Спектры поглощения количественные характеристики

Для расшифровки состава природных органических соединений нефти и нефтепродуктов и характеристики их свойств применяются оптические методы. Сюда относятся инфракрасная и ультрафиолетовая спектрометрия, метод комбинационного рассеяния света, определения показателя преломления и оптической активности. Вещество, через которое проходит излучение, поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. Каждый ион, атом, молекула дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания и спектре комбинационного рассеяния. Задачей спектрального анализа является определение этих характеристических частот, зная которые, можно определить качественный состав углеводородной смеси. Для этого существуют таблицы характеристических частот индивидуальных углеводородов. Для количественного анализа еще необходима оценка интенсивности излучения. [c.228]

Для характеристики гемицеллюлоз необходимо знать качественный и количественный состав молекул полисахаридов, входящих в их состав. Исследование этих полимерных углеводов включает установление числа, соотношения и последовательности распределения компонентов в полимерной цепи, природы, числа и местоположения остатков, составляющих ответвления цепи, состава и положения неуглеводных заместителей, степени разветвленности молекул, положения и конфигурации гликозидных связей определение спектров поглощения, молекулярного веса, оптической активности, плотности и других химических, физико-химических и физических свойств. [c.55]

Спектр поглощения является индивидуальной характеристикой данного вещества. На изучении спектров поглощения основан качественный анализ поглощающих свет веществ, в том числе к открытие многих функциональных групп в органических веществах. Количественный анализ по светопоглощению основан главным образом на использовании закона Бугера—Ламберта— Бера [уравнение (6) для определения концентраций окрашенного вещества]. Количественный анализ по светопоглощению разделяют на фотоколориметрию и спектрофотометрию. [c.45]

Количественный анализ. После выяснения качественного состава продуктов изучаемой реакции необходимо определить их количественное соотношение. ИК-спектры (в отличие от спектров в УФ-области) приводятся в таблицах с точным указанием положения каждой полосы в спектре и приблизительным описанием интенсивности полос (сильная, средняя, слабая и т. п.). Количественная характеристика — молярный коэффициент поглощения — обычно не приводится. Поэтому невозможно точно определить концентрацию вещества по ИК-спектру, используя только табличные данные. Это можно объяснить сложностью количественных изменений при работе с кюветами для ИК-измерений, а также спецификой ИК-спектрометра. [c.213]

Вопрос о том, какой уровень приближения следует выбрать для решения той или иной задачи, решается в прямой зависимости от характера последней. Большая часть задач теоретической химии носит качественный характер, и ответы на них могут быть получены при помощи весьма простых расчетов, воспроизводящих лишь самые главные свойства волновых функций (узловые характеристики и порядок энергетических уровней граничных МО). Другая часть задач требует точной количественной оценки какого-либо одного или нескольких структурных и физических параметров (теплоты образования, электронного спектра поглощения и т. д.), тогда как остальные свойства молекулы могут быть оценены менее точно. Обе эти группы задач, как правило, целесообразно решать, используя так называемые полуэмпирические методы квантовой химии, в которых вычисления ряда интегралов в уравнениях (4.62) заменяются подстановкой эмпирических параметров, а большей частью этих интегралов вообще пренебрегают. Некоторые современные полуэмпирические методы обладают достаточно большой гибкостью, т. е. параметризованы таким образом, что позволяют с хорошей точностью предсказывать целый ряд свойств основных и возбужденных электронных состояний молекул при довольно малых затратах машинного времени. [c.204]

Изучение характеристик химических частиц с помощью ультрафиолетовых или видимых спектров поглощения широко применяется во всех областях науки и развивается, начиная от исследования квантовых свойств неустойчивых молекул в верхних слоях атмосферы до определения числа атомов кобальта, присутствующих в молекуле витамина В12. Спектрофотометрию в ультрафиолетовой и видимой областях используют как для качественного, так и для количественного -анализа, хотя мы прежде всего обратим наше внимание на последнее. [c.636]

Из количественных характеристик указанных процессов в аналитических целях особенно важны спектры поглощения, отражения и светопропускания. Напомним, что спектр — это набор длин волн электромагнитного излучения (поглощения) в определенной последовательности. Видимый цвет соответствует максимуму полосы от- [c.26]

Спектральная характеристика твердых аренов. Существующие методы структурно-группового анализа тяжелых нефтепродуктов по физическим константам (и - <1 - т, кольцевой анализ) имеют ряд недостатков, особенно проявляющихся при применении их к твердым углеводородам. С целью более глубокого выяснения строения различных групп аренов бьши изучены их спектры поглощения в ИК- и УФ-областях. Количественное определение общего содержания ареновых колец в образцах проведено на спектрофотометре ИКС-14А. Для определения [c.81]

Спектрофотометрия используется для идентификации соединений, исследования состава, строения и количественного анализа индивидуальных веществ и многокомпонентных систем. Кривая зависимости поглощения (функция поглощения) от длины волны или волнового числа называется спектром поглощения вещества и является специфической характеристикой данного вещества. [c.33]

Спектр поглощения является индивидуальной физико-химиче-ской характеристикой каждого вещества. Изучение этих спектров (особенно в ультрафиолетовой области) способствовало открытию многих функциональных групп в органических соединениях. Количественный анализ (измерение концентрации окрашенного вещества) базируется на использовании закона Бугера—Ламберта—Бера с определением D в области Хмакс- Калибровочный график зависимости оптической плотности D) от концентрации вещества в растворе (с) при этом всегда выражается прямой линией, проходящей через начало координат. Закон справедлив только для монохроматического излучения в средах с постоянным преломлением. С изменением концентрации вещества в растворе не должны протекать химические процессы полимеризации, конденсации,гидролиза, диссоциации и т. д. [c.50]

В отличие от других спектральных методов метод люминесцентного анализа можно использовать, не прибегая к разложению спектра на его составляющие и к количественной характеристике отдельных полос. Благодаря высокой чувствительности, быстроте и простоте выполнения люминесцентный анализ нашел широкое применение в нефтяной геологии для обнаружения битума в породах, а также для других аналитических исследований нефтепродуктов. f Люминесцентный анализ основан на изучении изменения элек- тронного состояния молекул под действием ультрафиолетового излу-/ чения. Вследствие поглощения света молекула переходит в возбужденное состояние. Если время, в течение которого молекула остается в возбужденном состоянии, прежде чем она возвратится к основному, более низкому энергетическому состоянию в результате самопроизвольного испускания света имеет величину порядка 10 8 сек, то такое излучение называется флуоресценцией. [c.482]

Любой спектр поглощения дает информацию о положении и интенсивности полос. Какая из этих характеристик более важна для качественного анализа, а какая - для количественного [c.473]

Обсуждение ароматичности в настоящей главе в основном связано с энергией резонанса, несмотря на очевидные возражения против ее использования в качестве критерия ароматичности. Энергия резонанса молекулы даже не является хорошо определенной величиной. Широко распространены различные определения ее, даже в наиболее изученных случаях вроде бензола. Более того, энергия резонанса не всегда подходит для сравнительного анализа различных ситуаций, в которых ароматичность известна или подозревается. Поэтому казалось заманчивым найти в целях определения какую-либо другую количественную меру стабилизации, может быть свойства спектра поглощения, легче поддающиеся точному измерению, какую-то меру реакционной способности или длины связей промежуточной кратности. Однако для известных ароматических соединений не существует никакой другой величины, так же хорошо соответствующей химическому эксперименту, как энергия резонанса. Эта фундаментальная проблема вытекает из альтернативы между любым физическим определением ароматичности и классификацией соединения как ароматического в соответствии с его химическим поведением, т. е. в соответствии с характером, скоростью и другими характеристиками реакций, в которые оно вступает. Химическое же поведение соединения определяется [c.9]

Для большей полноты и достоверности получаемых спектральных данных необходимо, чтобы каждый спектр, каждая спектральная характеристика дополнялись данными о кристаллографической, химической и электронной структуре объема и поверхности твердого тела и данными о теплоте и энтропии адсорбции, а по возможности также и о теплоемкости адсорбционных комплексов. Эти данные надо получать одновременно со съемкой спектра или отдельно, но в тех же условиях. Полнота и ценность информации, получаемой спектральными методами, существенно возрастает при комплексном использовании методов оптической и радиоспектроскопии. Поэтому для дальнейшего развития теоретических работ на основании такого комплекса данных существенное значение имеет усовершенствование методики спектрального исследования и главным образом повышение чувствительности и разрешения спектрометров. Эти методические усовершенствования в сочетании с прямыми измерениями количества адсорбированных молекул дадут возможность получать количественные значения спектральных параметров взаимодействия — величин оптических плотностей и поляризации полос поглощения колебательного спектра. [c.147]

Спектр поглощения является индивидуальной физико-химической характеристикой каждого вещества. Количественный анализ растворов окрашенных веществ базируется на использовании закона Бугера — Бера. Оптическую плотность растворов определяют в видимой области спектра, в полосе максимума поглощения. График зависимости оптической плотности от кон- [c.165]

Инфракрасная спектрометрия находит широкое применение в научных исследованиях. Инфракрасный спектр поглощения является непосредственной характеристикой химической. структуры вещества и может служить средством качественного и количественного анализа. [c.17]

Неоднократно предпринимались попытки использования данных но интенсивностям некоторых полос поглощения в ИК-спектрах для количественной структурной характеристики нефтяных ВМС для установления средней степени ароматичности молекул (доли ароматических атомов С) / , соотношений групп СН, СН.2 и СНд в насыщенных фрагментах молекул и иных параметров [1, 44—46 и др.]. Критический анализ [47, 48] вскрыл неприемлемость таких подходов. Так, для определения фактора ароматичности предлагалось [44, 45] использовать выявленную для масляных фракций нефти эмпирическую связь этой величины с интегральной интенсивностью полосы поглощения при 1600 см [49] или с интенсивностью в максимуме той же полосы [50]. Мы измерили интегральную интенсивность этих полос в ИК-спектрах большого числа образцов ВМС, различающихся по молекулярным массам и гетероатомному составу [51], и нашли, что вычисления по [49] часто дают резко завышенные значения Д, для асфальтенов иногда даже превышающие 100%. На малую точность второй корреляции (относительная ошибка до 30%) указывают сами авторы оригинальной работы [50]. В то же время найденные по спектральным кривым коэффициенты погашения А ср в области 1545—1640 м (рис. 6.3) удовлетворительно коррелируют с величинами /а, рассчитанными на основе данных спектрометрии ПМР по методу, описанному далее в разд. [c.189]

Эти методы состоят в измерении поглощения лучистой энергии растворами анализируемых веществ. Характер спектра поглощения служит качественным признаком определяемого соединения, а величина поглощения выступает как количественная характеристика, позволяющая судить о содержании интересующего нас компонента. Дело в том, что поглощение лучистой энергии при прочих равных условиях пропорционально концентрации поглощающего вещества. [c.58]

Задача измерения ультрафиолетовых спектров поглощения углеводородов с максимально возможной с современной фотоэлектрической аппаратурой абсолютной точностью до настоящего времени не ставилась. Принцип методик количественного определения заключается в предварительном применении эталонов для калибровки прибора, т. е.. в измерении спектральных характеристик тех чистых индивидуальных веществ (и их искусственных смесей), которые могут встретиться в исследуемых продуктах. Полученные таким образом калибровочные данные применяются для анализа неизвестных образцов с помощью того же прибора при неизменных условиях измерений. [c.383]

Практически все количественные характеристики основности аминов в органических растворителях не вполне корректны, так как не учитывают значительную ассоциацию солей замещенных аммониевых оснований. Поэтому наибольший интерес представляют данные о кислотно-основном взаимодействии, полученные для достаточно разбавленных растворов. Этому требованию удовлетворяют результаты измерений положения длинноволновой полосы поглощения переноса заряда в спектрах растворов иодидов замещенных аммониевых оснований в тетрахлорметане [137, 138], приведенные ниже [c.97]

В табл. 20 приведены для различных комплексов определенные из спектров поглощения величины А, вычисленные значения Р и данные о спиновом состоянии иона, полученные из магнитных измерений. Как видно, приведенные в табл. 20 сведения находятся в соответствии с вышеизложенным. Таким образом, теория кристаллического поля устанавливает количественную взаимосвязь между магнитными и спектральными характеристиками комплексов, что не удается сделать с помощью метода валентных связей. [c.235]

Инфракрасная спектрометрия находит широкое применение в химических исследованиях. Иггфракрасный спектр поглощения яйляется непосредственной характеристикой химической структуры вещества и может слу жить средством качественного и количественного анализа. При этом требуются небольшие количества пощества, съемка спектра занимает малое время, полученный спектр остается в качестве объективного документа. [c.117]

В зависимости от характера сиектров поглощения изучаемых систем (широкополосных, узколинейчатых или имеющих тонкую структуру спектральных полос) прп работе на приборах, имеющих различную монохроматичность потоков излучений, могут быть получены или совершенно идентичные, или резко отличающиеся спектральные характеристики. Изучение спектров поглощения систем, обладающих тонкой структурой спектров, требует использования приборов с высоко монохроматпзированным потоком излучения (призменные приборы или приборы с дифракционными решетками). Для проведения количественного анализа в больи]инстве случаев достаточно иметь прибор, в котором монохроматпзация осуществляется при помощи светофильтров. [c.246]

Значения Амек и Хнк характеризуют эффект, который в визуальных методах называют контрастностью реакции , т. е. резкостью изменения цвета при взаимодействии реактива с металлом. Количественно эта характеристика может бить выражена величиной АХ = Хмек — т. е. расстоянием (в нанометрах) между максимумом спектра поглощения комплекса и максимумом спектра поглощения молекулярной формы реактива. Как видно из табл. 12, наибольшей контрастностью для индия обладает пиро-катехиновый фиолетовый (АА,= 180 нм), далее идут реактивы 7, 5, 1, 2, 6. У остальных реактивов значение АА<100 нм если учесть, что полуширина полосы составляет обычно 50—100 нм, то при АЖ 100 нм неизбежно сильное перекрывание полос реактива и комплекса. Поэтому следует избегать применения подобных реактивов. В то же время морин лочти не поглощает в види мой части спектра, поэтому, хотя для морина АЯ ТО нм, он весьма удобен для визуального определения (см. также рис. 96, поз. 5). [c.289]

И продолжалось до 1957 г. [198, 226, 242, 271, 351], когда на высокочастотном крыле "VoH-KOHTypa был обнаружен перегиб от третьей компоненты [21]. Последующие работы были направлены на уточнение положения максимумов этих компонент - он-полосы жидкой воды [22, 39, 128, 140, 243, 349]. Однако, несмотря на всю тщательность проводившихся исследований, разброс получаемых разными авторами значений выходил за пределы ошибок, измерений [70]. Более того, отсутствие строгих количественных спектральных характеристик водородной связи и четких сведений о структуре воды в жидкой фазе [274] привело к тому, что отдельным компонентам -voH-KOHTypa разными авторами давались различные объяснения [140, 388]. Причиной столь долгих исканий при исследовании, казалось бы, такого простого объекта являются большая полуширина л>он-полосы и та высокая точность измерения спектра поглощения, которой задавались исследователи. Действительно, во всех работах основной задачей было как можно более точное измерение кривой поглощения образца. При этом наличие у кюветы окон, поскольку их прозрачность практически не имеет спектральной зависимости, учитывалось лишь путем проведения базовой линии (см. гл. VI, п. 1). Другими словами, в этих работах не учитывался спектральный ход отражательной способности слоя воды в кюветах, что при точных количественных измерениях недопустимо. [c.133]

Для производных спектров поглощения предложено несколько равноправных количественных характеристик, каждая из которых линейно связана с концентрацией анализируемого вещества. Наиболее употребительными характеристиками являются разница амплитуд двух соседних экстремумов противоположного знака и амплитуда пика, определяемая относительно базовой линии. Реже используют абсолютные значения производных. Исходя из обычных правил дифференцирования, легко показать, что постоянное фоновое поглощение элиминируется уже в первых производных, вклад компонентов с линейной зависимостью поглощения от длины волны отсутствует во вторых производных, а квадратичных компонентов суммарного спектра смеси — в производных третьего и более высоких порядков и т. д. Таким обра- [c.25]

В связи с тем, что производство препарата алантон не обеспечено современными методиками анализа и осуществляется методом т.н. обратного титрования , т.е. навеска образца омыляется раствором гидроокиси натрия, а избыток последней оттитровывается раствором соляной кислоты и по найденному количеству щелочи ведут расчет, и что недостатками методики являются малая специфичность, низкая чувствительность и относительно высокая трудоемкость, мы поставили задачу разработать спектральную методику анализа алантона и сырья для его производства. Для этого нами изучены спектральные характеристики компонентов и самого алантона в растворах серной кислоты различных концентраций. Протонированные лактоны, в отличие от неионизированных, имеют характерные спектры поглощения с максимумами при 330, 400 и 465 нм (см.рис.З) (изученные соединения являются изомерами и их спектры поглощения имеют максимумы при одинаковых длинах волн). Важной количественной характеристикой величины основности соединений являются константы их полупротонизации рКвн+-Нами измерены величины констант полупротонизации компонентов препарата алантон спектрофотометрическим методом с использованием функции кислотности Гаммета Нд. Количественные данные по основности указанных соединений представлены в табл.1. [c.239]

Многочисленные исследования спектров поглощения показали, что в ряде случаев спектроскопические проявления водородной связи в ультрафиолетовой области оказываются достаточно определенными и могут быть использованы не только для качественных заключений,, но и для количественных определекий. Было показано, что образование водородной связи вызывает размытие колебательной структуры, а также смещение полос поглощения либо в длинноволновую, либо в коротковолновую сторону (в зависимости от типа переходов), причем величина смещения полосы зависит от эпер1 ии водородной связи как в основном, так и в возбужденном состоянии. Вместе с тем выяснилось, что соотношения между спектроскопическими, структурными и энергетическими характеристиками систем с водородными связями оказались далеко не столь простыми, как это имеет место в случае колебательных спектров. В спектроскопической литературе нередко встречаются противоречивые данные о проявлениях водородных связей в ультрафиолетовых спектрах поглощения вместе с явно намечающимися тенденциями к закономерным проявле- [c.166]

Проявления водородных связей в электронных спектрах поглощения на полосах ял -пег-еходов, как это следует из экспериментальных данных для ряда замещенных фенола и анизола [16], не определяются однозначно и не могут быть рекомендованы для идентификации. Проявления на полосах п я -пе])еходов более выразительны и в ряде случаев успешно используются при изучении систем с внутри- и межмолекулярны-ми водородными связями, однако сформулировать однозначные критерии трудно. По-видимому, это может оказаться возможным, когда будут получены данные, которые позволяют дать количественные характеристики влияния на электронвые спектры различных видов внутри- и межмолекулярных взаимодействий (вероятно, что для отдельных узких классов соединений такие критерии могут быть сформулированы уже сейчас). [c.168]

Разные индольные соединения обладают несколько различающимися спектрами поглощения коротковолновых лучей (рис. 2). Поэтому такие спектры могут быть использованы для идентификации ИУК и других индольных соединений. Исходя из этого, концентрацию ИУК или ее аналогов определяют спектрофотометрически, применяя длину волны, при которой отмечается максимум поглощения лучей для ИУК—280 нм. Расчет концентрации ИУК рекомендуется вести на единицу белкового азота. Количественное определение очищенной ИУК можно провести также флуорометрическим методом [ 10]. Все же для характеристики ИУК целесообразно опреде- [c.34]

Спектроскопию в видимой или УФ-области можно использовать, если изомеры или таутомеры имеют различные хромофорные группировки, отличающиеся или по положению полос поглощения в указанной области или по их интенсивности. Из-за малой разрешен-пости и характеристичности УФ-спектров качественный анализ смесей неизвестных соединений ограничен, но количественную характеристику состава смесей известных веществ получить достаточно просто. Широта использования УФ-спектроскопии для этих целей уступает лищь спектроскопии ЯМР. Применение ее для количественного анализа смесей основано на существовании зависимости интенсивности поглощения от концентрации раствора [lg(/o/- = = D — е с I закон Ламберта — Бера]. По интенсивности соответствующего поглощения можно определить концентрацию реагентов, продуктов реакции, а в редких случаях — концентрацию промежуточного продукта. По изменению интенсивности поглощения во времени можно оценить константу скорости реакции. Если взаимные превращения происходят с большой скоростью, то проводят сравнение УФ-спектра этой системы со спектрами модельных соединений. [c.15]

Хотя свойства основного состояния устойчивых молекул можно легко исследовать стандартными химическими и физическими методами, характеристики возбужденных состояний из-за низкой их концентрации получить трудно. Кроме того, количественное применение квантовомеханических методов для выяснения свойств возбужденных состояний часто не имеет успеха. Детальный анализ спектров поглощения и испускания позволяет получить некоторые свойства тех состояний, которые возникают при поглощении света или из которых происходит исиускание, однако такой анализ обычно сложен и не находит широкого применения. Но из него по крайней мере можно сделать очень важный вывод о том, что свойства возбужденных состояний обычно совершенно отличаются от свойств основного состояния молекул [40, 71]. [c.99]

В принципе изо- и синдиоконфигурации одного и того же полимера (И и С) должны давать различающиеся спектры, что обусловлено различным окружением мономерных звеньев в макромолекулах этих полимеров. Однако ответ на вопрос о количественном различии могут дать лищь численные расчеты нормальных колебаний. На практике существенный интерес представляют случаи, в которых тип стереорегулярности может быть определен без таких довольно сложных расчетов. Можно указать два пути решения этой задачи. Один из них — анализ симметрии цепей различной конфигурации и предсказание вида спектра (число полос, их поляризация) на основе такого анализа. Примеры этого подхода приведены выше [48]. Второй путь основан на различиях в поляризационных свойствах спектров поглощения полимеров, молекулы которых имеют различные конфигурации. Готлибом [89] было показано, что ИК-Дихроизм полос характеристических колебаний в одноосно ориентированных пленках полимеров сравнительно просто связан со стереоконфигурацией цепей, и из измерений дихроизма можно получить сведения о стереоизомерном составе полимера. Для количественной характеристики степени поляризации данной полосы удобно ввести величину [c.271]

Рассмотренный выше общий подход к проблеме с успехом используется также при анализе влияния среды на характеристики электронных спектров. Отличие состоит лишь в том, что в этом случае задача заключается в определении изменения под действием межмолекулярных сил взаимного расположения двух потенциаль- и ных кривых комбинирующих электронных состояний (рис. 3.6). Последнее, в свою очередь, позволяет найти изменение частот переходов (смещение электронно-колебательной полосы), интегралов перекрывания волновых функций (интенсивность полосы), распределения вероятностей переходов (форма полосы) и т. д. Наибольшие успехи достигнуты в последние годы при теоретическом описании общих закономерностей смещения спектров поглощения и флуоресценции молекул в зависимости от физических свойств растворителя. Состояние дел в этой области таково, что сейчас уже можно говорить о создании современных физических теорий сольва-тохромии и сольватофлуорохромии, которые позволяют не только количественно объяснять большинство наблюдающихся фактов и закономерностей, но и предсказывать некоторые новые явления, а также извлекать из опыта новую информацию о свойствах. изучаемых систем (см. гл. 14 и 15). [c.105]

Форманек и Кноп определили максимумы поглощения света для многих продажных красителей. Красители, обладающие характерными полосами поглощения, например трифенилметановые, ази-повые, оксазиновые и тиазиновые, можно идентифицировать этим способом. Многие оксиантрахиноны, азофенолы и оксикетоновые красители дают с концентрированной серной и борной кислотами красиво окрашенные растворы с характерными спектрами поглощения. Подходящим прибором для оптических исследований является записывающий фотоэлектрический спектрофотометр Гарди. Его можно использовать для получения кривых пропускания света растворами красителей и кривых отражения света окрашенными тканями или поверхностями для качественного и количественного анализа и сравнения окрасок. Металлы, входящие в состав красителей или загрязнений, могут быть обнаружены и определены количественно при исследовании дугового спектра красителя, помещённого в полый кончик электрода. Можно также предварительно озо-лить краситель и смешать золу с солью с известной спектральной характеристикой. Фирма Ю использовала рентгенограммы для идентификации кристаллических веществ. Этот способ оказался особенно подходящим для идентификации индивидуальных Нафтолов Л5 в смесях. [c.1523]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология