Идентификация веществ и спектроскопические методы

В области 1400—700 смГ многие инфракрасные спектры органических молекул настолько сложны, что отнесение всех абсорбционных полос к отдельным элементам строения вызывает значительные трудности даже при наличии обширного опытного материала. Эту область используют для идентификации двух веществ спектроскопическим методом (например, в случае природного соединения и его синтетического аналога). Как показывает опыт, два вещества могут быть признаны идентичными, если их инфракрасные спектры в этой области совпадают полностью во всех деталях. Эту область поэтому называют также дактилоскопической. [c.102]

Незначительные загрязнения вещества иногда сильно понижают температуру его плавления, и плавление происходит в более широком интервале температур. Такое явление используют для установления идентичности двух веществ с одинаковой температурой плавления. Для этого тщательно смешивают равные количества двух веществ. Если температура плавления этой смешанной пробы остается неизменной, то делают заключение об идентичности обоих веществ. Понижение же температуры плавления пробы служит признаком неидентичности этих веществ. Однако изоморфные соединения, даже разные по химическому составу, не обнаруживают понижения температуры. Оценка идентичности исследуемого вещества по температуре плавления смешанной пробы является первоначальной, а затем уже для идентификации используют спектроскопические методы. [c.82]

Выделение вещества в чистом виде и идентификация его другими методами — химическими [8], спектроскопическими [9], полярографическими и т. д. [c.173]

Возможность использования спектроскопических методов для качественного и количественного анализа, идентификации веществ, исследования строения и состава комплексных соединений, кинетики реакций и химических равновесий обеспечила широкую распространенность этих методов в исследовательских и заводских лабораториях. Применяемая в современных приборах электрическая регистрация спектров поглощения открывает пути к широкому внедрению спектроскопии в качестве средства автоматического контроля и регулирования производственных процессов. [c.3]

Спектроскопические методы весьма полезны при идентификации неизвестных соединений, которые, как ожидается, должны представлять собой вещества с уже известными спектрами. Для идентификации производится сравнение значений е, длин волн максимумов поглощения и формы полос. [c.148]

В монографии изложены результаты исследования одним из прогрессивных спектроскопических методов — методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) — свободных радикалов в облученных веществах неорганических, углеводородах, органических соединений с функциональными группами, высокомолекулярных соединениях. Первая глава — общетеоретическая, написана в доступной для химиков форме. В ней даны основы теории спектров ЭПР свободных радикалов. Особое внимание уделено идентификации радикалов по этим спектрам. [c.278]

Наряду с высокой специфичностью спектроскопические методы анализа имеют еще и то преимущество, что при этом вещество не изменяется и может быть использовано для других исследований. Разумеется, снятие спектрограммы для идентификации и характеристики соединения только тогда имеет смысл, когда удается получить вещество высокой степени чистоты. [c.199]

Среди многочисленных применений спектроскопических методов для целей качественного и количественного анализа можно выделить три основных вида задач, при решении которых эти методы особенно эффективны 1) определение концентраций веществ в системе (например, в многокомпонентном растворе) 2) идентификация химических соединений 3) определение числа компонентов с помощью изобестических точек. Остановимся коротко на каждом из этих вопросов [c.124]

Вопроса об идентификации веществ мы частично уже касались выше в гл. 14, где речь шла об установлении структуры неизвестных соединения с использованием, в частности, понятия о характеристичности спектральных полос. Между тем в практической работе химик-исследователь достаточно много знает об изучаемых им системах, что позволяет во многих случаях предвидеть появление в ходе опыта тех или иных веществ. В этих условиях спектроскопические методы весьма полезны при идентификации получающихся соединений, которые, как ожидается, должны представлять собой вещества с уже известными спектрами, причем это достигается простым сопоставлением измеренного и известного спектров. Естественно, что такой способ идентификации веществ, как правило, значительно быстрее и дешевле элементарного анализа. Аналогичное положение имеет место зачастую и при необходимости определения примесей в образцах. Так, метод инфракрасных спектров поглощения весьма эффективен при установлении содержания воды в системах органического и неорганического происхождения. Чрезвы- [c.124]

При детализированном исследовании узких фракций, в которых число компонентов невелико, задачей анализа уже является количественное определение отдельных индивидуальных веществ с доказательством их молекулярного строения. Чаще, однако, удается только доказать (идентифицировать) наличие углеводорода того или иного строения. Такая идентификация достигается применением, главным образом, спектроскопических методов анализа. [c.65]

Идентификацию и анализ биологического материала чаще всего проводят с применением химических тестов, спектроскопических методов и определения различных физических параметров, например коэффициентов седиментации, электрофоретических подвижностей и т. д. Для анализа очень маленьких количеств традиционные химические методы оказываются непригодными в этих случаях используют технику радиоактивных меток, описанную в гл. 5. К сожалению, при анализе сложных систем, таких, как клетки в культуре, а иногда и целые животные или растения, не всегда оказывается возможным вводить достаточное количество радиоактивного материала, чтобы пометить необходимое для анализа количество конкретного вещества —либо из-за разбавления, либо вследствие опасности для организма. [c.247]

Обзорные работы, посвященные спектроскопической технике, включают такие методы, как ИК- [Ю, 12— 4], Раман- [10, 13, 14], УФ-спектроскопию [8, 10, 12—14, 37], дисперсию оптического вращения [10, 12, 14], круговой дихроизм [10, 13, 36, 37], ЯМР [12, 14, 36, 37], ядерный квадрупольный резонанс [14] и ЭПР [13]. Исследования других электронных свойств нуклеозидов, таких как распределение зарядов и константы ионизации [12], также рассмотрены в обзорах. Помимо методов УФ- и ЯМР-спектроскопии наиболее широко используемым методом идентификации нуклеозидов является масс-спектрометрия. Техника исследования обобщена в [10, 12, зе, 39], некоторые более поздние усовершенствования, особенно удобные для получения спектров малых количеств нелетучих лабильных веществ, описаны в [34, 40]. Изучены также термодинамические свойства нуклеозидов, что может быть полезно для понимания -взаимодействия компонентов нуклеиновых кислот друг с другом [14]. [c.76]

В заключение заметим, что метод НПВО нельзя рассматривать как источник однозначной информации о частицах, адсорбированных на поверхности электрода он скорее характеризует частицы в более глубоком пограничном слое вблизи поверхности. Более того, наложение интерференционной абсорбции в пленке и оптической абсорбции веществом, находящимся в растворе у поверхности раздела, затрудняет использование НПВО для идентификации новых частиц, образующихся в растворе в результате электронных переходов, если только не проведены предварительные калибровочные эксперименты с спектроскопией в проходящем свете иж с молекулами известной структуры и абсорбционными свойствами. Тем самым потенциальная ценность метода не,сколько уменьшается. Спектроскопия в проходящем через оптически прозрачный слой свете предлагает более прямой подход к спектроскопическим характеристикам интермедиатов, образующихся в реакциях электроокисления или восстановления. С другой стороны, НПВО с достаточно прозрачными пластинками дает возможность работать в инфракрасной области, [c.460]

Во второй части с большой глубиной рассмотрены проблемы идентификации органических веществ, анализа изотопного состава сложных органических ионов, содержащих азот, кислород, серу и т. д. Значительное место уделено зависимости между структурой и спектрами, на основе которой создаются методы масс-спектроскопического анализа. Впервые в мировой литературе систематически проанализированы масс-спектры органических соединений различных классов углеводородов, спиртов, альдегидов и кетонов, кислот, эфиров, гетероциклических соединений и т. д. [c.4]

Спектроскопия является одним из методов, позволяющих наблюдать взаимодействие электромагнитного излучения с атомами или молекулами исследуемого вещества. Это взаимодействие характеризуется сигналом, который содержит информацию о свойствах исследуемого вещества. Частота сигнала отражает специфические свойства вещества, а его интенсивность связана с количеством анализируемого соединения. Спектроскопические исследования проводятся с целью идентификации химических соединений, определения их чистоты, количественного состава простых и сложных смесей и т. п. Различают три области светового спектра ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный. [c.132]

Разделение смесей ароматических полициклических углеводородов, состоящих из большого числа близких по физикохимическим свойствам изомеров, представляет сложную задачу. В газо-жидкостной хроматографии ароматических соединений этого типа, кипящих при высоких температурах, имеет особое значение правильный выбор неподвижной фазы. Разделению и идентификации смеси дифенила и полифенилов, образующихся при пиролизе бензола, было посвящено несколько работ. В работе [1] описано определение этих веществ масс-спектроскопически. В работах [2—4] рассматривается метод газо-жидкостной хроматографии на апьезоне Ь. В ра- [c.75]

Современные регистрирующие спектрофотометры позволяют снять спектр от ультрафиолетовой до инфракрасной области за несколько минут. Возрастающее число таких приборов в промышленных лабораториях наглядно доказывает выгодность этого метода анализа. Всегда, когда имеются такие приборы, перед химическими испытаниями следует проводить спектроскопическое исследование образцов. Необходимой предпосылкой для успешной идентификации является наличие больших атласов спектральных данных, требующихся для идентификации соединений. При благоприятных условиях путем сравнения с такими контрольными данными можно идентифицировать даже смеси. При помощи эмпирического сравнения полос поглощения со спектрами полимеров известного состава часто можно однозначно идентифицировать неизвестное вещество. [c.54]

Другой спектроскопический детектор — масс-спектрометр (МС), — щироко применяемый в органическом анализе, в газохроматографическом анализе неорганических веществ используется лишь при решении специфических задач и, как правило, для идентификации, а не для количественного анализа. Сводка работ по применению МС в качестве детектора в ГХ представлена в табл. 49. Пределы обнаружения фторированных дикетонатов свинца при использовании метода интегрирования ионного тока составляют 10 г (0,01 пг) [478]. Селектив- [c.119]

Методы исследования продуктов деструкции полимеров. Часто возникает необходимость оценить термическую стабильность полимерных материалов по количеству и составу газообразных и жидких продуктов деструкции, образующихся при переработке и эксплуатации полимерного материала, а также исследовать деструк-тированный полимер. Качественный и количественный состав летучих продуктов термической и термоокислительной деструкции изучается методами газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. Идентификацию продуктов деструкции проводят с помощью эталонных веществ и другими методами масс-спектроскопическим, ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, химическими анализами. Изменение химического строения полимера в процессе термического и термоокислительного старения изучают методами ИК- и УФ-спектроскопии. Для получения более полных данных об изменении структуры и молекулярной подвижности при деструкции полимеров может быть использован метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широких линий. Для установления строения стабильных радикалов, образующихся в процессах деструкции полимеров, применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.8]

Состав и свойства поверхностных фаз. Ввиду слабой чувствительности спектроскопических методов (ЭСХА, КР, различные зондовые методы) для идентификации образующихся поверхностных фаз, мы применили метод инверсионной вольтамперометрии с угольным пастовым электроактивным электродом - УПЭЭ. Нахождение анализируемого вещества в мелкодисперсном состоянии позволяет преодолеть трудности, связанные с введением нерастворимого электроактивного вещества в сферу электродной реакции. [c.120]

Несмотря на то что еще в 1906-1908 гг. Кобленц исследовал ИК-спектры пропускания большого числа неорганических веществ, возможности метода для качественного, количественного и структурного анализов этих веществ в значительной степени не учитывались вплоть до 1950-х годов. В это десятилетие появилось несколько сборников спектров, которые показали полезность ИК-спектроскопии для идентификации, особенно в совокупности с рентгеноструктурным и эмиссионным анализами. Кроме таких традиционных неорганических веществ, как ир , 81С14, ВРз и NHз, в последние годы широко изучаются координационные соединшия. Спектроскопические данные и эталонные спектры, относящиеся к этим двум классам веществ, можно найти в нескольких монографиях [87, 109, 186, 200]. Существует и другая родственная литература, включающая книги по колебательным спектрам неорганических веществ [141], ИК-спектрам и спектрам КР лунных и земных минералов [151]. Ферраро [87] рассмотрел низкочастотные колебания (в дальней ИК и КР) неорганических и координационных соединений. Почвы и их составные части [82, 83, 89, 138, 261], а также минералы, используемые в производстве цемента [101], были охарактеризованы по ИК-спектрам. [c.209]

Спектроскопические методы анализа являются одними из самых распространенных и широко применяемых методов, позволяющих получить полную информацию о важнейших свойствах органического вещества. Они позволяют определять содержание веществ в диапазоне от 30—40% до 10 %. Фотометрические методы используют, например, для определения пектиновых веществ, фенольных соединений, витаминов, цветности сахара, крахмала, муки, степени окнсленности жиров. Люминесценцию наиболее широко применяют для идентификации и количественного определения ввгтаминов, белков, жиров, углеводов, лекарственных препаратов, а также для определения сорта муки и наличия в ней примеси, дпя контроля всхожести семян. [c.475]

Идентифицировать элементы можно как в чистом виде, так и в смесях, и в соединениях. Методы идентификации, прн которых исследуется результат взаимодействия вещества с другими веществами, называются химическими. Методы, при которых идентификация вещества осуществляется без проведения реакций между ним и другими веществами, а также без превращения его в другие вещества, называются физическими. Соединения, свойства которых установлены предшествующими измерениями, обычно удается быстрее идентифицировать физическими методами, включающими определение плотности, показателя преломления, температур кипения и плавления, спектров поглощения или испускания (инфракрасных, видимых, ультрафиолетовых, рентгеновских), теплоемкости, вязкости, твердости, электропроводности и теплопроводности. Наиболее распространенная совокупность свойств, достаточная для идентификации,— температуры кипения и плавления, а также плотность. В большинстве случаев их можно определить с помощью простого оборудования и подробных таблиц, составленных для рблегче-ния идентификации. Особенно удобно использовать для идентификации уже изученных соединений их показатели преломления. Еще быстрее осуществляется идентификация спектроскопическими методами, однако они требуют применения дорогой аппаратуры. Современные спектрометры позволяют менее чем за час работы установить все элементы, имеющиеся в исследуемом образце вещества, и определить их процентное содержание. [c.163]

Было бы очень удобно, если бы химики могли произвести идентификацию всех элементов с помощью рентгеноспектраль-яого анализа и подобных методов. К сожалению, в состав подавляющего большинства химических соединений входят С, О, Н и другие элементы с маленькими порядковыми номерами. Современные спектроскопические методы мало пригодны для количественного определения этих элементов. Кроме того, не в каждой лаборатории имеется спектральная аппаратура, позволяющая идентифицировать более тяжелые элементы. По этим причинам в химии продолжают играть важную роль методы превращения неизвестных веществ в известные, которые могут быть идентифицированы с помощью хорошо изученных реакций. Типичными методами химического анализа являются разделение с помощью ионного обмена, основанное на применении синтетических смол превращение неизвестных веществ в НгО, СОг и т. п. вещества и определение состава продуктов очистка путем дистилляции (перегонки), фильтрация, кристаллизация, а также проведение химических реакций с последующим спектральным анализом (в инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой областях спектра) продуктов пробы на вещества, предположи- [c.167]

Точность спектроскопических методов, особенно при анализе веществ в небольших концентрациях, превосходит точность химических методов. Преимущества первых по сравнению с химическими методами анализа особенно проявляются при идентификации нестабильных молекул и свободных радикалов, спектры которых наблюдаются в диапазоне 230—11С0 ммк. Преимуществом метода является быстрота определения, отсутствие влияния измерений на ход реакции, в то время как химический анализ требует прекращения реакции на различных стадиях для отбора проб. При спектральном анализе во многих случаях удается проводить непрерывную и автоматическую запись процесса. [c.67]

Спектроскопический метод применяется также, хотя и не очень часто, для исследования спектров третьего типа, для которых характерно наличие областей сплощного поглощения. В этом случае чувствительность метода относительно невелика, поскольку полосы сплошного поглощения обычно не очень интенсивны. Поэтому необходимо применять чрезвычайно утонченные методы определения интенсивности проходящего света. Такие, методы были применены, в частности, Фростом и Ольденбергом для определения малых количеств перекиси водорода. Сплошные спектры гораздо менее характерны, чем полосатые, и поэтому их почти ник01 да не употребляют для идентификации неизвестных веществ количественные же Измерения представляют ценность только в том случае, если есть полная уверенность, что на спектр,не накладывается поглощение каких-либо других соединений. Органические кислоты, перекиси и высшие парафины дают сплошное поглощение в коротковолновой части кварцевой ультрафиолетовой области, а область сплошного поглощения кетонов лежит обычно около 2800 А. [c.151]

Весьма ценными для качественного и количественного анализа смесей поверхностноактивных веществ оказались спектроскопические методы. Садт-лер [30] применил инфракрасный адсорбционный спектрометр для идентифи- кации большого числа торговых марок поверхностноактивных веществ и их смесей. Образцы, предназначенные для этих испытаний, не должны содержать влаги, и поэтому применяются либо исходные сухие вещества, либо их растворы в минеральном масле, СС14 или СЗа- Спектры поглощения многих мыл, жирных кислот и кислот канифоли приведены в литературе и могут быть использованы для анализа этих веществ [31] Определения при помощи ультрафиолетовых спектров поглощения особенно важны для идентификации и количественного определения поверхностноактивных веществ, содержащих ароматические кольца, а также для соединений, содержащих амидную или Ы-метиламидную группу. Однако в этой области имеется довольно мало числовых данных, и аналитику, перед тем как приступить к анализу неизвестного вещества, часто приходится самому предварительно определять спектры известных соединений. С появлением атласа таких данных роль спектроскопических измерений в ускорении и уточнении методов анализа поверхностноактивных веществ сильно возрастет [32]. [c.247]

Р. Бунзен и Г. Кирхгоф установили, что каждый химический элемент имеет свой характерный спектр, являющийся как бы паспортом, по которому можно идентифицировать изучаемое вещество. Уже в 1861 г. они впервые использовали повый метод для спектрального химического анализа состава солнечной атмосферы и таким образом проложили дорогу к созданию спектроскопической астрономии. Первые практические результаты нового метода были получспы самими его изобретателями еще в 1860 и 1861 гг., когда им удалось открыть два новых э [емепта цезий и рубидий. Впоследствии метод спектрального анализа оказал неоценимую услугу при обнаружении и идентификации многих других, как простых, так и сложных, веществ. [c.283]

В результате этого технологического взрыва немало приобрела и аналитическая химия. В жизнь вошли локальные компьютерные сети, соединяющие аналитические приборы, методы, использующие фурье-преобразование спектроскопических данных, системы сравнительного поиска аналитических данных для идентификации неизвестных веществ. В то же время аналитическую химию следует по праву считать и одним из стол1Юв , на которых держится вся информационная эра. Ведь прежде, чем информацию собрать, сохранить, обработать и передать, ее необходимо 1юлучить. А именно 1юлучение новой, достоверной информации и является, по существу, целью химического анализа. [c.30]

Определение химическою строения неизвестного соединения на основании спектроскопических и спектрометрических данных может быть цоручено и компьютеру, который здесь выступает в роли искусственного интеллекта . При этом имеется в виду не идентификация неизвестного соединения путем сравнения его спектра с эталонными, а именно установление строения впервые изучаемого спектроскопически вещества на основе набора большого числа спектров,- соответствующих другим соединениям. Примеры такого подхода уже есть. Биман и Мак Лафферти в 1966 г. применили компьютерный структурный анализ для определения аминокислот в составе олигопептидов Петтерсон и Рихаге (1967) — для установления строения предельных углеводородов от до Сдо, содержащих одну метильную группу в боковой цепи Джерасси и сотр. (1969) — для установления строения алифатических кетонов и простых эфиров. Сасаки (1970) предложил метод компьютерного структурного анализа, основанный на положении о том, что в спектроскопических данных находится информация о всех фрагментах данного вещества и чт-о поэтому задача компьютера сводится к построению из этих фрагментов наиболее вероятной структуры анализируемого соединения [55]. [c.314]

Аналитические хроматографы используют для быстрого и эффективного анализа неизвестных соединений путем идентификации компонентов по известным реперам, выходящим из колонки с теми же самыми удерживаемыми объемами. Эти хроматографы позволяют провести автоматическую регистрацию выходящих компонентов с помощью детекторов, определяющих в процессе эксперимента физические характеристики элюата или растворенных веществ (показатель преломления, электропроводность, оптическую плотность и т. п.). В некоторых случаях идентификация проводится методом остановки потока, когда спектроскопический детектор записывает спектр вещества в зоне, остановленной при прохождении через кювету. Не до конца разрешенные (разделенные) пики могут быть разделены с помощью интеграторов-вычислителей, подключенных к детектору в линию с самописцем. Для ультрачув-ствительного анализа долей микрограммов веществ используют выпускаемые в СССР (ХЖ-1305) и в Японии (Jasko FAMILI -100) [327] микроколоночные хроматографы. [c.176]

Разработан газохроматографический анализ тетрахлоридов кремния, германия, трихлорида фосфора и трибромида бора особой чистоты на содержание примесей органических и неорганических веществ. Идентификация примесей осуществлялась газохроматографическим ИК-спектроскопическ м методами. Проведено сравнение пределов обнаружения некоторых примесей с помощью детекторов электронозахват-ного и ионизационнопламенного. Табл. 2, Библ. 2 назв. [c.114]

Масс-спектрометрия. Этот метод анализа включает облучение исследуемого вещества пучком электронов, в результате чего происходит фрагментация молекулы и образование положительно заряженных ионов. Полученные фрагменты разделяются в соответствии с отношением молекулярная масса/заряд. В результате получают масс-спектр, дающий информацию об относительных концентрациях осколков с разной массой. В простейшем случае при бомбордировке электронами молекула может терять один электрон, в результате чего образуется молекулярный ион, представляющий собой катион-радикал с той же массой, что и исходная молекула. Во многих случаях молекулярные ионы настолько нестабильны, что распадаются с образованием осколочных ионов, прежде чем их удается зарегистрировать. Масс-спектрометрия дает возможность проводить идентификацию химических соединений. В окислительных системах, характеризующихся весьма сложным составом, предпочтительно перед масс-спектроскопическим определением осуществлять разделение присутствующих компонентов с помощью газожидкостной хроматографии (метод хроматомасс-спектрометрии). Данные о происхождении ионных фрагментов, представляющих интерес для идентификации продуктов окисления олефинов, приведены ниже [c.207]