Приборы для молекулярной спектроскопии

В ЯМР-спектроскопии более, чем в других видах молекулярной спектроскопии, уделяется внимание подготовке исследуемого образца, выбору растворителей и условий работы спектрометров. ЯМР-спектрометры гораздо сложнее оптических приборов, они требуют квалифицированного обслуживания, тщательной настройки, эффективного охлаждения мощных электромагнитов, а также почти полного отсутствия электрических и магнитных помех. При неблагоприятных условиях и недостаточной опытности оператора даже на приборах с потенциально высокими возможностями получаются спектрограммы, неприемлемые для структурного анализа. На рис. 19 показаны некоторые распространенные дефекты спектрограмм ПМР, легко распознаваемые по их внешнему виду. [c.51]

Аппаратура. В оптической молекулярной спектроскопии используют глав-ным образом явления поглощения излучения. Применяемые приборы построены по следующей общей схеме [c.234]

Спектроскопические методы подразделяют также на атомные и молекулярные. Это деление для аналитика принципиально, поскольку в методах атомной спектроскопии мы всегда имеем дело с узкими линейчатыми спектрами, а в методах молекулярной спектроскопии — с широкими слабоструктурированными спектрами. И это в конечном итоге определяет возможность их применения в химическом анализе и требования к измерительной аппаратуре — спектральным приборам. [c.203]

В настоящем разделе будут описаны основные узлы спектрофотометров, применяемых для регистрации атомной абсорбции. Подобно конструкциям спектрофотометров для абсорбционных измерений в молекулярной спектроскопии, спектрофотометры для атомно-абсорб-. ционного анализа состоят из тех же основных блоков источника света, спектрального прибора и регистрирующего устройства. [c.59]

Лазерные спектрометры высокого разрешения. Основой приборов высокого разрешения, работающих в видимой области спектра, являются перестраиваемые лазеры на красителях. Достигнутое разрешение ( 10 ), определяемое шириной выделенной линии лазерного излучения, примерно совпадает с допплеровским пределом уширения линий и обеспечивает решение задач атомной и молекулярной спектроскопии в газовой фазе. Известно много лабораторных макетов приборов, однако серийное производство пока отсутствует. В ИК-области наряду с многочисленными ла- [c.12]

В области приборов для молекулярной спектроскопии расширится применение фурье-спектрометров н спектрометров КР. Сохранится роль и значение спектрофотометров дисперсионного типа для ультрафиолетовой, видимой и ИК-областей с оснащением их ЭВМ. [c.23]

Приборы для молекулярной спектроскопии Работы общего характера [c.82]

Современные методы получения молекулярных спектров поглощения, излучения и рассеяния можно подразделить на две основные группы — фотографические и фотоэлектрические. Спектральные приборы, в которых используется фотографический принцип, носят название спектрографов. Спектр, получаемый с помощью таких приборов, регистрируется на фотопластинке или фотопленке в виде полос или линий (темных на светлом фоне для спектров излучения и светлых на темном фоне для спектров поглощения). Фотографическим путем, который исторически появился значительно раньше фотоэлектрического, можно, очевидно, регистрировать спектры только в пределах, определяемых чувствительностью соответствующих фотоматериалов (ультрафиолетовая, видимая и ближняя инфракрасная области). Поэтому, а также по ряду других причин (сравнительно низкая точность определения интенсивностей, громоздкость и т. д.) фотографические методы имеют в настоящее время довольно ограниченную применимость в молекулярной спектроскопии , и мы на них останавливаться не будем. Интересую- [c.133]

Во-первых, любое экспериментальное измерение осуществляется не для отдельной молекулы, а для макроскопической системы, состоящей из многих молекул, и, во-вторых, при любом измерении всегда имеется некоторое, хотя и малое, взаимодействие измерительного прибора с этой системой молекул. При составлении уравнения Шредингера (1.1.1) и выражения для оператора Гамильтона (1.1.2а) ни то ни другое не учитывалось. Однако оба эти фактора, несомненно, следует учитывать при попытках интерпретации различных физических и химических экспериментов на основе результатов, полученных при решении (1.1.1). Очень часто окружение молекулы оказывает малое влияние на некоторое данное исследуемое свойство молекулы. Например, в молекулярной спектроскопии поле электромагнитной волны оказывается слабым возмущением, которое служит только причиной переходов молекулы из одного стационарного состояния в другое поэтому свойства отдельных молекулярных стационарных состояний можно определить из таких измерений, не учитывая это поле. Но при химических реакциях-в результате столкновений реагирующих молекул происходят более сильные изменения молекулярных состояний. Кроме того, так как при этом исследуется макроскопическое количество вещества, будь оно в газообразной, жидкой или твердой фазе, то для изучения этих процессов необходимо использовать методы статистической механики. Даже на молекулярном уровне такие процессы оказываются зависящими от времени, и для их анализа нужно изучать временное уравнение Шредингера [c.13]

Книга является руководством к практическим работам по оптической молекулярной спектроскопии. Она включает работы, посвященные знакомству со спектральными приборами, их настройке и регулировке, методикам получения и обработки соответствующих спектров, применению полученных спектральных данных для целей качественного и количественного анализа, а также при решении специальных физико-химических задач. В книге приводятся необходимые теоретические сведения. [c.2]

Методы молекулярной спектроскопии позволяют получить необходимые сведения о характере взаимодействия воды с органическими соединениями [452, 454, 453, 691, 694, 359, 435, 524, 357, 463, 358]. В большинстве указанных работ рассматривались валентные колебания группы ОН растворенной воды в области 2,5—3,5 мк на однолучевых приборах небольшой разрешающей силы. [c.181]

При выборе метода исследования необходимо учитывать оснащенность лаборатории приборами (в случае, если имеется инфракрасный спектрофотометр, спектрометр ядерного магнитного резонанса, не позволяющий проводить измерения при повышенной температуре). Поэтому ядерный магнитный резонанс возможен для анализа проб, растворимых при нормальной температуре. Вследствие ограниченной растворимости полиоксиметилена и сополимера, содержащего большие количества полиоксиметилена, для определения количественного состава сополимера останавливаются на ИК-спектроскопии твердого вещества. Аналогично поступают и при определении среднего молекулярного веса, но здесь возникает трудность в приготовлении соответствующих эталонов (изменение интенсивности при смешивании). В крайнем случае можно получить данные, характеризующие растворимую часть сополимера. При определении структуры цепи ЯМР-спектроскопия, обладающая большей селективностью, дает лучшие результаты, чем ИК-спектроскопия. Метод ЯМР-спектроскопии также можно применять только для растворимых сополимеров. [c.419]

Инфракрасные спектры молекул — результат энергетических переходов между различными колебательными, вращательными и реже электронными уровнями под действием электромагнитного излучения. Эти переходы значительно различаются по энергиям примерно от 0,4 до 140 кДж/моль. Соответственно различают ближнюю ИК-область в диапазоне примерно от 0,8 до 2,5 мкм (12 500—4000 см- ), в которой наблюдаются электронные и колебательные переходы основную или среднюю ИК-область от 2,5 до 16 мкм (4000—625 см ), связанную в основном с колебаниями молекул, и дальнюю, или длинноволновую, ИК-область от 16 до 200 мкм (625—50 см ), в которой наблюдаются вращательные переходы, колебания в тяжелых молекулах, в ионных и молекулярных кристаллах, некоторые электронные переходы в твердых телах, крутильные и скелетно-деформационные колебания в сложных молекулах, например в биополимерах. В настоящее время наибольшее развитие получила спектроскопия в средней ИК-области, в которой работает большинство серийных приборов. [c.199]

Масс-спектральный метод позволяет проводить анализ химического состава смесей и элементный анализ. Возможен качественный и количественный анализ. Количественный анализ основан на пропорциональности интенсивности линий масс-спектра каждого из веществ его парциальному давлению в области ионизации. Суммарный масс-спектр аддитивно складывается из масс-спектров всех компонентов смеси. Можно анализировать все смеси (газы, жидкости, твердые), которые в ионизационной камере прибора полностью испаряются без разложения компонентов. Эффективность масс-спектрометрии как метода молекулярного анализа сильно увеличивается при его комбинациях с хроматографией, инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопией. Особенно эффективна комбинация с хроматографией, когда [c.451]

Химики ежедневно имеют дело с чрезвычайно сложными проблемами выяснения структуры различных веществ и, поскольку нам сейчас необходимо знать, например, о ферментах и других биологически важных веществах,- гораздо больше, чем просто их молекулярную структуру, в ближайшие годы несомненно можно ожидать дальнейшего совершенствования спектроскопических приборов и методов. В этой книге мы хотели бы ознакомить студентов с основами органической спектроскопии, научить их решать простейшие задачи, чтобы в будущем они смогли успешно ра ать над гораздо более сложными и запутанными проблемами. В книге широко использован тот опыт, который мы накопили за годы обучения студентов Батского университета. [c.8]

Ввиду аналитической направленности книги теоретические вопросы изложены в ней в такой степени, чтобы читатель только почувствовал основы молекулярной динамики. Для получения из спектра максимальной информации важно иметь хорошую технику. Однако даже применение ЭВМ не исключает случайностей и небрежностей как в ходе приготовления образца, так и при работе на спектрофотометре, и этим вопросам уделено очень большое внимание. Важно также, чтобы всякий, кто имеет дело со спектральным прибором, понимал, как он работает с этой целью рассмотрены основные принципы конструкций существующих спектрофотометров. Представляются полезными списки ссылок на каталоги спектров и обзоры, посвященные специальным вопросам. Как мне кажется, количественный анализ методами ИК-спектроскопии используется недостаточно широко и понимается не всегда правильно, поэтому в книге ему отведено центральное место и для иллюстрации многообразия его возможностей приведено несколько примеров. Рассмотрены факторы, влияющие на групповые частоты, но групповые частоты отдельных функциональных групп не обсуждаются — по следующим причинам во-первых, имеются превосходные книги, посвящен- [c.7]

В сборнике спектров и частот Комиссии по молекулярной структуре и спектроскопии при Международном союзе теоретической и прикладной химии (ШРАС) [15] приведены данные по калибровке призменных и дифракционных ИК-спектрофотометров, полностью перекрывающие область 600 — 4300 см Необходимо заметить, что положение любой полосы, кроме изолированной и совершенно симметричной, будет зависеть от спектральной ширины щели. Таким образом, важно, чтобы разрешение спектрофотометра, который должен быть откалиброван, приблизительно соответствовало разрешению прибора, на котором был измерен спектр, или использовались бы полосы, мало чувствительные к спектральной ширине щели [15, 71, 82]. Влияние этих факторов отмечено в уже упомянутых таблицах ШРАС. [c.62]

В химической промышленности спектроскопия долго не применялась. Это объяснялось тем, что развитие теории молекулярных спектров относительно запоздало и соответствующие приборы были также созданы позднее. [c.10]

В монографии не нашли достаточного отражения работы советских ученых, которые в последние годы внесли значительный вклад в развитие молекулярной масс-спектроскопии. Отечественным приборостроением на основе разработок СКВ аналитического приборостроения АН СССР были созданы лабораторные масс-спектрометры для изотопного и молекулярного анализа приборы МИ 1305 и МХ 1303 с разрешающей способностью 300 и 450 соответственно (см. таблицу). [c.7]

Интенсивное применение в течение последних двух десятилетий физических методов, в частности спектроскопии в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, а позднее ЯМР-спектроскопии, способствовало большому прогрессу и, возможно, даже произвело революцию в области установления структуры органических молекул, особенно молекул природных соединений. В противоположность указанным выше методам масс-спектрометрии уделяли очень мало внимания как в химии природных соединений, так и в органической химии в целом, несмотря на то что за последние десять лет начали выпускаться масс-спектро-метры очень высокого качества. Такое положение создалось, вероятно, частично потому, что масс-спектрометры благодаря высокой точности и хорошей воспроизводимости масс-спектров являются превосходными точными приборами для количественного анализа и их широкое ирименение для этих целей не стимулировало поисков новых областей применения метода. Большинство химиков-органиков до сих пор еш е рассматривает масс-спектрометрию как метод количественного анализа газообразных или низкокипящих углеводородов, определения стабильных изотопов в газообразных продуктах деградации и, конечно, как метод определения молекулярных весов. [c.300]

Например, в спектрофотометрии, люминесцентном анализе, эмиссионной спектроскопии прибегают к усилению фототока при помощи электронных фотоумножителей. В полярографии все больше используются электронные приборы, где также усиливается сигнал. В скором времени в аналитических приборах, несомненно, будут использованы и достижения молекулярной электроники. Нередко в приборах применяются кумулятивные, т. е. накапливающие слабый сигнал с течением времени, приемники (конденсаторы, фотографические пластинки). [c.11]

Оснащение всех основных типов классических приборов плектронно-вычнслительными машинами (ЭВМ), обеспечивающими постоянную оптимизацию режимов работы, обработку результатов измерений и выдачу данных в наиболее удобном виде и форме, существенное повышение производительности измерений. Приборы этого типа позволяют решать принципиально новые научные задачи, нанример в области молекулярной спектроскопии. Примепение ЭВМ приблизительно на порядок повышает точность измерения спектров на оси ординат. Органическое включение ЭВМ в состав спектрального прибора неизбежно приводит к изменениям в конструкции многих узлов приборов. [c.10]

Резко выраженная чувствительность спектров ПМР к условиям их получения является специфической особенностью этого вила молекулярной спектроскопии. Благодаря возможности существенного изменения контура спектрограммы при изменении напряженности внешнего магнитного поля, условий облучения образца радиочастотами, а также при изменении локальных магнитных полей в присутствии парамагнитных веществ (в частности, так называемых сдвигающих реагентов ) и специальных растворителей, открываются весьма ценные дополнительные возможности расшифровки спектрограммы и детализации структурного анализа. Однако высокая чувствительность спектров ПМР к условиям регистрации может быть причиной получения недоброкачественных спектрограмм, малопригодных для практического использования. В спектроскопии ЯМР приходится поэтому уделять большое внимание подготовке исследуемого образца, выбору растворителей и условий работы спектрометров. Спектрометры ЯМР гораздо сложнее оптических приборов они требуют квалифицированного обслуживания, тщательной настройки, отсутствия электрических и магнитных. помех и эффективного охлаждения мощных электромагнитов. При неблаго--приятных условиях и недостаточной опытности оператора даже на приборах с потенциально высокими возможностями получаются спектрограммы, неприемлемые для структурного анализа, На рис. 4.5 показаны некоторые распространенные дефекты спектрограмм ПМР, легко распознаваемые по их внешнему виду (первые пять спектрограмм сняты для одного и того же вещества в разных условиях). [c.80]

Направление научных исследований новые приборы и оборудование в аналитической химии низкотемпературная калориметрия молекулярная спектроскопия и электронный парамагнитный резонанс физическая химия алюмосиликатов и молекулярные сита изучение механизма органических и неорганических реакций с применением меченых атомов кристаллохимия смешац-ные окислы металлов, электрохимия металлорганические соединения химия высокомолекулярных соединений синтез биологически активных веществ синтетические и природные макроциклические пигменты биогенез природных соединений тиолы и серусодержащие гетероциклы терпены и стероиды алкалоиды грибковые метаболиты. [c.262]

Достижения в области исследования состава битумов являются следствием применения методов и приборов, обычно используемых в смежных областях науки. Поэтому для более глубокого изучения битумов необходимо находить более рациональные методы разделения битумов на узкие фракции, а также применять новейшие методы их исследования (сольвентное фракционирование, селективная адсорбция, термодиффузия, диализ, электрическое осаждение, аддукция мочевиной, спектроскопия, микроскопия, пара- и ядерно-магнитный резонанс). Одним из перспективных методов разделения битума на фракции по молекулярному весу является гельфильтрование. [c.37]

По диапазону длин волн (или частот) электромагн. излучения выделяют радиоспектроскопию, микроволновую спектроскопию, оптическую С. (см. Инфракрасная спектроскопия. Молекулярная оптическая спектроскопия. Ультрафиолетовая спектроскопия), рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию (см. Мёссбауэровская спектроскопия. Гамма-абсорбционный аиализ). Оптическую С. на практике иногда отождествляют со спектрофотометрией. В каждом разделе С. используются свои приборы для получения, регистрации и измерения спектров. В соответствии с различием конкретных эксперим. методов выделяют спец. разделы С., напр. Фурье-спектроскопия, лазерная спектроскопия. [c.394]

Наряду с этим, естественно, необходимо чисто техническое усовершенствование указанных методов применительно к углеводам. В области масс-спектрометрии речь идет прежде всего о конструировании приборов, позволяющих исследовать вещества с молекулярным весом до нескольких тысяч, и использовании других принципов ионизации, например фотоио-низацин, а также о поиске новых типов летучих производных. Для ЯМР-спектроскопии одним из перспективных направлений является изучение зависимости ЯМР-спектров от температуры и природы растворителя и от ее связи с конформацией соединения. [c.627]

Большой инт )ес для широкого круга читателей представит обзор Б.Е. Конвея "Специальные методы изучения электродных процессов и электрохимической адсорбции" (глава 5). В электрохимии уже давно ощущается острая потребность в использовании новых физических методов исследования границы раздела фаз, поскольку только они могут позволить перейти от феноменологического описания поверхности на атомно-молекулярный уровень. Соответствующая обзорная литература на русском языке практически отсутствует. Поэтому статья Б.Е. Конвея, содержащая обширную библиографию, приобретает особую ценность. Значительная часть обзора посвящена оптическим методам исследования поверхности электродов. Подробно изложена эллипсомет-рия - от математических основ до приборов и приложений. Далее описан метод электрооиражения и спектроскопия внутреннего отражения в прозрачных электродах. Специальный раздал отведен дифракции рентге новских лучей на поверхности электродов. Описаны методические успехи в исследованиях адсорбции и электродных процессов. Особо рассмотрен радиоизотопный метод и его различные приложения. Кратко обсужден фотоэффект и его использование в исследованиях по электро. химической кинетике. В конце главы дается ряд новейших методов, среди которых отметим накопительную рефлектометрию. [c.6]

В жидкостях окружение отдельной молекулы или иона вследствие молекулярного движения оказывается сравнительно однородным. Поэтому в жидкостях отсутствуют возмущающие влияния, которые позволяют использовать ядерный магнитный резонанс (ЯМР) для изучения структур кристаллов. Если ширина типичного максимума в случае твердого тела составляет около 20 гс, то в жидкости при достаточной однородности внешнего поля ширина составляет от 0,01 до 0,1 м гс. Однако при использовании достаточно чувствительнЬ1х приборов удается обнаружить тонкую и сверхтонкую структуру, имеющую большое значение для химии. Это возможно только в том случае, если внешнее поле гораздо более однородно, чем при исследованиях ЯМР низкого разрешения в твердых телах. Поэтому приборы для ЯМР-спектроскопии высокого разрешения значительно дороже. Для повышения эффективной однородности поля иногда заставляют образец быстро вращаться вокруг вертикальной оси. [c.351]

Инфракрасная спектроскопия и масс-спектрометрия. Одним из часто применяемых методов идентификации компонентов смеси является анализ их методом инфракрасной спектроскопии или масс-спектрометрии. Другой возможный способ — параллельные анализы на хроматографе и спектральном приборе. Однако наибольший интерес представляет непосредственное соединение масс-спектрометра с хроматографической колонкой. Установка импульсного масс-спектрометра между колонкой и детектором хроматографа позволяет проводить непрерывную идентификацию н определять степень чистоты компонентов, соответствующих хрсмато-графическим пикам, так как на осциллографе38 можно получить до 2000 масс-спектров в 1 сек. Идентификацию можно провести и более простым способом, если во время выхода пика осуществлять развертку, позволяющую определять массу молекулярного иска89. [c.202]