Инфракрасная радиация

Как и инфракрасные спектры, спектры комбинационного рассеяния (КР) возникают вследствие изменения колебательного состояния молекул при поглощении световых квантов. Однако вероятности переходов между колебательными уровнями в явлениях рассеяния видимого света и поглощения инфракрасной радиации существенно различаются. В то время как интенсивности инфракрасных полос поглощения определяются значениями производной от момента электрического диполя по колебательной координате, яркость линий комбинационного рассеяния зависит от величины аналогичной производной поляризуемости. Поэтому могут оказаться различными не только контуры спектрограмм, но и наборы частот колебания, неактивные в инфракрасных спектрах, обычно дают весьма яркие линии в спектрах КР, и наоборот. Вследствие этого для полной характеристики колебаний молекул требуется совместное исследование инфракрасных спектров и спектров КР, тогда как для структурного анализа часто (исключая некоторые специаль- [c.35]

Анализ по поглощению инфракрасной радиации (ИК-газоанализаторы) [c.601]

ИК— по поглощению инфракрасной радиации [c.613]

Обычные углекислотные огнетушители вполне приемлемы и для тушения небольших очагов водородного пламени. Водород, горящий у горловины сосуда Дьюара или выходящий из верхней части криостата, может быть потушен с помощью сильной струи СОг. Однако необходимо иметь в виду, что водородное пламя бесцветно и его довольно трудно обнаружить. Для обнаружения водородного пламени целесообразно использовать специальные индикаторы, чувствительные к инфракрасной радиации. [c.188]

Одной из наиболее интересных и достаточно чувствительных систем нужно признать систему подвода прерывистой инфракрасной радиации от источника света (частота 15—20 гц) с примепением термистора в качестве приемника. Сигнал усиливается, выпрямляется, снова усиливается и регистрируется осциллографом с длительно светящимся экраном. [c.558]

Теплопроводность ири движущихся источниках тепла была детально изучена Розенталем [181 применительно к таким процессам обработки металлов, как сварка, механическая обработка на станках, шлифование и непрерывная разливка. При переработке полимеров также приходится решать задачи теплопроводности с движущимися источниками тепла или холода. Примерами служат широко практикуемая сварка поливинилхлорида, непрерывная диэлектрическая сварка полиолефинов, нагрев пленок и тонких листов под лампами инфракрасной радиации и нагрев или охлаждение непрерывных пленок или листов между валками. Эти процессы обычно носят стационарный или квазистационарный характер с подводом или отводом тепла в точке или вдоль линии . Рассмотрим один частный случай, иллюстрирующий метод решения. [c.276]

Мы видим, что действие различных видов излучения на твердое вещество может быть очень различным. Но часто необходимо, не вникая в подробности, охарактеризовать или, что еще важнее, предсказать действие излучения на вещество. Для этого можно воспользоваться представлением о радиационных дефектах в структуре твердого вещества. С этой точки зрения действие излучения зависит не столько от его природы, сколько от величины энергии, вносимой в твердое вещество. В то время как излучение малой энергии, например инфракрасная радиация, лишь до- [c.141]

Упорядочение режима горения и постепенное снижение избытков воздуха до предельно низких значений вновь поставили вопрос о необходимости оснащения котельных агрегатов стационарными регистрирующими приборами химического недожога. Оптико-акустические газоанализаторы, основанные на способности некоторых газов (00, СО2, СН4) поглощать инфракрасную радиацию с интенсивностью, пропорциональной концентрации определяемого компонента, почти яе применяются из-за высокой их стоимости, сравнительной сложности и громоздкости, а также невозможности одновременного определения нескольких компонентов горючего газа. В то же время опыт эксплуатации оптико-акустических газоанализаторов типа ОА-2109 для определения СО со шкалой О—1%, накопленный ВТИ, показывает, что они достаточно надежны и обладают высокой точностью. [c.261]

Значительно более сложными по своей принципиальной схеме являются газоанализаторы, работающие на принципе различия в поглощении инфракрасного излучения отдельными компонентами газовой смеси. Принцип действия такого газоанализатора (оптико-акустического) заключается в том, что прерывистый поток инфракрасной радиации, проходя через анализируемую смесь, теряет в ней часть своей энергии. Величина этой потери пропорциональна концентрации определяемого компонента. Остаток энергии поступает в оптико-акустический приемник, заполненный анализируемой смесью. Вследствие прерывистого поступления энергии в массе газа, находящегося в приемнике, возникают колебания температуры, сопровождаемые колебаниями давления со звуковой частотой. Эти звуковые колебания воспринимаются конденсаторным микрофоном, соединенным с соответствующей измерительной схемой. Газоанализаторы этого типа также предназначаются для измерения концентрации только одного из компонентов газовой смеси (СО2, СО или СН4). [c.264]

В качестве таких приборов могут быть использованы оптико-акустические газоанализаторы, основанные на способности некоторых газов (СО, СОз, С04) поглощать инфракрасную радиацию с интенсивностью, пропорциональной концентрации определяемого компонента. [c.189]

Инфракрасная радиация - волны, частота которых ниже минимальной частоты видимого света на красной границе спектра, но выше примерно 3 10 Гц. Характеристики ИК-излучения обычно описываются с помощью волнового числа. [c.293]

Электромагнитный спектр - совокупность гамма-лучей (< 10 см), рентгеновских лучей (Ю -10 см), ультрафиолетовой радиации (3 10"-10 см), видимого света (3 см), инфракрасной радиации [c.295]

Измерение поглощения газом инфракрасной радиации [c.72]

Каталитический эффект рассматривался так же, как функция максимальной кинетической энергии свободных электронов. Если энергия ионизации близкой к поверхности молекулы ниже, чем кинетическая энергия поверхностных электронов, то происходит ионизация и молекула адсорбируется в состоянии, в котором она способна реагировать. Есть металлы, подобные натрию, калию, цинку и алюминию, которые освобождают электроны даже под влиянием обыкновенного видимого света при условии, если их поверхность чистая. Существование свободных электронов в металле при обыкновенной температуре приписывалось действию инфракрасной радиации [159], но позже свободные электроны были найдены в металле при абсолютном нуле, где нет инфракрасной радиации. Этот факт привел Писаржевского и его сотрудников [193] к мысли,. [c.66]

Большинство спектров адсорбированных молекул в настоящее время изучается путем просвечивания слоя адсорбента с адсорбированными молекулами пучком инфракрасной радиации. Наблюдающиеся в этом случае широкие области сплошного поглощения инфракрасного излучения объемом адсорбента исключают возможность изучения спектра поверхностного слоя адсорбента, образованного теми же структурными элементами, как и его объем (см. рис. 1). Не удается также наблюдать полосы поглощения адсорбированных молекул, попадающие в эти области. [c.28]

Необходимость наблюдения спектров адсорбированных веществ при низких заполнениях поверхности требует помещения на пути пучка достаточно большого количества адсорбента с достаточно большой удельной поверхностью. Однако увеличение толщины слоя адсорбента приводит к возрастанию интенсивности полос поглощения объема Ч астиц адсорбента и рассеяния ими инфракрасного света. Например, для практически не рассеивающих инфракрасный свет пластинок пористых стекол увеличение толщины пластинки до 2 мм приводит к полному поглощению инфракрасной радиации в обл асти спектра с частотами меньше 2000 см [3]. Поэтому толщина слоя адсорбента не может быть большой. Вследствие этого, в лучшем случае, т. е. для мало рассеивающих адсорбентов, при применении обычных методов подготовки образца возможно получение удовлетворительных спектров поглощения адсорбированных молекул лишь для адсорбентов с удельной поверхностью не менее нескольких десятков квадратных метров на грамм. Этот предел, конечно, сильно зависит от чувствительности применяемого спектрометра. [c.67]

Кювета из стекла Пирекс , в конструкции которой имеется возможность прохождения инфракрасной радиации как через образец, так и через находящуюся в равновесии с образцом газовую фазу, описана в работе [32]. Эта кювета позволяет исследовать реакцию в потоке с одновременным анализом состава газовой фазы. Описана также кювета для сравнительного исследования адсорбции на двух разных образцах при одних и тех же условиях предварительной термической обработки в вакууме и адсорбции пара [33]. [c.73]

Значительное расширение числа систем, которые можно исследовать с помощью инфракрасных спектров поглощения, достигается при изучении адсорбции из растворов. Исследование адсорбции из растворов имеет ряд методических преимуществ по сравнению с исследованием адсорбции порошкообразными адсорбентами из газовой фазы. Во-первых, жидкость, смачивая адсорбент, значительно уменьшает рассеяние инфракрасной радиации. Во-вторых, спектральным методом удается производить определение концентрации вещества в равновесном растворе, что позволяет получать изотерму адсорбции [9, 51]. [c.76]

При изучении изотерм адсорбции аммиака на образце, помещенном пучок инфракрасной радиации в обычных условиях, было установлено [89] повышение температуры образца на 20°. В конструкции большинства описанных а литературе кювет дда исследования инфракрасных спектров адсорбированных молекул (литературу см. в книге Литтла [1]) и представленных на рис, 9— 11, регулирование и измерение температуры образца во время съемки спектра не предусмотрено. [c.85]

Галкиным, Киселевым и Лыгиным [90] было проведено специальное исследование нагревания образца пучком инфракрасной радиации. При съемке спектров в обычных условиях и беа [c.85]

В работах [18—21] использовалась кювета, в которой температура образца, находящегося в пучке инфракрасной радиации, снижается до комнатной температуры потоком пара жидкого азота, циркулирующего вокруг корпуса кюветы. [c.87]

Исследовано изменение интенсивности полосы поглощения валентных колебаний гидроксильных групп при адсорбции воды в условиях, исключающих нагревание образца инфракрасной радиацией, путем съемки спектра в монохроматическом свете [25, 26] (см. главу П1). Как следует из приведенных на рис. 50 спектрограмм, адсорбция молекул воды на образцах аэросила, [c.160]

На зависимость энергии специфических взаимодействий от ориентации молекул на поверхности и от заполнения поверхности адсорбирующимися молекулами указывает изменение доли участвующих во взаимодействии свободных гидроксильных групп поверхности т) с ростом заполнения. Исследовано изменение "п свободных гидроксильных групп поверхности от ее заполнения молекулами эфира, бензола и н-гексана при съемке спектра в условиях, исключающих нагревание образца пучком инфракрасной радиации [42]. Из рис. 58 следует, что при сильной специфической адсорбции эфира все свободные гидроксильные группы поверхности вступают во взаимодействие к концу заполнения монослоя. В случае же адсорбции бензола и гексана при приближении к заполнению монослоя во взаимодействии участвуют соответственно только 75% и 85% общего количества свободных [c.171]

Наибольшая достоверность в установлении вида превращений молекулы на поверхности может быть достигнута при изучении всего спектра поверхностных соединений и адсорбированных молекул, позволяющего обычно установить факты сохранения или разрушения их структуры, а также установить тип связи между молекулой и соответствующим центром на поверхности адсорбента. Однако провести исследование всего спектра во многих случаях не удается вследствие рассеивания инфракрасной радиации и наложения полос поглощения остова адсорбента и адсорбированной молекулы (см. главу П1). Представляющие большой интерес исследования в далекой инфракрасной области, в которой могут проявляться полосы молекулярной (не химической) связи адсорбированной молекулы с поверхностью, только начинаются и сталкиваются с большими методическими трудностями. В результате всего этого недостаточно полные спектральные исследования адсорбции, проведенные без должного учета химических и адсорбционных данных, часто не позволяют делать окончательные выводы о преимущественной роли молекулярной или химической адсорбции и об участии в адсорбции различных центров на поверхности адсорбентов. [c.189]

Вследствие нагревания адсорбента и адсорбата инфракрасной радиацией даже при давлении пара воды в кювете, близком к давлению насыщенного пара при температуре окружающей кювету среды, величина относительного давления пара при температуре образца в пучке инфракрасной радиации значительно ниже предполагаемой величины. В результате этого на разогретом радиацией образце в этих условиях значительного заполнения поверхности молекулами воды не достигается. Поэтому большая часть поверхностных гидроксильных групп кремнезема остается невозмущенной и интенсивность их полосы поглощения не должна сильно изменяться. [c.197]

С целью изучения участия поверхностных гидроксильных групп кремнеземов в адсорбционном взаимодействии в условиях обычных адсорбционных измерений Галкин, Киселев и Лыгин [39, 41] исследовали изменение интенсивности полосы поглощения валентных колебаний гидроксильных групп при адсорбции воды, в условиях, исключающих нагревание образца инфракрасной радиацией. Съемка спектра в этом случае проводилась в кювете, помещенной в монохроматический пучок (см. главу П1). Как следует из приведенных на рис. 50 спектрограмм [39], адсорбция молекул воды на аэросиле в условиях, исключающих нагрев образца инфракрасной радиацией, сопровождается резким уменьшением интенсивности полосы свободных гидроксильных групп поверхности кремнезема вплоть до полного ее исчезновения из спектра. [c.197]

Анализ основан на индивидуальном характере инфракрасных спектров по-г/хщения газов с гетероатомными молекулами (например, СО, H N и т. п.). Мерой концентрации контролируемого компонента газовой смеси служит поглощаемая им мощность вспомогательного потока инфракрасной радиации надлежащего спектрального состава. Поглощенная (или оставшаяся после поглощения) мощность радиации преобразуется в лучеприемнике в теплоту замкнутого объема газа. При этом повышается температура газа. Последняя прямо (например, с помощью термоэлектрического прнемнпка) или косвенно (например, с помощью оптико-акустического приемника, в котором повышение давления газа, пропорциональное повышению температуры, воспринимается конденсаторным микрофоном) преобразуется в пропорциональный поглощенной мощности электрический сигнал. Этот сигнал измеряется прибором, градуированным в единицах концентрации контролируемого компонента газовой смеси. [c.601]

Здесь нужно отметить также тот факт, что ввиду ограниченной мощности имеющихся в настоящео иремя источников радиации особое значение приобретает выбор чувствительного приемника инфракрасной радиации. [c.558]

Количество энергии,. переносимой излучением, не изменяется при прохождении лучей через вакуум. Когда же радиация растростртяется <в другой среде, энергия обычно уменьшается в на правлении распространения, так как она частично поглощается или рассеивается. Поток энергии может также увеличиваться в на правлении лучей, -когда молекулы, из которых состоит данная среда, сами излучают. Для воздуха и многих других газов поглощение И излучение инфракрасной радиации очень слабы, так что такие газы в большинстве случаев можно считать с достаточным приближением непоглощающей и неизлучающей средой. [c.436]

Человек и высшие животные воспринимают снет обычной интенсивности в области примерно от 400 до 760 нм. Ультрафиолетовый свет поглощается прозрачными тканями глаза. Инфракрасные лучи не воспринимаются сетчаткой. Если бы они воспринимались, то у теплокровных животных возникал бы сильный фон инфракрасной радиации, препятствующей рецепции информативных сигналов. Следонательно, пигмент илп пигменты фоторецепторных клеток должны поглощать свет в видимой области спектра, т. е. быть окрашенными. Поскольку речь идет о молекулах органических соединений, отсюда следует, что это должны быть молекулы с достаточно протяженной системой я-свяэей — при малом числе сопряженных связей поглощается лишь ультрафиолетовое излучение (с. 140). [c.470]

При исследовании превращения циклогексадиена на пленках палладия с помощью инфракрасных спектров было обнаружено интересное явление. Опыты проводились в стеклянной кювете длиной 145 мм с окнами нз каменно11 соли. С накаливаемой током палладиевой проволоки на окна были возогнаны в вакууме очень тонкие пленки палладия, которые поглощали менее 20% инфракрасной радиации с частотой 2000 см К После записи спектров поглощения паров циклогексадиена кювета была откачана до 1 10 " мм рт. ст. Следовало ожидать исчез- [c.62]

Молекулы реагируют, когда их внутренняя энергия поднята до определенной критической величины. Эта критическая энергия, как указывает Мар-целен, измеряет до некоторой степени прочность связи, соединяющей различные части молекулы. Представление Марселена и Райса [96], а также точка зрения Траутца и Крюгера [150], что источник энергии делает возможным химическое превращение благодаря инфракрасной радиации, положили основание гипотезе о критической энергии, поддержанной Льюисом [88]. G другой стороны, чтобы осуществить реакцию, требуется определенная энергия активации. По мнению Пальмера [107], термин активация подразумевает не только поглощение энергии, необходимой, чтобы произошла реакция, но также поглощение радиации атомов катализатора. Эта теория учитывает не только специфическое действие катализатора, заключающееся в селективной адсорбции, но она требует также радиации соответствующего качества. Несомненно, что понятие критической энергии и энергии активации имеет одинаковые теоретические основы. [c.163]

Для определения двуокиси углерода в смеси газообразных продуктов сожжения с кислородом разработан соответствующий оптико-акустический газоанализатор, действие которого основано на измерении поглощения анализируемым газом инфракрасной радиации [2]. Степень поглощения радиации зависит от концентрации определяемого компонента. Оптико-акустические газоанали- [c.323]

Оригинальный вариант газоанализатора без разложения света был создан М. Л. Вейнгеровым и применен для анализа молекулярных газов и паров. Метод, названный оптико-акустическим, основан на явлении звучания газа, поглощающего инфракрасную радиацию, если эта радиация прерывается со звуковой частотой. При поглощении газ нагревается, что приводит к повышению его давления. Так как поток радиации прерывается со звуковой частотой, в газе возникает пульсащгя давления — порождается звук, который и регистрируется микрофон.ом. Сила звука зависит от способности данного газа поглощать радиацию. [c.254]

Градуировочная кривая строится с иомогцью смессй заданных концентраций. На рис. 98 приводятся градуировочные кривые для анализа углекислоты в воздухе. Воздух считается непоглощающим компонентом, так как ни азот, ни кислород инфракрасной радиации не поглощают. Следовательно, метод не может быть применен к анализу смесей, состоящих из кислорода и азота. [c.255]

Основное ограничение при получении спектров поглощения молекул, адсорбированных на образце, нагретом до высоких температур, состоит в невозможности в большинстве применяемых спектрометров исключить из потока инфракрасной радиации, проходящей через адсорбент, поток радиации, испускаемой нагретым образцом и нагретыми частями кюветы. Иберли [62, 63], применяя спектрометр модели ary-White 90 , разделил эти потоки. В отличие от обычных спектрометров, модулирование пучка света в этом спектрометре происходит до прохож- [c.80]

Вследствие сильного рассеяния и поглощения инфракрасного света адсорбентом и адсорбированными молекулами, для исследования адсорбции целесообразно применять инфракрасные спектрометры большой чувствительности. В первых работах по-применению инфракрасной епектроскопии для исследования адсорбции применялся спектрометр большой дисперсии для обертонной области со стеклянными призмами конструкции Теренина и Ярославского [80] и с дифференциальной записью спектрограмм. В соответствии с уровнем развития техники того времени обертонная область была наиболее удобной для спектрального исследования адсорбции, поскольку в этой области в качестве-детектора инфракрасной радиации можно было применять чувствительные фотоэлектрические приемники, а стеклянная оптика значительно облегчала методику исследования, позволяя производить откачку образца адсорбента при повышенных температурах прямо в стеклянной кювете. В последнее время также-наблюдается интерес к исследованиям спектров адсорбированных молекул в обертонной области с целью изучения механизма адсорбции [81, 82] и количественного анализа [83]. [c.83]

Наиболее удобным способом исключения нагрева и исследования спектров адсорбированных веществ при температуре окружающего кювету пространства является помещение образца в монохроматический пучок инфракрасной радиации. В этом случае через образец проходит пучок света, энергия которого незначительна. Этот способ впервые был применен Мак-Дональ-дом [93]. Однако необходимость использования при этом однолучевой системы требует перестройки прибора и вызывает многие ограничения, связанные главным образом с работой по однолучевой системе и с отсутствием, вследствие этого, компенсации поглощения инфракрасного света паром воды атмосферы. Особые трудности возникают при исследовании в области поглощения гидроксильных групп. Сильное поглощение паром воды атмосферы делает необходимым в этом случае предварительное дейтерирование образца адсорбента и исследование спектра дейтерированиых адсорбированных веществ. [c.87]

Изотопная реакция производится путем обработки поверхности паром DjO или газом Ог. Благодаря большому изотопному эффекту, обусловленному превышением в 2 раза массы атома D над массой атома Н, полоса поглощения валентных колебаний поверхностных гидроксильных групп при 3749 с при дейтерообмене заменяется полосой поглощения 2761 см в области гораздо более низких частот. Весьма существенно, что эта полоса попадает в область большего пропускания и меньшего рассеивания инфракрасной радиации (см. главу III), Во всех работах (ссылки см, в табл. 8), в которых производилось дейтерирование поверхностных гидроксильных групп путем обработки поверхности паром DjO, отмечается легкость замены атома Н поверхностных гидроксильных групп на атом D уже при комнатной температуре. Это обстоятельство широко используется в настоящее время для установления степени экранирования поверхностных гидроксильных групп органическими соединениями, возникающими на поверхности при ее химическом модифицировании и для установления доступности для адсорбирующихся молекул гидроксильных групп в ультрапорах и внутриглобульных гидроксильных ррупп [7а, 35]. Различная способность к обмену с D2O адсорбированных спрессованным аэросилом молекул Н2О была использована для установления различия характера связи адсорбированных молекул с поверхностью кремнезема [62] и различия свойств гидроксильных групп на поверхности и в местах контакта глобул кремнезема [83]. [c.125]

Лараллельное адсорбционное и спектральное исследование адсорбции метанола аэросилом в условиях, исключающих нагрев образца пучком инфракрасной радиации [24], показало, что рост заполнения поверхности молекулами адсорбата приводиг к уменьшению интенсивности полосы поглощения свободных гидроксильных групп (3750 см- ) и к росту интенсивности поло- [c.159]

Одним из основных различий в условиях проведения опытов в процессах измерения адсербции или теплот адсорбции и в спектральных измерениях является разница в температуре образца в адсорбционных и спектральных опытах. К сожалению, этому обстоятельству при интерпретации спектральных проявлений молекулярной адсорбции почти не уделялось внимания. Наблюдавшееся в некоторых из рассмотренных выше спектральных работ отсутствие уменьшения интенсивности или неполное удаление из спектра полосы поглощения свободных гидроксильных групп поверхности кремнезема при адсорбции молекул воды может быть объяснено влиянием, во-первых, протекающей одновременно с молекулярной адсорбцией воды на гидроксилированных группах хемосорбцией воды иа силоксановых участках поверхности обычно применяемых в спектральных работах частично дегидроксилированных образцов. В предыдущей главе было показано (см. рис. 50), что это приводит к появлению новых гидроксильных групп на поверхности, так что интенсивность полосы 3750 лi- может даже расти [39, 40]. Во-вторых, недостаточно сильное изменение интенсивности полосы 3750 см при впуске пара воды в кювету с образцом кремнезема может быть объяснено нагреванием инфракрасной радиацией кремнезема и слоя адсорбированных на его поверхности молекул воды, поскольку это нагревание уменьшает адсорбцию воды. [c.196]