Приложения инфракрасной спектроскопии

Приложения инфракрасной спектроскопии [c.38]

Применение инфракрасной спектроскопии в исследованиях адсорбции и катализа представляет одно из интересных и важных направлений современной прикладной спектроскопии. В этой главе представлено несколько типичных задач приложения инфракрасной спектроскопии к исследованию структуры поверхностных соединений, механизма адсорбции и природы кислотных центров. [c.273]

Метод инфракрасной спектроскопии весьма плодотворно применяется для определения состава бензино-лигроиновых фракций нефтей. Научной основой для приложения этого метода послужил большой экспериментальный материал по снятию спектров чистых синтетических углеводородов всех основных гомологических рядов. [c.234]

Тем не менее метод инфракрасной спектроскопии оказался довольно мощным и эффективным средством познания химической природы высокомолекулярных компонентов нефти. Его приложение к исследованию строения молекул этих сложных соединений основано на использовании характеристических спектров отдельных групп атомов, входящих в состав молекул. [c.235]

Взаимосвязь двух понятий — внутреннего вращения и поворотной изомерии — стала ясной в приложении ко многим низкомолекулярным веществам уже давно, особенно при использовании метода инфракрасной спектроскопии [47], Поворотная изомерия и заторможенность внутреннего вращения имеют одну и ту же причину— наличие потенциальных барьеров. На заторможенность внутреннего вращения указывает также факт, что теплоемкость молекул, содержащих единичные С—С-связи, находится между значениями, характерными для вращательных и колебательных степеней свободы. [c.135]

В 1960 г. опубликована монография чешского ученого И. Кесслера Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе — перв 1я книга, специально посвященная аналитическим приложениям ИК-спектроскопии. [c.45]

Вследствие того что все растворители имеют специфическое поглощение, выбор растворителя для инфракрасной спектроскопии сопряжен с известными трудностями. На рис. 15.14 и 15.15, а также в приложении Ж приведены спектры больщинства распространенных растворителей, применяющихся в ИК-спектроскопии, [c.241]

Данные инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса взаимно дополняют друг друга при определении групп. Например, различные метильные группы, такие, как гел-диметильная, метоксильная и Ы-ме-тильная, легче определить с помощью ядерного магнитного резонанса, и поэтому в приложении дана таблица химических сдвигов. [c.9]

В книге рассматриваются спектроскопические методы исследования состава, устойчивости и строения комплексных соединений. Дается обзор приложений спектрофотометрии, инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса к решению проблем координационной химии. [c.2]

Книга посвящена приложению эффективного и бурно развивающегося метода инфракрасной спектроскопии к исследованию неорганических соединений. [c.4]

Совершенно очевидно, что органический капельный анализ, в котором используются только химические методы, не может так широко применяться, как классический макроанализ, в котором используются и физические методы. Химические методы, а также в виде исключения инфракрасную спектроскопию целесообразно применять только при предварительных исследованиях, проводимых для того, чтобы выяснить, какие препаративные процессы следует применить для выделения веществ и получения соответствующих замещенных, которые затем могут быть точно идентифицированы с помощью физических методов. Так как для расширения органического капельного анализа необходимо улучшать существующие методы и продолжать разработку новых реакций, то вполне очевидно, что усилия, приложенные к разрешению этих задач, обогатят также и химические методы классического органического. макроанализа. На основании опытов по применению органического капельного анализа для исследования 4 [c.51]

Для некоторых приложений полярографии могут потребоваться гораздо более сложные системы с ЭВМ и с соответствующими программами. На рис. 10.8 дана схема аппаратуры, сопряженной с ЭВМ, позволяющей проводить обработку данных в электрохимии с применением быстрого преобразования Фурье (FFT). Использование цифрового FFT для обработки данных, полученных на аппаратуре, сопряженной с ЭВМ, нашло широкое распространение в ядерном магнитном резонансе (ЯМР) и инфракрасной спектроскопии (ИК). Однако в электроаналитической химии цифровое FFT на сопряженной с ЭВМ аппаратуре применили только недавно, и примеры относительно [c.551]

Несмотря на то что все эти растворы в соответствии с данными инфракрасной спектроскопии не оказывают заметного химического воздействия на ненапряженный полипропилен, при одновременном приложении растягивающих нагрузок они вызывают химическую деструкцию материала, приводящую к появлению трещин и увеличению деформации ползучести. Это подтверждено результатами спектрального анализа. [c.59]

В последние годы интерпретация инфракрасных спектров полимеров стала проще благодаря успехам, достигнутым в нескольких направлениях. Это изучение спектров дейтерированных полимеров, развитие основ теории инфракрасного дихроизма, приложение к анализу спектров теории групп и приложение анализа нормальных координат к некоторым простым полимерным системам. Очевидно, что при таком подходе к изучению ИК-спектров инфракрасная спектроскопия стала необходимым инструментом исследования физической структуры и химического строения полимеров. Можно ожидать, что в ближайшем будущем будут получены и исследованы новые интересные дейтерированные полимеры, станет доступным наблюдение дихроизма в дальней инфракрасной области, будут количественно интерпретированы степени дихроизма и поворотный эффект, произведена попытка детального анализа нормальных координат для полимерных молекул и кристаллов, а также будут усовершенствованы методы наблюдения спектров комбинационного рассеяния полимеров. [c.87]

Применение радиоспектроскопии. Аналитические приложения методов радиоспектроскопии начали развиваться в последнее время и являются весьма перспективными. Радиоспектроскопия является, по существу, продолжением инфракрасной спектроскопии в область еще [c.14]

Пятое издание учебного пособия существенно переработано по сравнению с предыдущим. Изменения коснулись и структуры книги, и ее содержания. Переработаны глава I Организация работы и техника безопасности , глава 2 Основные операции при работе в химической лаборатории , глава 3 Методы очистки органических веществ , глава 6 Количественный анализ углерода и водорода в органических веществах микрометодом . Сведения о методе Фриделя — Крафтса включены в главу 8 Реакции алкилирования и главу 9 Реакции ацилирования . Материал по реакции Канниццаро и реакции Клайзена объединен в главу 16 Конденсация карбонильных соединений в присутствии оснований . В главу 18 Идентификация органических соединений включены такие распространенные физические методы, как инфракрасная спектроскопия и ядерный магнитный резонанс. Во многих главах вместо прежних дан ряд новых синтезов. Обновлению и замене подверглись многие рисунки, переработаны список рекомендуемой литературы и приложение. [c.8]

А.5 (см. приложение) приведены диапазоны прозрачности в инфракрасной области растворителей, обычно применяемых в ИК-спектроскопии. [c.449]

Эти методы спектроскопии, свободной от доплеровского уширения, основаны на одновременном взаимодействии молекул с двумя электромагнитными полями. Они были успешно использованы как в видимой, так и в инфракрасной областях [143]. Допустим, что монохроматическая волна лазера 1 настроена на центральную частоту Vl2 молекулярного перехода (рис. 5.11). Верхний уровень 2 заселяют молекулы только с компонентами скорости 112 = 0 А Ог (см. рис. 5.9, а и разд. 5.2.4.2). Если приложенное к молекулам второе электромагнитное поле (излучение другого лазера, микроволновое иоле или радиочастотное поле) подстраивается к частоте V2з, то молекулы, находящиеся на уровне 2, способны возбуждаться до уровня 3. Этот двойной [c.281]

Количественный молекулярный анализ по инфракрасным спектрам поглощения обычно применяют к смесям, которые состоят из невзаимодействующих и неассоциирующих компонентов. В этом случае инфракрасный спектр системы получается аддитивно из спектров ее отдельных составляющих. Количественный анализ взаимодействующих компонентов относится к области кинетики химических реакций. Приложение спектроскопии к исследованию кинетики реакций изложено в разделе IV ( 94). Описанный там метод полностью применим и к инфракрасным спектрам. [c.271]

Цель настоящего раздела — краткое изложение теории Фурье-спектроскопии в приложении к ИК-спектроскопии, рассмотрение основных элементов существующих приборов, а также обзор некоторых результатов, полученных интерференционным методом. Поскольку медленно сканирующим интерферометрам, сконструированным для исследований в субмиллиметровой области спектра, было посвящено большое число работ [3— 5], интерферометры этого типа будут рассмотрены кратко, а основное внимание будет сконцентрировано на быстро сканирующих устройствах, предназначенных для измерений во всем инфракрасном диапазоне спектра. [c.92]

Инфракрасная спектроскопия компле1Й ных соединений представляет собой сравнительно молодую и быстро развивающуюся область исследования, сложившуюся фактически в течение последних десяти лет. Дальнейший прогресс ее будет связан, вероятно, с более широким внедрением расчетных методов, которые позволят исключить или хотя бы существенно ограничить произвол в отнесении колебательных частот. Можно ожидать также, что поле приложения инфракрасной спектроскопии к проблемам координационной химии значительно расширится с развитием экспериментальной техники (продвижение в область низких частот, где проявляются валентные и дёформаци онные колебания связей металл—лиганд, измерение интенсивностей, применение поляризованного излучения). [c.189]

Преимущества метода инфракрасной спектроскопии, которые не раз подчеркивались при публикациях результатов, полученных в других областях, сохраняют силу в отношении эфирных масел, душистых веществ и косметических средств. Многие исследователи отмечают скорость анализа. Это не всегда справедливо. Главное в приложении инфракрасной спектроскопии к рассматриваемой отрасли производства заключается в том, что она позволяет получить сведения, которые ранее упускались из виду. Из одного инфракрасного спектра можно извлечь так много информации, что для ее правильной оценки нужно затратить большое количество времени. Однако если разработана стандартная методика, время на анализы значительно сокращается. Возможность получения полуколичественных результатов при обычной записи спектров в одной и той же кювете оказывает важную помощь при оценке соотношения компонентов. Леви [5] использовал такую оценку относительных концентраций компонентов для установления подлинности иланг-иланго-вых масел. Обычно следят за компонентами с низкой концентрацией или следами компонентов, указывающими на метод получения или обработки продукта. Пропорциональное уменьшение следов таких компонентов в различных образцах указывает на разбавление. Изменение в соотношении компонентов иногда указывает на изменение природных условий, время сбора урожая, климат, количество осадков, возраст растения перед перегонкой или обработкой. Эти аспекты будут обсуждены ниже. [c.136]

На этом фоне особенно остро ощущается явный недостаток литературы на русском языке, где были бы в доступной форме обобщены практика и аналитические приложения ИК-спектроскопии (вопросы структурно-группового анализа освещены хорошо). Фактически имеются только книга В. М. Чулановского Введение в молекулярный спектральный анализ (М.—Л. ГИТТЛ, 1951) и переводная книга И. Кесслера Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе (М. Мир, 1964), хотя принципы количественных измерений ИК-полос поглощения в условиях инструментальных искажений начинали разраба- [c.5]

Больщинство исследований биологических жидких кристаллов относится к клеточным мембранам и водно-липидным системам (природным и искусственным). Водно-липидные системы являются интересными моделями для изучения различных клеточных механизмов (ионная проницаемость, поток воды, электрическое сопротивление и емкость и т. д.). Исследования стимулируются также важностью дифильных линидов для различных отраслей промышленности, таких,-как производство мыл, косметики, фармацевтических средств и продуктов питания. Многочисленные книги и обзорные статьи содержат детальную информацию по химии, фазовым диаграммам, дифференциальному термическому анализу, инфракрасной спектроскопии, магнитному резонансу и рентгено-структурному анализу. Представляется необходимым обсудить здесь вопросы жидкокристалличности в приложении к клеточным мембранам и их физиологии. [c.280]

Частоты и V,, симметричное и асимметричное колебания растяжения ОН. Эти колебания идентифицируются с поглощением вблизи 3600 см в парах, 3400 см в жидкости и 3200 см ъ твердом теле. Аналогичная частота, обусловленная растяжением ОН, наблюдается и для воды. Частота этой полосы изменяется примерно на 1/1/2 при переходе от перекиси водорода к перекиси дейтерия, а это подтверждает, что она обусловлена движением атома водорода. Для молекулы воды в паровой фазе частоты симметричной и антисимметричной вибраций ОН разделены примерно на 100 волновых чисел, что обусловлено жестким сочетанием гидроксильных групп. Близкое совпадение, или вырожде-1П1е, этих колебаний в перекиси водорода приписывается слабому сцеплению между гидроксильными группами. Такое предположение, как обнаружил Тей-, 1ор, подтверждается тем, что комбинационная полоса 3200 см в твердой фазе может быть расщеплена на два максимума, разделенных примерно на 130 см и что приблизительно такое же расстояние наблюдается и в растворе. Правда, вполне возможно, что при переходе из парообразного состояния в конденсированную фазу единичная частота ОН расщепляется на ряд составляющих компонент в связи с эффектами молекулярной ассоциации, но в этих условиях вряд ли возможно такое большое расстояние между составляющими линиями. Поскольку в паровой фазе такого разделения не наблюдается, трудно точно определить правильную величину для невозмущенной молекулы. Оио не должно быть столь велико, как в конденсированных фазах, и невозможность обнаружения его в парах показывает, что расщепление лежит в пределах обычной точности для инфракрасной спектроскопии. Колебания и правильнее всего отождествить с к(5лебанием при 3610 см [66]. Приложение правила Бэджера дает величину 0,98 Л для длины связи О—Н. [c.279]

Межатомные расстояния и валентные углы для различных пар атомов приведены в таблицах в Приложении к главе 1 (стр. 48 и 51). За небольшими исключениями, значения этих величин у высокомолекулярных веществ и простых молекул вполне аналогичны. У простой молекулы, такой, как этан, единственным фактором, оказывающим влияние на ее стереохимию, помимо межатомных расстояний и валентных углов, является затрудненное вращение около углерод-углеродной связи. Эта проблема была исследована методами электронной диффракции, раман- и инфракрасной спектроскопии и термодинамики. (Обзор этих работ см. Ingold, 1953.) Очевидно, что устойчивая конформация молекулы этана имеет вид, близкий к показанному на схеме 1, которая представляет собой изображение молекулы при наблюдении ее вдоль связи С С. Нижние С—Н-связи находятся в заторможенных положениях относительно- первых трех связей. У такой молекулы существуют три эквивалентные конформации с энергетическим барьером порядка 2,9 ккал-моль в промежуточных не - заторможенных положениях. [c.291]

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

Другим хорошим примером, демонстрирующим влияние изменения симметрии на спектры, может быть ион сульфата. Ион сульфата (симметрия Та) имеет две инфракрасные полосы в области призмы из хлористого натрия, одна из которых относится к V3 (1104 см ), а вторая— к V4 (613 сж- ) (формы этих колебаний указаны в приложении V). В комплексе [Со (ЫНз)5030з]Вг координированная сульфатная группа имеет более низкую симметрию Сз , причем в спектре появляются шесть полос при 970 (vi), 438 (V2), 1032—1044 и 1117—1143 (vs), 645 и 604 см-i (V4). В мостиковой сульфатной группе симметрия понижена до zv И появляется еще больше полос. В мостиковой сульфатной группе полоса vs иона SO4 расщеплена на три пика, а полоса V4—на другие три пика [50]. Таким образом, инфракрасная спектроскопия — весьма эффективное средство определения симметрии и характера связи иона сульфата в комплексах. [c.255]

В ч. 1И собран большой материал по инфракрасным спектрам (и немало по спектрам комбинационного рассеяния) координационных соединений с различными неорганическими и органическими лигандами. Классификация комплексов проведена по типам лигандов. Рассмотрены возможности определения структуры комплексов каждого класса методом инфракрасной спектроскопии, найденные виды структур, отнесение колебательных частот, формы колебаний некоторых комплексов и другие вопросы. Особое внимание обращено на колебания металл-лиганд, пдентификацня которых проведена при помощи расчета нормальных колебаний. Указаны многие интересные данные о силовых постоянных растяжения связей металл-лиганд и др. Дан ряд иллюстраций инфракрасных спектров поглощения координационных соединений. Одно из приложений представляет собой корреляционные диаграммы характеристических или групповых частот неорганических и комплексных соединений. [c.7]

Д. Р. Дайер, Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений, Изд. Химия , 1970. Обзорная монография, посвященная возможностям применения ультрафиолетовой, инфракрасной спектроскопии и спектров ядерного магнитного резонанса в органической химии. В главе, касающейся электронной спектроскопии, рассмотрены основные закономерности спектров соединений, содержащих простые и сопряженные хромофорные группы и ароматические системы, встречающиеся в природных соединениях. Приведены упражнения по спектраль-но-структурным корреляциям. [c.96]

Этот метод измерения спектра поглощения с помощью изменения давления называется оптоакустической спектроскопией, а сама измерительная установка известна как спектрофон. Многие годы в ней использовались обычные источники света [25, 26], но только применение лазеров сделало оптоакустический метод крайне чувствительным и ценным методом инфракрасной спектроскопии. Большая мощность инфракрасных лазеров обеспечивает высокую чувствительность, а хорошая коллимация пучка позволяет сконцентрировать энергию возбуждения в маленьком объеме образца. Высокая чувствительность современных лазерных спектрофонов позволяет обнаруживать следы молекулярных примесей в газах при их концентрациях намного ниже 1 ч. на млн. Поэтому в последние годы этот метод привлекал все большее внимание. Было опубликовано несколько обзоров [27—29], в которых обсуждаются основные принципы метода, его преимущества и ограничения, а также ряд его приложений. [c.253]

ПОЛЯ лигандов. Монография Ватанабе [7] по применению операторных методов в теории поля лигандов является новым учебником, который заполняет пробел между элементарной квантовой механикой и теоретическими работами, выполняемыми в настоящее время для систем переходных металлов, йергенсен написал две монографии, в одной из которых [8] с точки зрения теории поля лигандов обсуждаются данные оптической спектроскопии до 1960 г., тогда как во второй [9] дан обзор общей научной литературы по комплексам переходных металлов до 1964 г. йергенсену принадлежат также три обширные обзорные статьи. Двумя наиболее интересными в рамках данного обзора являются статья по развитию взглядов на нефелоауксетичёские ряды и анализу литературных данных до 1963 г. [10], а также обзорная статья по дальнейшему расширению области применения теории поля лигандов в оптической спектроскопии [11]. Третья обзорная статья более общего характера посвящена вопросу использования спектроскопии для изучения природы химической связи [12]. Применение теории групп в теории поля лигандов проиллюстриро вано Коттоном [13]. Накамото [14] всесторонне рассмотрел теорию и приложения (до 1963 г.) инфракрасной спектроскопии в химии переходных металлов. Драго [15] представил хотя и вводное по характеру, но достаточно подробное обсуждение применения физических методов в химии переходных металлов. Бальхаузен и Грей [16] опубликовали свои лекционные записи по теории молекулярных орбиталей, включающие приложение теории молекулярных орбиталей к соединениям переходных металлов. В частности, оптическая и инфракрасная спектроскопия, а также теория поля лигандов нашли отражение в исчерпывающих авторитетных обзорах, поэтому в настоящей книге они не будут рассматриваться. Мы представим лишь основные идеи, необходимые для сопоставления с данными по электронному парамагнитному резонансу. Обсуждение прежних достижений метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) нашло отражение в предшествующих обзорах и также не [c.8]

Автор настоящей главы ограничивается в основном описанием общих методов спектроскопии, которые могут быть использованы для решения некоторых специальных проблем органической химии. Представляющие интерес спектры охватывают широкий диапазон длин волн—от инфракрасной области до далекого ультрафиолета. Сравнительно подробное описание метода инфракрасной спектроскопии обусловлено все возрастающим значением исследования этих спектров для решения ряда задач, которые вряд ли могут быть решены при помощи спектроскопии в видимой и ультрафиолетовой областях. Практически для решения тех или иных вопросов органической химии могут быть использованы все разновидности спектроскопической методики, но самое большое приложение имеет абсорбционная спектроскопия. Результаты, представляющие интерес для химика-органика, может дать также исследование и таких слабых спектров излучения, как спектры комбинационного рассеяния света, флюоресценции, фосфоресценции и хемнлю-МИнесценции. В разделе о спектрах комбинационного рассеяния света (стр. 150) описана общая техника таких работ. [c.7]

А И что она растет с увеличением приложенного напряжения. Структуру таких тонких пленок невозможно та очень трудно изучать обычными спектроскопическими методами (дифракция электронов, инфракрасное поглощение и т.д.), поэтому приходится проводить комплексные исследования на основе анализа кривых катодного восстановления и данных оже-спектроскопии или упомянутой в гл. 3 электронной спектроскопии для химического анализа. Интересные результаты получены при исследовании содержания воды в пленке пассивного состояния- Термический анализ и исследования с использованием сверхтяжелой воды (Т2О) показали, что при длительном воздействии потенциала происходит депротонизация (удаление протонов) поверхности, приводящая к ее стабилизации. Химический состав пленки не является постоянным, обычно наблюдается образование специфического геля, состоящего из частиц различных гидратированных оксидов металла. Можно считать, что для железа подходит формула Р 20з геН20, однако возможно и образование комплексов Ге сОНг либо (в зависимости от внешних условий) с ОН, что приводит к десорбции молекул Н2О. Именно такое специфическое связывание содержащейся на поверхности воды и является, по-видимому, основной причиной коррозионной стойкости пленки пассивного состояния. Для полного понимания картины необходимы более детальные исследования, в частности, следует изучить, как меняется степень гидратации поверхности во времени. [c.195]

Вместо перестройки частоты излучения лазера по молекулярным линиям поглощения часто можно сдвигать молекулярные уровни с помощью внешнего магнитного или электрического поля так, чтобы получить совпадение между линиями генерации с фиксированной частотой и врашательными или вращательно-колебательными переходами [73, 74]. Вращательные уровни парамагнитных молекул, находящихся внутри резонатора лазера, могут быть, например, сдвинуты с помощью эффекта Зеемана при приложении магнитного поля так, что они совпадут с линиями генерации в дальней инфракрасной области, в результате чего возникает резонансное поглощение лазерного излучения. Резонанс фиксируется по уменьшению мощности генерации лазера. Лазерная спектроскопия магнитного резонанса — один из наиболее чувствительных методов обнаружения молекул и свободных радикалов. Впервые этот метод был применен к Ог [75], а впоследствии к другим стабильным молекулам N0, КОг и НгО и свободным радикалам ОН, СН и НСО [76]. [c.264]

В, настоящей главе рассмотрено взаимодействие инфракрасного излучения с колебаниями кристаллических решеток. В зависимости от типа решетки — ионного, ковалентного, молекулярного или решетки с дефектами — в кристаллах может наблюдаться поглощение различного характера, например поглощение остаточных лучей, многофо-нонное, а также поглощение, индуцированное дефектами решеток. Соответствующие спектры рассмотрены в теоретической части главы затем следует раздел, в котором приведены наиболее характерные примеры практических приложений теоретических выводов. ИК-спектроскопия позволяет получить разностороннюю информацию о строении кристалла и силах, действующих в пределах кристаллической решетки. Большая часть обсуждаемых результатов получена из измерений ИК-спектров в той или иной форме (пропускание, отражение, поглощение). Однако там, где это необходимо, привлечены также данные по спектрам комбинационного рассеяния и особенно рассеяния медленных нейтронов, которые существенно дополняют ИК-спектры. [c.218]