась на другую тематику. По подсчетам Диля [126], за пятилетие 19б4-ч19.69 гг. было опубликовано всего 10 работ, из них только пять представляющих общий интерес, а к 1972 г. опубликовано еще 90 работ, из них только 10 представляющих общий интерес. Скептическое отношение к применению ЯМР вызвано, по мнению Диля, главным образом сомнением в том, что дейтеронная ЯМР может дать что-либо большее, чем ПМР. [c.269]

Чисто эмпирическое использование особенностей поглощения в ультрафиолетовой й видимой областях спектра, например для того, чтобы различать геометрические изомеры, было осуществлено Ганчем (Hantzs h, 1910) и другими исследователями, но только в течение последних двадцати лет удалось дать этим корреляциям хотя бы качественное теоретическое обоснование. Конечно большинство проблем геометрической изомерии было разрешено без применения спектроскопии другими физическими или химическими методами, но в некоторых случаях, особенно в случае полиенов (Ze hmeister, 1944) и других больших сопряженных систем, электронные спектры могут дать решающие сведения для суждения о конфигурации при двойной связи. Для решения этой задачи очень существенным оказалось понимание связи между плоскостной конфигурацией сопряженной системы и энергией и вероятностью характеристических электронных переходов приближенные квантовомеханические методы, рассматривающие только ненасыщенные электроны, дали сравнительно простую трактовку этой проблемы (см. ссылку А на стр. 387). [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология