Органические вещества волнами

ИК [163, 168] спектрофотометры, работающие при фиксированной длине волны или способные к быстрой развертке и регистрации спектров, и масс-спектрометры. Последнее сочетание (хромато-масс-спектрометрия) получило всеобщее признание как наиболее мощное из всех средств установления структуры органических веществ. [c.22]

Все органические молекулы, в том числе и молекулы асфальтенов, обладают общим свойством — поглощать электромагнитное излучение. Поглощение весьма селективно, т. е. излучение определенной длины волны данной молекулой сильно поглощается тогда как излучение других длин волн поглощается слабо или совсем не поглощается. Область поглощения называется полосой, а совокупность полос поглощения данной молекулы является характеристичной для этой молекулы и не может быть продублирована никакой другой молекулой, даже весьма близкого строения. Однако в молекулах органических соединений, особенно сильно выраженной ароматической природы, бывают случаи когда способностью поглощать электромагнитную энергию обладает не вся молекула, а только определенная группа атомов, входящих в ее состав в то время как остальная часть молекулы остается инертной в отношении этого излучения. Важно подчеркнуть, что характер поглощения этой группой атомов не изменяется существенно даже при структурном видоизменении всей молекулы. Это дает возможность определять некоторые структурные элементы в молекулах просто сравнением их спектра со спектрами молекул известного строения. Поэтому для успешного решения молекулярно-структурных проблем с помощью электронных спектров необходимо весьма подробно знать спектральные характеристики различных поглощающих групп атомов. Это положение напоминает положение хромофорных групп в молекулах органических веществ, ответственных за их окраску. [c.211]

В безветренную погоду определяющей является сила гравитации, вызывающая уменьшение толщины и вязкости пленки, изменение поверхностного натяжения. Влияют также силы инерции и трения, соленость морской воды и количество растворенных в ней органических веществ. Под действием ветра и движения воды возможен переход загрязнения из пленочного состояния в эмульгированное. Количество и размеры образующихся при этом капель зависят главным образом от крутизны волн и плотности зафязняющего продукта. [c.76]

Одним из наиболее эффективных методов исследования можно считать оптическую спектроскопию. При прохождении света (УФ, видимого или ИК, т. е. электромагнитных волн с определенной энергией) через раствор органического вещества происходит его частичное или полное поглощение (это зависит от энергии светового пучка и от строения органического вещества). Другими словами, оптическая спектроскопия исследует зависимость интенсивности поглощения света от длины волны (энергии). Поглощенная молекулой энергия может вызвать или переход электрона с одного энергетического уровня на другой, энергия которого выше (УФ-спектро-скопия), или привести к колебанию и вращению атомов (ИК-спек-троскопия). Поскольку спектры поглощения в УФ и видимой областях связаны с электронными переходами, то эти спектры называются также электронными спектрами. В общем спектре электромагнитных волн они находятся в интервале от 200 до 1000 нм. [c.33]

Показатель преломления зависит от температуры и резко меняется с изменением длины волны света, поэтому измерения проводят при постоянной температуре и монохроматическом свете. Обычно опыт ведут при 20 °С и при длине волны, соответствующей длине волны желтой линии натрия D (Я, = = 589,3 нм). Так, символ Ь" означает, что показатель преломления был определен для линии D при 20 °С. Для большинства жидких органических веществ показатель преломления находится в пределах от 1,3 до 1,8. [c.43]

Методы, основанные на взаимодействии излучения с веществом. Большое значение имеют различные оптические методы анализа. Измерение поглощения света является основой фотометрии. Различают две группы фотометрических методов колориметрию и спектрофотометрию. В колориметрии сравнивают окраску исследуемого раствора с окраской стандартного раствора. В спектрофотометрии определяют спектр поглощения вещества (раствора) или измеряют светопоглощение при строго определенной длине волны. Как чисто физический метод, фотометрия применяется для анализа растворов красителей, для определения окрашенных окислов азота в газах и т. п. Измерение поглощения в ультрафиолетовой и в инфракрасной частях спектра позволило распространить эти методы на многие бесцветные растворы, не поглощающие света в видимой области. Таким путем анализируют сложные системы, содержащие органические вещества, например различные фракции перегонки нефти, витамины и др. физиологически активные вещества. Измерение поглощения в инфракрасной области используется, кроме того, для определения мути в растворах, пыли в газах. [c.18]

Определение показателя преломления. Показатель преломления относится к числу весьма важных физических констант, характерных для данного вещества. Величина его изменяется с изменением температуры и длины волны света, при которых проводится определение. Как правило, значение показателя преломления находят при длине волны, соответствующей длине волны желтой линии натрия О (X -589,3 нм). Символ показывает, что показатель преломления определен для линии О при 20 С. Для жидких органических веществ показатель преломления изменяется в пределах от [c.73]

ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС (ЯМР) — метод исследования структуры неорганических и органических веществ, в основе которого лежит резонансное поглощение электромагнитных волн веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное ядерным магнетизмом. Я- м. р. является одним из новейших методов исследования открыли его в 1946 г. независимо друг от друга две группы американских физиков. [c.297]

Наличие максимумов осложняет полярографический анализ. Поэтому следует проводить измерения в условиях, когда максимумы подавлены. Адсорбционный способ подавления максимумов достигается введением в раствор поверхностно-активных веществ. Для этого часто используют желатину. Если применяются органические вещества, которые адсорбируются в узкой области потенциалов, а потенциал полуволны восстанавливающегося вещества лежит вблизи п. и. 3., то при десорбции органического вещества в условиях максимумов 2-го рода можно наблюдать ложную полярографическую волну. Помимо адсорбционного метода для подавления максимумов 2-го рода следует уменьшать радиус капилляра и высоту ртутного столба. Особенно эффективно действует уменьшение радиуса капилляра, поскольку, согласно уравнению Пуазейля, скорость вытекания ртути из капилляра пропорциональна радиусу в четвертой степени. [c.196]

Одноэлектронную волну, отвечающую стадии (V), можно наблюдать при восстановлении кислорода на ртути в присутствии некоторых органических веществ или в апротонных растворителях, в которых молекулярный ион кислорода Оа" достаточно устойчив. [c.341]

Позднее были получены одноэлектронные полярографические волны при восстановлении различных органических веществ, что свидетельствовало об образовании свободных радикалов. Этот вывод подтверждают также величина тангенса угла наклона волн, величины ./, и другие параметры. Иногда образование свободных радикалов при электролизе сопровождается появлением окрашивания и может быть зафиксировано по изменению спектральных характеристик раствора. Диффундируя от поверхности электрода в объем раствора, свободные радикалы могут инициировать реакции полимеризации или вступать во взаимодействие с акцепторами радикалов, что также позволяет подтвердить вывод об образовании свободных радикалов при электролизе растворов органических соединений. Возникновение свободных радикалов при электролизе было подтверждено также различными электрохимическими методами (осциллографическая полярография, вектор-полярография и др.). В пользу образования радикалов свидетельствует возникновение металлорганических соединений при взаимодействии органических веществ с материалом электрода. [c.386]

Наличие максимумов осложняет полярографический анализ. Поэтому следует проводить измерения в условиях, когда максимумы подавлены. Адсорбционный способ подавления максимумов достигается введением в раствор поверхностно-активных веществ. Для этого часто используют желатину. Если применяются органические вещества, которые адсорбируются в узкой области потенциалов, а потенциал полуволны восстанавливающегося вещества лежит вблизи т. н. з., то при десорбции органического вещества можно наблюдать ложную полярографическую волну. [c.208]

Чтобы понять, как характер поглощения связан со строением органического вещества, вернемся к условию Бора Е — Ео = /IV. Чем ближе друг к другу находятся оба энергетических уровня (основной и возбужденный), тем меньше затрата энергии на возбуждение, тем меньшей энергией может обладать действующий квант света, тем, следовательно, меньше его частота (и соответственно больше длина волны). Разность энергий Е — Ед определяется природой возбуждения. Свет видимой и ультрафиолетовой частей спектра обладает энергией, достаточной для возбуждения электронов затрачиваемая на возбуждение энергия определяется в конечном счете подвижностью электронов. Так, электроны 0-связей требуют для своего возбуждения квантов с большой энергией, эти электроны малоподвижны. Поэтому предельные углеводороды, спирты, простые эфиры поглощают лишь в очень далекой ультрафиолетовой области. Этилен, имеющий подвижные л-электроны, поглощает свет при 193 нм. Сопряженные двойные связи в бутадиене, обладая еще большей подвижностью я-электронов, вызывают поглощение уже при 217 нм. В бензоле я-электронная система имеет несколько полос поглощения, наиболее длинноволновая из которых расположена в области 260—270 нм. Нафталин поглощает уже при 314 нм, антрацен — при 380 нм. На этих примерах видно, как с ростом сопряжения (ростом подвижности электронов) поглощение постепенно сдвигается в длинноволновую область — в область квантов со все меньшей энергией. Однако все упоминавшиеся пока соединения бесцветны — их поглощение лежит в ультрафиолетовой области спектра. [c.358]

Эмпирическая теория красителей получила разъяснение с позиций современных электронных представлении. Окраска — это избирательное поглощение света определенной длины волны. Все органические вещества обладают способностью к такому избирательному поглощению в ультрафиолетовой части спектра при этом происходит поглощение энергии и возбуждение электронов, их переход на более высокие орбитали. Хромофорные группировки сдвигают избирательное поглощение в видимую область. Это происходит за счет того, что электроны в сопряженных системах (а таковыми и являются хромофоры) обладают повышенной подвижностью, для их возбуждения достаточно квантов и видимого света с относительно небольшой энергией. [c.329]

Для распознавания молекул, особенно молекул органических веществ, широко применяют инфракрасную абсорбционную спектроскопию. Метод основан на том, что в отдельных частях молекул (в группах атомов) совершаются колебательные движения, на которые остальные атомы молекулы влияют мало. Энергия колебательного движения квантована, т. е. в молекуле имеется определенный набор энергетических уровней. Разность между двумя уровнями определяет длину волны поглощаемого фотона согласно уравнению (1.5). На наличие или отсутствие аналитических сигналов (поглощений) исследу- [c.13]

Органические вещества поступают в моря из разных источником. Главнейшие из них следующие 1) реки, которые приносят в растворе и в виде взвеси в основном остатки наземных растений 2) растительный, животный и бактериальный иланктон, водоросли и низшие животные, переносимые волнами и течениями ио поверхности моря или в толще воды, сюда относят также бактерий, населяющих морскую толщу 3) нектон — рыбы и другие морские животные, например кальмары, плавающие самостоятельно 4) бентос — растения, живущие на дне, животные и бактерии, населяющие дно. [c.33]

Современные методы спектрального анализа трудно применять к исследованию многокомпонентных систем, нефтей, нефтяных фракций, многокомпонентных полимеров. Исследования, проведенные в последние годы, позволяют выделить элекфонную феноменологическую спектроскопию (ЭФС) как перспективное направление в изучении совокупности свойств многокомпонентных органических веществ и оперативном контроле процессов химических и нефтехимических производств В отличие от обычного варианта электронной спектроскопии, в ЭФС вещество изучается как единое целое, без разделения его спектра на характеристические частоты или длины волн отдельных функциональных фупп или компонентов. ЭФС основана на установленны х нами закономерностях связи оптических характеристик поглощения (коэффициентов поглощения, коэффициентов отражения, цветовых характеристик и тд.) с физикохимическими свойствами системы. Разработанные на этих принципах исследовательские методы использованы в лабораторной и производственной практике. [c.224]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

Следует отметить, что вычисление свойств методом интефальной интенсивности поглощения в спектрах уступает по точности вычислению по коэффициенту поглощения на аналитической длине волн. Но интефальная интенсивность является более общим параметром, который позволяет определить физико-химические свойства независимо от диапазона поглощения этим веществом. Для органических веществ устаповле1Ю, что паилучшее значения критериев адекватности получены для веществ, входящих в группы непредельных углеводородов, замещенных соединениГ ароматического ряда бензола, конденсированных ароматических соединений. [c.100]

В отличие от рассмотренных выше элементов определение общего содержания ртути методом ААС основано на измерении поглощения света ее парами, которые вьщеляются потоком воздуха из водного раствора после восстановления ионов до атомного состояния, при длине волны 253,7 нм в газовой кювете при комнатной температуре ( метод холодн()го пара ). В качестве восстановителей применяют хлорид олова, станнит натрия, аскорбиновую кислоту и др. [3,8]. Предел обнаружения состав.гтя-ет 0,2 мкг/л, диапазон измеряемых концентраций 0,2 - 10 мкг/л [И] Для устранения мешающего влияния органических веществ, поглощаюшцх свет при данной длине волны, к пробе добавляют кислый раствор перманганата или бихромата калия. [c.249]

В соответствии с этой схемой на капельном ртутном или на вращающемся дисковом электроде в щелочных растворах наблюдаются две одноэлектронные волны, причем первая из них отвечает обратимому восстановлению кетонов с образованием анион-радикалов, а вторая — необратимому присоединению электрона к анион-радикалу. Такие волны видны, например, на поляризационной кривой электровосстановления бензофенона (рис. 203). При фиксированном потенциале диска на кольцевом электроде наблюдается ток окисления анион-радикалов, причем максимальный выход анион-радикалов соответствует области потенциалов предельного тока диффузии первой волны. Было показано, что ток на кольце не протекает при отсутствии катодного тока на диске и что он не может быть вызван окислением каких-либо других компонентов раствора, кроме анион-ра-дикалов. Образование анион-радика-лов было зафиксировано при помощи дискового электрода с кольцом также, когда на дисковом электроде наблюдается только одна многоэлектронная волна восстановления органического вещества. Анион-радикалы бензальдегида, ацетофенона, бензоилферроцена и ферроценилаль-дегида были зафиксированы в водных средах, что не удавалось сделать при пЪмощи метода ЭПР из-за короткого времени жизни анион-радикалов. Наряду с этим методом вращающегося дискового электрода с кольцом удалось обнаружить образование комплексов с переносом заряда между анион-радикалом и исходной молекулой карбонильного соединения. [c.401]

Говоря об оптических методах изучения адсорбции на электродах органических веществ, следует упомянуть также метод фотоэлектронной эмиссии. В этом методе электрод освещают монохроматическим светом с длиной волны X, которая должна быть меньше некоторого порогового значения Ао (красная граница фотоэффекта). При < о электроны выбиваются из металла в раствор, теряют там часть своей энергии (термализуются), соль-ватируются молекулами растворителя и, наконец, захватываются специально добавленными в раствор акцепторами электронов (молекулы N2O, ионы Н3О+, NO3- и др.). Если толщина двойного электрического слоя d<, то между регистрируемым током фото-эмиссии /ф в степени 0,4 и потенциалом Е наблюдается линейная зависимость (закон пяти вторых 5/2= 1/0,4). Адсорбция органических молекул приводит, как правило, к раздвнженню обкладок двойного слоя, т. е. к увеличению d. Если при этом будет нарушено условие d< k, то произойдет искажение зависимости [c.35]

Действительно, на полярограммах в растворах органических веществ, образующих обратимые окислительно-восстановительные системы, можно наблюдать появление небольшой дополнительной волны, которая предшествует основной волне или следует за ней (рис. 4.1). Впервые подобная предволна была отмечена Р. Брдичкой и Е. Кноблохом в 1941 г. на полярограммах восстановления лактофлавина. Позже предволны были обнаружены и подробно изучены Брдичкой при восстановлении метиленового голубого (МГ) на капельном ртутном электроде. [c.126]

Многие органические вещества вступают в электрохимические реакции, принимая или отдавая большое число электронов. Так, восстановление пикриновой кислоты СбН2(Ы02)з0Н в кислой среде характеризуется двумя волнами на полярограмме, первая из которых соответствует присоединению двенадцати, вторая — шести электронов [c.189]

Химические превращения органических веществ в немалой степени зависят от строения молекулы исходного или промежуточного соединения, в частности от характера и положения в них заместителей, не принимающих непосредственного участия в процессе. Это обстоятельство может приводить к существенным различиям в ходе процесса электролиза даже близких по составу соединений, например изомеров. Так, катодное восстановление нитробензола и метанитроанилина на ртутном капельном электроде в щелочных водных растворах характеризуется волной на полярограмме, соответствующей присоединению четырех электронов и образованию гидроксиламиновых производных [c.192]

Существует несколько способов проведения измерений методом ВДЭК. Наиболее распространенный из них заключается в регистрации промежуточных или конечных продуктов реакции на диске при Д = onst путем их электрохимического окисления или восстановления на кольцевом электроде в той области потенциалов, где остальные компоненты раствора не проявляют электрохимической активности (при /Д = 0 ток на кольце отсутствует). При этом получаемые на кольцевом электроде поляризационные кривые состоят из одной или нескольких волн (рис. 6.7), отвечающих либо окислению (восстановлению) различных продуктов реакции на диске, либо различным стадиям окисления (восстановления) одного и того же продукта. Вид поляризационной кривой на кольце может существенно меняться при изменении потенциала диска. Поэтому при изучении электрохимического поведения органических веществ методом ВДЭК обычно получают семейство поляризационных кривых на кольцевом электроде, соответствующих различным значениям [c.210]

До сих пор речь шла о процессах, сопровождающихся переносом протона от содержащегося в растворе протоно-донорного компонента, например ионов гидроксония или молекул растворителя, на непосредственно участвующие в электродной реакции молекулы или ионы органического вещества. Однако нередки случаи, когда само восстанавливающееся вещество одновременно выполняет роль наиболее сильного в данной системе донора протонов, что приводит к существенным изменениям кинетических характеристик процесса. В этих условиях может протекать реакция автопротонирования продуктов электродного процесса за счет отрыва протона от непрореагировавших молекул исходного вещества. Ее следствием является уменьшение приэлектродной концентрации реагента, частично превращающегося в трудно или вовсе не восстанавливающиеся анионы сопряженного исходному веществу основания. В результате понижается предельный ток соответствующей волны, а иногда, при более отрицательных зна- [c.243]

Восстановление органических веи1еств на РКЭ имеет некоторые особенности. Восстановлению подвергаются как анионы кислот и катионы оснований, так и нейтральные молекулы. Восстановление осуществляется за счет присутствия в них тех или других функциональных групп. Возможность восстановления определяется не только природой функциональной группы, но и расположением ее в молекуле вещества. Многие органические вещества дают на полярограммах по нескольку волн, обусловленных или ступенчатым восстановлением одной функциональной группы, или восстановлением нескольких функциональных групп. Потенциалы полуволн в большой степени зависят от кислотности среды, что связано с участием ионов Н+ [c.214]

Зубцы, возникающие на осциллополярограммах, соответствуют только либо адсорбции, либо десорбции, а не постоянной смене адсорбции и десорбции, как в случае тензамметрической волны. Анодные и катодные адсорбционные пики расположены один против другого, так как процессы адсорбции и десорбции протекают очень быстро и связаны с процессом диффузии. При помощи осциллографического метода можно исследовать все вещества, которые дают волны при постояннотоковой полярографии. Кроме того, на отрицательной (или соответственно положительной) границе потенциалов вследствие процессов восстановления (или окисления) могут возникнуть так называемые артефакты, которые также дают дополнительные зубцы. Возникновение этих артефактов, с одной стороны, дает возможность проводить определение прочих полярографически неактивных веществ, но, с другой стороны, часто множество этих зубцов мешает проведению анализа, особенно органических веществ. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология