Другие спектральные и оптические методы анализа

К спектральным (оптическим) методам анализа относятся методы, основанные на идентификации эмиссионных и абсорбционных спектров веществ в инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой, рентгеновской и других областях спектра, а также методы, основанные на измерении интенсивности поглощаемого, излучаемого, отраженного или рассеянного света. [c.31]

Практической целью методов атомной спектроскопии при анализе вещества является качественное, полуколичественное или количественное определение элементного состава анализируемой пробы. Еще 25—30 лет назад эти задачи решались, по существу, лишь одним из методов — атомно-эмиссионным методом спектрального анализа в оптическом диапазоне спектра, В настоящее время достаточно широкое применение получили также методы анализа по атомным спектрам поглощения и флуоресценции в оптическом диапазоне, а также по эмиссионным и флуоресцентным спектрам в рентгеновском диапазоне. Во всех случаях в основе этих методов лежат квантовые переходы валентных или внутренних электронов атома из одного энергетического состояния в другое. [c.53]

В области оптических методов анализа имеется большой опыт создания спектрографов, микрофотометров и других приборов для эмиссионного спектрального анализа, включая квантометры, инфракрасных спектрофотометров, спектрофотометров для видимой и ультрафиолетовой части спектра, в том числе регистрирующих (СФ-8 и др.). Давно выпускаются газоанализаторы, особенно для контроля содержания метана в шахтах, но также и для других целей. Налаживается широкое производство хороших приборов для рентгенофлуоресцентного анализа и рентгеновского микроанализа. Есть вполне современные приборы для электрохимических методов анализа. [c.163]

Четвертый том справочника содержит сведения по аналитической химии (методы разделения весовой, объемный и газовый анализ потенциометрический, полярографический, колориметрический и другие методы анализа), по атомному эмиссионному и абсорбционному спектральному анализу, спектрам поглощения неорганических и органических соединений. Приводятся также данные о показателях преломления жидкостей и оптической активности органических соединений. [c.2]

Ядерный магнитный резонанс. Все рассмотренные нами до сих пор методы атомного и молекулярного спектрального анализа относились к оптическим областям спектра. Но оказалось, что и в радиоволновой области в определенных условиях можно получать ценные сведения о структуре химических, особенно органических, соединений. Метод ядерного магнитного резонанса, первые практические применения которого имеют всего 10 — 15-летнюю давность, стал в настоящее время одним из основных методов установления структуры органических соединений. Одновременно быстро увеличивается круг его применения для целей качественного и количественного анализа, особенно в случае сложных задач, когда применение других методов мало эффективно. Уже в настоящее время в ряде производств сложных органических соединений в химико-фармацевтической промышленности и производстве красителей для цветных фотоматериалов ход производства и качество готовой продукции контролируется методом ядерного магнитного резонанса. Несомненно, что и в ближайшем будущем применение этого метода в аналитических целях будет стремительно расти. [c.342]

Председателем комиссии по спектрохимическим и другим оптическим методам анализа является Л. Бирке (США). В комиссии тоже обсуждаются многие вопросы номенклатуры. Так, готовится терминология, относящаяся к молекулярной и рентгеновской спектроскопии. Соответствующие рекомендации по атомной эмиссионной спектроскопии уже приняты. Создается также систематическая классификация источников излучения для спектрального анализа. Членом комиссии является 10. И. Беляев. [c.225]

I Спектральные и другие оптические методы анализа основаны на использо- [c.9]

Помимо спектральных методов, могут быть использованы для анализа газов и другие оптические методы. К числу их относятся колориметрический и рефрактометрический анализы. Первый из этих методов применим к окрашенным газам, а также во всех случаях, когда в результате какой-либо реакции газообразного компонента происходит изменение окраски реактива. Второй метод основан на измерении показателя преломления газа. По показателю преломления можно определять состав бинарной смеси газов, если показатели преломления компонентов неодинаковы. [c.336]

ДРУГИЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА [c.133]

Наиболее обширной является группа спектральных и других оптических методов анализа, включающая методы эмиссионной спектроскопии, абсорбционной спектроскопии, люминесценции, рефрактометрии и др. Оптические методы используют связь между анализируемым веществом и его оптическими свойствами. [c.88]

Многие аналитические исследования могут быть проведены с помощью физических методов. В частности, сюда относятся методы спектрального газового анализа, а также и другие оптические методы. [c.4]

При характеристике чувствительности локальных методов химического анализа целесообразно приводить не только концентрационную чувствительность (в процентах), но и абсолютную чувствительность (в долях грамма), т. е. указывать то минимальное количество элемента, которое может быть обнаружено этим методом. По абсолютной чувствительности рентгеноспектральный микроанализ превосходит все другие методы анализа химического состава. Действительно, анализ с чувствительностью 0,1—0,01% элемента в микронном объеме с весом пробы 10 —10 г означает определение содержания до 10 —10 г элемента. Так, например, чувствительность метода можно проиллюстрировать результатами определения мышьяка в стали. Изучалось распределение мышьяка при средней концентрации 0,05% с чувствительностью до 0,02% при точности 20%. Концентрация 0,1% Аз в объеме 5 жк соответствует наличию в этом объеме 4 10 г Аз. Если эту массу распределить равномерно по объему в 0,5 (анализируемый объем при оптическом спектральном анализе), то концентрация Аз будет Ы0" %. [c.67]

Оптические методы анализа основаны на измерении характе]5истик оптических свойств вещества (испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление, дифракция, интерференция, поляризация света), проявляющихся при его взаимодействии с элекгромагнитшш излучением. По характеру взаимодействия электромагнитного излуч(шия с веществом оптические методы анализа обычно подразделяют на эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, молекулярный абсорбционный спектральный (спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия), люминесцентный, нефелометрический, турбодиметрический, рефрактометрический, интерферометрическиг поляриметрический анализ, а также спектральный анализ на основе спектров комбинационного рассеяния (раман-эффект) и некоторые другие методы, также использующие взаимодействие электромагнитного поля с веществом — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерная гамма-резонансная спектроскопия (эффект Мессбауэра) и т. д. [c.516]

Оптические методы изотопного анализа основываются на однозначной связи энергий спектральных переходов с конкретными изотопами. Набор частот является своеобразным штрих-кодом молекулы. Причём, если молекулы газа содержат разные изотопы, то и присущие им наборы частот также будут отличаться, что связано с изменением энергии колебательных и вращательных уровней молекулы при замене одного изотопа другим. Величина изотопического сдвига зависит от процентного изменения массы изотопа и увеличивается с ростом частоты. Так, изотопический сдвиг для 1 С02 и 1 С02 в области 4,3 мкм составляет величину порядка 65 см 1, а в области 2 мкм 90 см 1. Поскольку изотопные сдвиги вращательно-колебательного спектра молекул находятся в инфракрасной области, то для анализа изотопного состава может быть использовано излучение ИК-лазеров. В настоящее время для этих целей применяются — и диодные лазеры. В первом [c.480]

Спектрограф ИСП-22 в течение длительного времени был надежным и наиболее распространенным прибором для фотографических методов анализа. Его новая модель — спектрограф ИСП-28 — имеет конструктивные отличия корпус прибора состоит из отдельных секций и легко снимается касс,ета имеет другое устройство, ее движение управляется и со стороны щелевого механизма. Оптические схемы обоих приборов одинаковы. Разрешающая способность спектрографа ИСП-28 в области 3000 А = = 10 000. Здесь же он разрешает спектральные линии, различающиеся не менее чем на 0,3 А. В коротковолновой части искрового спектра железа разрешается дублет 2383,25 и 2383,04, а также 2348,099 и 2348,305 А. [c.69]

Сравнительно экспрессный и распространенный оптический спектральный анализ не дает в случае редкоземельных элементов надежных данных ввиду влияния определяемых элементов друг на друга. Единственно пригодным методом определения состава смесей редкоземельных элементов является рентгено-спектральный анализ, однако соответствующие приборы имеются пока лишь в ограниченном числе учреждений. Все это приводит к необходимости разработки таких методов контроля производства получения препаратов редких земель, которые могли бы выполняться самими работниками соответствующих лабораторий или цехов, причем в сравнительно короткие сроки и с достаточной точностью. [c.98]

С другой стороны, очевидно, что для возбуждения резонансных линий больщинства элементов температура даже наиболее горячих пламен недостаточна, в то время как степень диссоциации соединений тех же элементов при этой температуре достигает заметной величины. Поэтому использование для анализа спектров абсорбции позволяет существенно расширить круг определяемых с помощью пламен элементов, при условии сохранения высокой точности измерений, что и определило успех метода атомно-абсорбционного анализа. Опыт применения этого метода показал, что во всяком случае до последнего времени спектральные методы анализа, основанные на использовании электрических разрядов, не позволяли достигнуть столь высокой воспроизводимости и правильности определений. Это тесно связано с принципиальным различием механизмов, обусловливающих влияние химического состава плазмы на ее оптические свойства. Так, в электрических разрядах даже незначительное варьирование состава вследствие различия в потенциалах ионизации разных элементов вызывает изме-ние концентрации электронов. Поэтому меняется проводимость плазмы, сила тока разряда и величина энергии, выделяющейся в единице объема плазмы. В свою очередь, это влечет за собой изменение температуры, интенсивности излучения и степени диссоциации молекул, содержащих определяемые элементы. [c.44]

Оптические методы имеют много достоинств во многих случаях высокую чувствительность (на рис. 5 показана чувствительность некоторых оптических методов определения железа), точность, возможность автоматизации измерений, относительную простоту и доступность аппаратуры. Например, о больших возможностях методов говорит тот факт, что только с их помощью ученые смогли открыть присутствие некоторых химических элементов на других небесных телах. Гелий был открыт спектральным анализом сначала только на Солнце (1868 г.), и лишь 7 лет спустя его обнаружили на Земле. Такая же судьба была и у другого химического элемента — технеция, найденного вначале в спектрах некоторых звезд. [c.28]

Эксперименты на пикосекундной временной шкале и более короткой требуют других подходов. Световая вспышка, вызывающая возбуждение или фотолиз молекул исследуемого вещества, генерируется лазером с пассивной синхронизацией мод, оснащенным системой выделения одиночного импульса из цуга. Хотя пикосекундная импульсная спектроскопия опирается на методику двух вспышек — возбуждающей и зондирую -щей,— импульс зондирующего света обычно получается за счет преобразования части света возбуждающей вспышки, а необходимая короткая временная задержка легко достигается благодаря конечной скорости света. Зондирующий световой пучок направляется по варьируемому более длинному оптическому пути. Для абсорбционных экспериментов спектр этого излучения может быть уширен (например, ССЬ преобразует малую часть излучения лазера на неодимовом стекле с длиной волны 1060 нм в излучение в широком спектральном диапазоне). Для других диагностических методик, например КАСКР, это излучение может быть преобразовано в излучение другой частоты. Существует также ряд специализированных методик для изучения испускания света в пикосекундном диапазоне. Одна из них связана с электронным вариантом стрик-камеры. Для регистрации временной зависимости интенсивности сфокусированного пучка или светового пятна в механическом варианте стрик-камеры используется быстро движущаяся фотопленка. В электронном варианте изображение вначале попадает на фотокатод специального фотоумножителя типа передающей телевизионной трубки. Под действием линейно изменяющегося напряжения, прилагаемого к пластинам внутри трубки, образующиеся фотоэлектроны отклоняются тем сильнее, чем позже они вылетели из фотокатода. Для регистрации мест попадания отклоненных электронов может использоваться фосфоресцирующий экран с относительно длинным послесвечением, изображение на котором фотографируется или преобразуется с помощью электроники для последующего анализа. Этот метод носит название электронно-оптической хроноскопии. В альтернативном методе для изучения флуоресценции с пикосекундным временным разрешением Используется затвор, основанный на эффекте Керра (вращение плоскости поляризации света в электрическом поле), индуцируемом открывающим лазерным импульсом. В еще одном методе (флуоресцентная корреляционная спектроскопия) часть света возбуждающего импульса проходит через оптическую линию задержки и смешивается с испускаемой флуоресценцией в нелинейном кристалле (см. конец разд. 7.2.3), давая на выходе [c.203]

Методы масс-спектрометрии основаны на получении ионов определяемого элемента, их последующем разделении в магнитном поле (или другими средствами) по величине отношения т е (где т — масса иона, е — величина его заряда) и регистрации спектра полученных групп частиц. Они применяются в аналитической химии брома для количественного определения изотопов и для структурного анализа смесей гомологов по их молекулярной массе. Наиболее универсальные варианты — метод вакуумной искры и метод ионной бомбардировки, как и оптический спектральный анализ, позволяют одновременное определение большого числа элементов. Однако масс-спектры отличаются от оптических спектров отсутствием мертвых зон и в меньшей мере обременены помехами со стороны элементов-спутников, что обеспечивает более высокую чувствительность анализа, достаточную для решения ряда специальных задач химии материалов очень высокой степени чистоты. [c.158]

Другим направлением в оптических спектральных методах определения фосфора, обеспечивающим высокую чувствительность, является применение атомно-абсорбционного анализа. Для наблюдения атомной абсорбции вещество переводят в парообразное состояние. Каждый из элементов в газовой фазе поглощает излучение, идущее извне, при определенной длине волны. При температурах атомизации 2-10 — 5-10 °С практически все атомы (98 — 99%) находятся в основном состоянии, что определяет высокую чувствительность атомно-абсорбционного метода. Изменения [c.68]

Среди указанных трех групп наиболее обширной по числу методов и важной по практическому значению является группа спектральных и других оптических методов анализа. Она включает методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорб-ционной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и другие методы, основанные на измерении различных эффектов при взаимодействии вещества с электромагнитным излучением. [c.7]

Не все перечисленные методы получили широкое распространение в качественном анализе. Так, в фарммкопейном анализе применяют эмиссионный спектральный (сравнительно редко), атомно-абсорбционный, молекулярный абсорбционный спекфальный, люминесцентньн г, рефрактометрический, поляриметрический анализ, спектроскопию ЯМР м ЭПР (относительно редко) другие оптические методы используются шачи-тельно реже. [c.516]

Инструментальные методы анализа — количественные аналитические методы, для выполнения которых требуется электрохимическая оптическая, радиохимическая и иная аппаратура. К И, м. а. обыч1ю относят 1) электрохимические методы— потенциометрию, полярографию, кондуктометрию и др. 2) методы, основанные на испускании или поглощении излучения,— эмиссионный спектральный анализ, фотометрические методы, рентгеноспектральный анализ и др. 3) масс-спектральный анализ 4) методы, основанные на измерении радиоактивности. Имеются и другие И. м. а. [c.57]

Открытием н.члиния заполнилась группа редких земель. Иллиний, названный по штату Иллинойсу и его университету, где производились главные работы над этим элементом, принадлежит, вероятно, к наименее распространенным в природе из всех элементов этой группы. Он может быть открыт путем рентгеновского спектрального анализа и определен магнитно-оптическим методом. Его свойства сходны со свойствами других элементов. Количества его, находимые в отходах монацита при производстве газокалильных сеток или в минералах (например, гадолинит), настолько малы, что фракционированных осаждений, производившихся ежедневно в течение трех лет и требовавших много тысяч операций, оказалось недостаточно для получения сколько-нибудь значительного количества чистой иллиниевой соли. Исследования показали, что его основность немного более основности иттрия и значительно больше основности самария. В общем основность редких земель понижается с повышением атомного номера. Исключение представляет иттрий. [c.619]

Метод прикатодного слоя [3] имеет преимущество при анализе следов элементов с не слишком высоким потенциалом ионизации (<9 эВ) и при условии, что другие легкоионизируемые элементы не присутствуют в больших количествах. Мешающее действие малых количеств посторонних легкоионизируемых элементов можно ослабить использованием незначительных навесок проб (< 10 мг). В этом случае анализируемый материал (смешанный с угольным порошком) помещают в полость катода, а излучение прикатодного слоя выделяют путем подбора соответствующей экспозиции. Поскольку температура катода относительно низка, благоприятный предел обнаружения можно получить, если только определяемые примеси достаточно летучи. Хотя интенсивность циановых полос в области вблизи катода относительно низка, все же целесообразно возбуждение спектров проводить в газе или смеси газов, свободных от азота. В методе прикатодного слоя большое внимание нужно уделять точному выбору места в прикатодном слое, от которого регистрируется излучение, толщине этой области и возможности воспроизводимо ее устанавливать на оптическую ось. Эти требования легче удовлетворить при большом расстоянии между электродами (например, 10 мм). Однако следует отметить, что интенсивность спектральных линий быстро изменяется с удалением места регистрации от поверхности электрода. Это изменение зависит от потенциала ионизации элемента, скорости движения его частиц, энергии возбуждения его спектральных линий и т. д. Поэтому нужно обращать большое внимание на то, чтобы физические и химические свойства стандартных образцов и энергии возбуждения линий х п г были бы как можно ближе друг к другу. Последнее требование и требование воспроизводимой установки места регистрации в прикатодном слое никогда не могут быть удовлетворены полностью. Благодаря этому точность такого метода анализа относительно низка. [c.268]

Книга посвящена прикладному рентгеыаспектр.аль-ному анализу, получившему в последнее время широкое распространение как дополнение к используемым методам анализа материалов— оптическим спектральным и хим ическим. Приведены многочисленные примеры решения конкретных аналитических задач, во многих случаях невыполнимых другими методами. [c.4]

Раньше анализ радиочастотного спектра напряжения на. выходе фотоумножителя с оптическим смесителем проводили с помощью развертывающего анализатора с фильтром, причем во время работы системы для получения зависимости I (со) или Р (со) анализировали одну частотную полосу. Для регистрации спектра с помощью такой аппаратуры необходимо поддерживать достаточно высокое отношение сигнала к шуму в течение нескольких часов, и поэтому не только элементы прибора, но также и исследуемая система должны иметь постоянные характеристики в течение длительного времени. С разработкой специальной цифровой вычислительной аппаратуры анализаторов сигнала, работающих в реальном масштабе времени, й автокорреляторов — появились, однако, и другие возможностк. Авто корреляторы определяют С (т) или С (т). С помощью такой аппаратуры анализируют сразу всю спектральную область, причем анализ начинается фазу же по поступлении информации, хорошее отношение сигнала к шуму можно получить за несколько минут, и вследствие этого снижаются требования к стабильности систем. Анализатор спектра, работающий в реальном масштабе времени, представляет данные в традиционной форме и позволяет легко удалять нежелательные гармонические компоненты из спектра шумов (так называемое удаление линий ). Наиболее эффективный метод работы со спектральным анализатором — определение спектра напряжений фототока, который соответствует квадратному корню из /(со) или Р,(со) в зависимости от того, какая применялась методика — гомодинирование илитетеродини-рование. [c.176]

Мысль о том, что закономерное изменение ширины спектральной " линии, измеряемой в различных сечениях ее контура, может быть использовано для определения относительной интенсивности линий в оптическом спектральном анализе, была впервые высказана в 1937 г. Герлахом и Роль-вагеном 171]. В оптической спектроскопии метод Герлаха не получил, однако, широкого распространения. Это объясняется, в первую очередь, тем, что форма оптических спектральных линий не является достаточно постоянной. Она зависит как от формы и размеров щели спектрографа, так и от условий возбуждения спектров.С другой стороны, ширина этих линий часто бывает очень небольшой, что также затрудняет практическое применение метода для целей оптического спектрального анализа. Тем не менее, как показал, например, Коннер [72], применение этого метода в оптике возможно и иногда позволяет получить более удовлетворительные результаты, чем те, которые удается получить при использовании обычных методов анализа. [c.89]

К началу первой мировой войны спектральный анализ, как очень чувствительный и весьма быстрый способ химического анализа, применялся для решения многих задач, труднодоступных для других методов. С его помощью, папример, француз де Грамон доказал, что взрывы на улицах Парижа происходят от снарядов Большой Берты , из которой немцы обстреливали город с невиданной ранее дистанции (120 км), а будущий кудесник оптического эксперимента Роберт Вуд еще в 1891 г. наглядно-продемонстрировал, что в студенческой столовой одного из американских университетов студентов кормят жарким, приготовленным из остатков не доеденных вчера бифштексов. Несмотря на столь широкий диапазон проблем, доступных спектральному анализу, он нока не использовался широко в аналитической практике. Причин этому было две. Во-первых, до 20-х годов спектральный анализ был чисто качественным, в лучшем случае полуколичественпым методом. С его помощью можно было узнать, присутствует ли интересующий пас элемент в пробе можно было ответить на вопрос, много или мало этого элемента, но измерить его содержание со сколько-нибудь хорошей точностью не удавалось. Такой метод анализа не годился для большинства технических задач. Вторая причина лежала в редкости и дороговизне аппаратуры, а также в малом количестве людей, владевших спектрально-аналитической методикой для химиков она была слишком сложна и необычна, физики стояли далеко от аналитических задач. [c.14]

Анализ эфирных масел и близких к ним душистых веш Ьств занимает особое место в аналитической химии. Вследствие большой сложности химического состава этих природных веществ получение воспроизводимых результатов возможно лишь при условии применения стандартизованных методов. Данные анализов редко отражают истинное содержание отдельных составных частей, и уже незначительные отклонения в способе определения могут привести к совершенно другим результатам. По этой п[ ичино в области эфирных масел с трудом прививаются новые методы анализа. Но при исследовательской работе, при выделении и идентификации отдельных компонентов эфирных масел, вполне целесообразно пользоваться и новыми приемами анализа. В настоящее время как оптическая абсорбция, так и спектры комбинационного рассеяния света применяются в области эфирных масел для установления тождества веществ и для определения их структуры, как это было, например, сделано для ирона. Недавно метод спектральной абсорбции был применен и для аналитических целей и оценки товарных продуктов, а именно р-ионона. В будущем можно ждать дальнейших успехов в этом направлении. [c.132]

В пособии приведены основные сведения по термографическому, рентгеновскому, спектральному, электронно-микроскопическому, оптическому и некоторым другим методам физикохимического анализа. Рассмотрены современные аппараты для проведения анализов, методы препарирования, методики выполнения анализов, определения конкретных идентификационных характеристик большого числа минералов, входящих в состав природных сырьевых материалов, используемых в производстве вяжущих вен1еств, изложены характеристики минералов, формирующихся при гидратации вяжущих веществ и входящих в состав затвердевших изделий из них. [c.335]

В приборе ЛУА реализован фотометрический метод спектрального анализа в ультрафиолетовой области (250—400 нм). В этом приборе лучи от источника излучения (лампа СВД-120А) с помощью оптической системы делятся на два потока (луча). Один из них является лучом сравнения и поступает непосредственно в фотоэлемент. Другой поток — измерительный луч проходит через кювету с испытуемым раствором. Устройство кюветы позволяет регулировать толщину просвечиваемого слоя жидкости в зависимости от концентрации раствора. [c.331]

Энергии связи электронов 5/-, 7з-оболочек, участвующих в оптических переходах атомов урана и других тяжелых элементов, имеют очень близкие значения, а сам атом урана обладает низким ионизационным потенциалом. Спектр урана, как и других трансурановых элементов, является чрезвычайно сложным. В нем вместе с линиями нейтральных атомов присутствуют линии однократноио-низированных атомов, поэтому спектр урана представляет собо11 сплошную сетку линий, расположенных на фоне интенсивного непрерывного спектра. В связи с этим обычные методы спектрального анализа не могут применяться для успешного определения малых количеств примесей в уране. [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология