Оптическая абсорбционная спектроскопия

Уменьшение интенсивности резонансного излучения в условиях атомно-абсорбционной спектроскопии подчиняется экспоненциальному закону убывания интенсивности в зависимости от длины слоя и концентрации вещества, аналогичному закону Бугера - Ламберта - Бера. Если /о - интенсивность падающего монохроматического света, а / - интенсивность этого света, прошедшего через пламя, то величину lg /о// можно назвать оптической плотностью. Концентрационная зависимость оптической плотности выражается уравнением [c.208]

Рис. 4.4. Блок-схема оптической системы для измерений с помощью метода электронной абсорбционной спектроскопии [60].

Из каких материалов изготавливают оптические детали приборов абсорбционной спектроскопии Чем обусловлен выбор материала [c.183]

Кюветы. В оптической абсорбционной спектроскопии исследуют преимущественно жидкие пробы, которые помещают в кюветы, обеспечивающие определенную толщину поглощающего слоя. Окна кюветы должны быть хорошо проницаемыми в соответствующей спектральной области (табл. 5.19). Сведения о некоторых типах используемых кювет приведены в табл. 5.21. [c.238]

Метод абсорбционной спектроскопии (спектрофотометрии) относится к оптическим методам анализа и основан на взаимодействии вещества с излучениями ультрафиолетовой (УФ), видимой и инфракрасной (ИК) областей электромагнитного спектра, а именно на избирательном поглощении электромагнитного излучения однородными нерассеивающими системами. [c.5]

ОПТИЧЕСКАЯ АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ [c.313]

Метод кинетической абсорбционной спектроскопии применялся в исследованиях реакций радикала ОН в основном состоянии [5]. В качестве источника света использовался микроволновой разряд в НгО, излучающий линии колебательной полосы (0,0) системы Л П — радикала ОН, которые сильно поглощались в реакционной трубке радикалами ОН в основном состоянии. Чувствительность системы возрастала благодаря трехкратному пропусканию луча света через реакционную трубку. Калибровка оптической плотности радикала ОН по линии ( 2(4) проводилась на основе стехиометрии реакции [c.313]

Матрица наблюдения является единственным источником информации для решения всех задач ФА, поэтому к ее формированию следует относиться с особой ответственностью. Для определенности будем считать, что в матрице X размерности N X М столбцы будут представлены наборами значений аналитических признаков для конкретного наблюдения. Число наблюдений равно М. В качестве аналитических признаков могут выступать самые различные характеристики исследуемого объекта — это могут быть интенсивности пиков ионных токов с различными значениями отношений массы к заряду miz в масс-спектрометрии, значения оптических плотностей при различных длинах волн в оптической абсорбционной спектроскопии, интенсивности линий или полос люминесценции при различных длинах волн в люминесцентных исследованиях, интенсивности поглощения в различных диапазонах спектров ядерного магнитного резонанса, данные об элементном, функциональном составе и т. п. При этом в состав набора из N признаков, рассматриваемых в качестве аналитических, могут входить одновременно и разнородные данные, т. е. полученные различными методами исследования. Столбец матрицы данных в этом случае может представлять собой последовательность следующих чисел сначала — набор интенсивностей линий в масс-спектре, затем — набор оптических плотностей образца в оптическом диапазоне спектра и т. д. Необходимым условием формирования матрицы наблюдений являются единообразие и полнота набора характеристик для всех столбцов (наблюдений) — все столбцы должны содержать наборы N одинаковых характеристик. [c.73]

Настоящее практическое руководство по оптической абсорбционной спектроскопии составлено преподавателями лаборатории молекулярной спектроскопии химического факультета на основе работ, поставленных ими в студенческом практикуме, а также опыта, накопленного в этой области на химфаке ЛГУ. При отборе материала основное внимание обращалось на его способность проиллюстрировать широкие возможности методов абсорбционной молекулярной спектроскопии, причем не только в традиционных, но и в некоторых новых областях их применения (свойства возбужденных состояний и т. п.). [c.3]

Определение содержаний порядка 10 % и менее стало повседневной потребностью многих отраслей промышленности, поскольку содержание примесей на этом уровне стало определять качество продукции. Эти сложные задачи были решены путем использования новых методов разделения, концентрирования и определения. Наибольшее практическое значение приобрели экстракционные, хроматографические, оптические и электрохимические методы. Интенсивно развиваются в последнее время атомно-абсорбционная спектроскопия, рентгено-флуоресцентные и резонансные методы, кинетические методы анализа и некоторые другие. Современная аналитическая химия приобретает новые черты — она становится более экспрессной, точной, автоматизированной, способной проводить анализ без разрушения и на расстоянии. [c.12]

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ, с.м. Абсорбционная спектроскопия. [c.412]

Наибольшее значение для аналитической абсорбционной спектроскопии имеет часть спектра, включающая ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную (ИК) области в интервале длин волн от 10 нм (100 А) до 3-10 нм [4, 38 ]. Для основных областей электромагнитного спектра длины волн ().) выражают в ангстремах (А), нанометрах (нм) или миллиметрах (мм) [2, 39] вместо использовавшихся ранее миллимикронов (ммк) или микронов (мк) (табл. 6-1). Для ИК-области, особенно при фундаментальных исследованиях, часто удобно использовать волновое число (v), измеряемое, как правило, в обратных сантиметрах ( м ). Волновым числом называют величину, обратную длине волны (v = 1Д). При спектрофотометрических измерениях обычно определяют оптическую плотность " вещества А. Согласно закону Бэра [c.344]

Руководство включает два больших раздела оптические методы и электрохимические методы. В первом разделе рассматриваются методы эмиссионной фотометрии пламени, атомно-абсорбционной спектроскопии пламени, абсорбционной молекулярной спектроскопии и люминесцентные методы. Второй раздел включает потенциометрический, кулонометрическнй, полярографический и амперометрический методы анализа. Единство подхода к теоретическим вопросам внутри каждого из разделов позволяет четко увидеть возможности, ограничения и недостатки каждого метода. По каждому методу даны практические работы, отражающие определенные возможности метода либо в исследовательском, либо в прикладном аспекте описана аппаратура. [c.2]

Метод кинетической абсорбционной спектроскопии, охватывающий электронную область спектра, хорошо известен как основной метод наблюдения за концентрациями радикалов, реагентов и конечных продуктов, образующихся в результате импульсного фотолиза. Однако этот метод стал широко использоваться во многих струевых разрядных установках только недавно. Основной трудностью является низкая оптическая плотность газа, связанная с малой толщиной поглощающего слоя и низкой концентрацией радикалов (метод атомной резонансной спектроскопии, рассматриваемый ниже, — важное исключение). Из-за низких оптических плотностей сканирование полосатых спектров неизвестных химических систем затруднительно. Этот метод более всего подходит для исследования радикалов, чьи электронные спектры поглощения достаточно точно определены. [c.313]

Природу, структуру и электронное состояние промежуточного продукта. Для абсорбционной спектроскопии можно использовать источник белого света в сочетании со спектрографом для получения фотографически зарегистрированного обзорного спектра поглощающих соединений в реакционной системе. В других случаях для сканирования спектрального диапазона может применяться монохроматор с фотоэлектрическим приемником. Многие исследуемые короткоживущие интермедиаты обладают достаточно большим оптическим поглощением из-за наличия разрешенного электронного дипольного перехода на более высокий уровень энергии, В этом случае, например, триплетные возбужденные состояния могут наблюдаться по их триплет-триплетному поглощению. В общем случае индивидуальные полосы поглощения имеют тем большую амплитуду, чем они уже. Вследствие этого эффекта атомы имеют разрешенные линии поглощения с особенно большими амплитудами. При количественных измерениях поглощения обычно выбирается длина волны, при которой наблюдается сильная полоса поглощения и на нее не накладываются полосы поглощения других соединений, В экспериментах по оптическому поглощению в качестве источника света можно применять лазеры. Очень эффективны в лазерных абсорбционных исследованиях перестраиваемые лазеры на красителях, особенно для веществ с узкими полосами поглощения (таких, как атомы и малые радикалы), поскольку лазерное излучение отличается высокой монохроматичностью и узкой спектральной полосой. Повышения поглощения можно достигнуть, заставив световой пучок многократно пересекать образец с помощью соответствующего расположения зеркал в многопроходовом абсорбционном эксперименте. Вновь для этой цели превосходно подходят лазеры благодаря малой расходимости лазерного пучка. В ряде случаев можно создать источник света, который спектрально адекватен абсорбционным свойствам именно исследуемых соединений. Например, можно сконструировать электрические разрядные лампы, содержащие подходящие газы и испускающие резонансные спектральные линии (при переходе из первого возбужденного состояния в основное) многих атомов и простых свободных радикалов. Очевидно, что резонансные спектральные линии точно соответствуют длинам волн поглощения этих же веществ, соответствующим переходу из основного электронного состояния. Если эти атомы или простые радикалы присутствуют в реакционной смеси, то будет наблюдаться резонансное поглощение. Если спектральные ширины полосы испускания источника и полосы поглощения объекта исследования совпадают, то чувствительность абсорбционных измерений может быть высокой при различающейся избирательности, так [c.195]

Кривая простого эффекта Коттона дает один максимум и один минимум (например, кривая в на рис. 50 и кривая а на рис. 51). Область волны более или менее точно соответствует полосе поглощения. Чтобы избежать путаницы с терминологией, используемой в абсорбционной спектроскопии, для максимума па кривой дисперсии оптического вращения применяют термин пик , а для минимума — термин впадина . Часто вместо выражений пик или впадина пользуются общим термином экстремум. [c.422]

В методе атомно-абсорбционной спектроскопии измерения концентрации будут оптимальными, а флуктуации сигнала и ошибки — минимальными, если оптические плотности изменяются в пределах О от 0,2 до 0,8. Это справедливо только при учете влияний химических, ионизационных и других помех. [c.113]

Современные способы генерации импульсного электронного излучения позволяют создавать за импульс длительностью 10" —10" сек. токи порядка десятых долей ампера. Произведем небольшой расчет-5 Допустим, что ток в импульсе продолжительностью 10" сек. и при энергии электронов 2 Мдв равен 0,2 а. При условии полного поглощения электронов в растворе объемом 2 мл это соответствует дозе за импульс, равной примерно 10 эв л. Пусть выход какого-либо продукта радиолиза, например, гидратированного электрона, составляет 2,5. Тогда мгновенная концентрация этого продукта в растворе после подачи лишь одного импульса будет равна —4-10 М. Такие концентрации (конечно, при условии, что коэффициент экстинкции данного продукта достаточно высок) сравнительно легко измеряются, например, современными методами оптической спектроскопии. Очевидно, при этом необходимо использовать весьма быстрые методы анализа, поскольку радикальные продукты радиолиза воды очень реакционноспособны. Идентификацию продуктов здесь можно производить, фотографируя их спектры с помощью синхронизированной флеш-абсорбционной спектроскопии, а кинетику реакций с их участием — путем быстрых спектрофотометрических измерений в той области спектра, где поглощает данный продукт. [c.7]

Оптические методы. К оптическим методам относятся анализ по светопоглощению (в том числе фотоколориметрия и спектрофото-метрия или абсорбционная спектроскопия) спектральный анализ, основанный на использовании спектров, испускаемых анализируемым веществом в пламени, в электрической дуге или искре, а также при фосфоресценции, флуоресценции или рассеянии света поляри.метрия, рефрактометрия и др. [c.14]

В вольтамперометрии с линейной разверткой напряжение изме няется между двумя предельными значениями с постоянной скоростью. Это изменение может быть однократным или циклическим в виде тре угольных волн, причем проводятся измерения соответствующего то ка (см. метод 7, табл. 2). Этот метод часто используется для получе ния количественных или полуколичественных представлений об электродной системе. По вольтамперометрическим кривым можно приблизительно проверить обратимость электродной системы, выяснить, имеет ли место многостадийность, распознать фарадеевский и нефа-радеевский адсорбционно-десорбщонный процессы и с помощью циклической вольтамперометрии определить электроактивные промежуточные соединения [201, 290 общий обзор вольтамперометрии с линейной разверткой содержится в 123, 248, 289, 490, 576]. Вольтамперометрия с линейной разверткой является особенно мощным средством для исследования сложных электродных процессов с участием органических соединений, если она применяется совместно с другими методами, такими, как оптическая абсорбционная спектроскопия [225, 231, 232] и электронно-спиновая резонансная спектроскопия [114, 309, 450]. Используя для контроля спектроскопию при зеркальном отражении, с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой также легко изучать адсорбцию различных анионов и образование монослоев окислов или атомов чужеродных металлов [556]. [c.208]

Осознание важности экологических проблем заставляет исследователей привлекать для контроля суперэкотоксикантов все современные высокочувствительные методы аналитической химии. Так, при определении низких содержаний ионов высокотоксичных металлов в основном применяются методы оптической спектроскопии и люминесценции (атомноэмиссионная спектроскопия с возбуждением от высокочастотного плазменного факела (ИСП-АЭС), атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС) с электротермической атомизацией и др.) (3 , а также инверсионная вольтамперометрия (ИВА) с химически модифицнрова1Шыми электродами [41. Для определения органических загрязнителей наряду с хроматографией наблюдается тенденция к более широкому использованию хромато-масс-спектрометрии, иммунохимических и флуоресцентных методов 2,5 Следует заметить, что в области разработки методов контроля за состоянием загрязнения природных сред суперэкотоксикантами имеется много нерешенных проблем В первую очередь это относится к методам экспрессного определения органических веществ. [c.244]

Абсорбционная спектроскопия. Многие вещества по- Ч)(рот( Л1етр глощают свет в видимой области спектра или, что (. чио, и 1. (. рять бывзет чаще, в ультрафиолетовой. Спектрофото-по и> 1л ти снег метр — это прибор для измерения поглощения света различных длин волн. Представьте себе, что реакция происходит в оптической кювете спектрофотометра, тогда изменение спектра поглощения может служить для наблюдения за ходом реакции А- - С (рис. 14.5). [c.326]

Отметим прежде всего, что аналитический сигнал — экстенсивная величина (пропорциональная массе или концентрации) физического свойства анализируемой пробы. Примерами таких величин могут служить оптическая плотность (абсорбционная спектроскопия), яркость линии или полосы (эмиссионная спектроскопия, люминесценция), масса осадка (гравиметрия), расход титранта (тит-риметрия), радиоактивность пробы (радиометрия), понижение температуры замерзания (криоскопия). Вместе с тем следует отметить, что аналитический сигнал является двумерной величиной. Экстенсивная величина регистрируется или измеряется при определенном значении (или в некотором интервале значений) интенсивного параметра, или параметра развертки аналитического сигнала. Такими параметрами являются частота (длина волны) поглощаемого или излучаемого света в спектроскопических методах, потенциал в полярографии и амперометрии, значение pH в комплексонометрии и гравиметрии, период полураспада (длина волны, энергия излучения) в радиометрии и т. д. Все эти величины не зависят от массы анализируемой пробы . [c.10]

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, метод качеств, и количеств, определения состава в-в, основанный на исследовании их спектров испускания, поглощения, отражения и люминесценции. Различают атомный и молекулярный С. а., задачи к-рых состоят в определении соота. элементного и молекулярного состава в-ва. Эмиссионбый С. а. проводят по спектрам испускания атомов, ионои или молекул, возбужденных разл. способами, абсорбционный С. а.-по спектрам поглощения электромагн. излучения аиализнруем1>1ми объектами (см. Абсорбционная спектроскопия). В зависимости от цели исследования, св-в анализируемо о в-ва, специфики используемых спектров, области длин волн и др. факторов ход анализа, аппаратура, способы измерения спектров и метрологич. характеристики результатов сильно различаются. В соответствии с этим С. а. подразделяют на ряд самостоят. методов (см., в частности, Ато.мно-абсорбционный анализ. Атомно-флуоресцентный анализ, Инфракрасная спектроскопия, Комбинационного рассеяния спектроскопия, Люминесцентный анализ. Молекулярная оптическая спектроскопия. Спектроскопия отражения, Спектрофотометрия, Ультрафиолетовая спектроскопия, Фотометрический анализ, Фурье-спектроскопия, Рентгеновская спектроскопия). [c.392]

Использование в качестве источников света лазеров в этом методе дает следующие преимущества более высокое спектральное разрешение, а следовательно и чувствительность узость лазерной линии излучения быстрая перестройка частоты излучения и ненужность монохроматора. Наиболее целесообразно в абсорбционной спектроскопии использовать непрерывные лазеры. Однако применяют и импульсные лазеры, так iaK их использование позволяет расширить спектральную область источни а света. Для исследования в ближнем УФ и видимом диапазоне используют лазеры на растворах красителей. В ИК-области спектра широко применяют полупроводниковые диодные лазеры. Существуют нелинейные оптические методы, позволяющие получать излучение с разностной (уз = vj - vj) и суммарной (уз = VI + V2) частотами. Если один из лазеров является перестраиваемым, то можно перестраивать частоту излучения V3 как в УФ-, так и в ИК-областях спектра. [c.116]

Оптическая спектроскопия включает различные методы, основанные на изучонии спектров исследуемого вещества в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой области. В аналитической химии брома применяют методы атомной эмиссионной и абсорбционной спектроскопии, молекулярного эмиссионного и люминесцентного анализа. [c.145]

Атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС) основана на поглощении излучения опгического диапазона невозбужденными свободными атомами (см. рис. 11.14, б). Таким образом, в ААС, как и в АЭС, необходима предварительная атомизация пробы. Однако если в АЭС аналитический сигнал формируют возбужденные атомы, то в ААС — невозбужденные. Величина оптической плотности атомного пара (А) в соответствии с [c.241]

Следует остановиться на ограничениях термооптической спектроскопии и возможных источниках погрешностей. Аналогично моле1д ляр-ной абсорбционной спектроскопии, наиболее существенный недостаток заключается в спектральной неселективности. Кроме того, сигнал во всех термооптических методах зависит от геометрии оптической системы, причем значительно. Вследствие этого термооптический спектрометр требует тщательной и достаточно длительной юстировки и градуировки перед началом экспериментов и частой проверки показаний во время из- [c.341]

Среди лазеров на основе органических соединений с оптической накачкой наиболее глубоко изучены лазеры на электронных переходах в сложных органических молекулах. В результате техника ЛОС достигла весьма высокого уровня развития, необходимого при использовании таких сложных устройств, как лазеры, а ценные свойства ЛОС обеспечили им очень широкий круг применений в различных физико-химических исследованиях. Применение ЛОС прежде всего в спектроскопии, фотохимии, в исследованиях селективного воздействия лазерным излучением на вещество привело к возникновению или существенному развитию принципиально новых методов исследования, таких как двухфотонная спектроскопия, свободная от доплеровского уширения, многофотонная резонансная ионизационная спектроскопия, спектроскопия когерентного антистоксова комбинационного рассеяния, внутрире-зонаторная абсорбционная спектроскопия и др. Рассмотрению [c.197]

Надстроенные пленки детально обсуждаются Гэйнсом [1], поэтому здесь упомянем только несколько наиболее существенных работ. Исследуя оптические свойства надстроенных пленок, Бейтмен и Ковингтон [226] заключили, что в мультислоях стеарата бария на стеклянной пластинке, покрытой хромом, оси цепей находятся в наклонном положении, причем с увеличением поверхностного давления угол наклона уменьшается. С помощью инфракрасной абсорбционной спектроскопии Эллис и Паули [227] определили состав мультислоев опять же стеарата бария, полученных из монослоев на подложках, содержащих небольшие количества ионов тяжелых металлов. Кун и др. [706] использовали надстроенные пленки для получения чрезвычайно интересных данных о процессах, протекающих в возбужденных состояниях (см. также книгу ван Олфена и Майселса, указанную в общем списке литературы к данной главе). [c.153]

Распад перекиси водорода (Н2О2) в ударных волнах исследовался методом абсорбционной спектроскопии на длинах волн 2300 и 2900 А с использованием непрерывного источника света и монохроматора [50]. Пик поглощения в области 2300 А приписан радикалам НО2, образующимся в ходе реакции в количествах порядка 10 моль/см [50, 51]. Хотя радикалы НО2 играют важную кинетическую роль в быстрой реакции Н2—О2 в ударных волнах, в условиях высоких температур и низких полных концентраций, которым исследователи уделяли наибольшее внимание, их концентрация чрезвычайно мала, и обычные методы оптической спектроскопии не позволяют зарегистрировать наличие радикалов НО2 или перекиси водорода в ударных волнах. [c.140]

В абсорбционной спектроскопии мы ограничены не столько оптическими свойствами исследуемого газа, нагретого ударной волной, сколько св011ствами источника излучения. При изучении [c.146]

Исследование смесей органических соединений — наиболее часто встречающаяся задача органического анализа, так как подавляющее большинство объектов исследования в лабораторной практике — природные и биологические объекты, сырье и продукты химических производств — представляют собой смеси. Наиболее сложными (как по составу, так и по строению компонентов) являются смеси нефтяного происхождения. В настоящее время в процессы переработки вовлекаются все более тяжелые части нефти, поэтому в центре внимания аналитиков оказались высокомолекулярные и гетероатомные нефтяные соединения — компоненты высококипящих и остаточных фракц ш перегонки нефти. Исследование таких смесей проводится с использованием широкого набора самых современных инструментальных методов — газовой и ншдкостной хроматографии, масс-спектрометрии, абсорбционной спектроскопии оптического диапазона, люминесценции, спектрометрии ядерпого магнитного резонанса и многих других. Несмотря на специфику каждого конкретного метода, анализ высокомолекулярных смесей сопряжен с рядом методических особенностей, имеющих общий, не зависящий от используемого метода характер. [c.4]

Горелки с предварительным смешением [67, 68] использовали в ранних работах по атомной абсорбции в Австралии и Новой Зеландии. Пламени придавали форму длинного узкого прямоугольника, направленного вдоль оптической оси. Такая геометрия пламени обеспечивала большую длину поглощающего слоя и была аналогична длинным абсорбнионным ячейкам, применявшимся в молекулярной абсорбционной спектроскопии. Использовали серийный распылитель фирмы EEL (Evans Ele troselenium Ltd, Англия). 3 различных лабораториях эту основную конструкцию подвергали модификациям для обеспечения большей химической стойкости [69], для увеличения чувствительности [25] и снижения нестабильности (шума) пламени [70]. [c.35]

Метод основан на способности большинства газов избирательно поглощать лучистую энергию и относится к методам абсорбщюнной спектроскопии. В отличие от сложной и дорогостоящей спектральной аппаратуры для аналитических целей, в которой с помощью диспергирующих устройств обеспечивается спектральное разложение лучистой энергии, в оптических абсорбционных газоанализаторах вьщеление необходимых интервалов спектра осущес гвляется без применения диспергирующих элементов, и поэтому методы, на которых основано действие оптических абсорбционньгх газоанализаторов, называют также бездисперсионными [10]. [c.702]

Говоря об оптических методах, следует упомянуть и фотометрию. И. Бар и Р. Бунзен использовали для количественного анализа абсорбционную спектроскопию (спектры поглощения). В 1870 г. К. Фирордт опубликовал работу о применении созданного им спектрофотометра для измерения спектров поглощения и количественного анализа [67]. В 1877 г. П. Глен и К. Г. Хюфнер сконструировали фотометр, в котором интенсивность света регулировалась с помощью поляризатора. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология