Молекулярный вес определение при помощи излучений

Современные методы получения молекулярных спектров поглощения, излучения и рассеяния можно подразделить на две основные группы — фотографические и фотоэлектрические. Спектральные приборы, в которых используется фотографический принцип, носят название спектрографов. Спектр, получаемый с помощью таких приборов, регистрируется на фотопластинке или фотопленке в виде полос или линий (темных на светлом фоне для спектров излучения и светлых на темном фоне для спектров поглощения). Фотографическим путем, который исторически появился значительно раньше фотоэлектрического, можно, очевидно, регистрировать спектры только в пределах, определяемых чувствительностью соответствующих фотоматериалов (ультрафиолетовая, видимая и ближняя инфракрасная области). Поэтому, а также по ряду других причин (сравнительно низкая точность определения интенсивностей, громоздкость и т. д.) фотографические методы имеют в настоящее время довольно ограниченную применимость в молекулярной спектроскопии , и мы на них останавливаться не будем. Интересую- [c.133]

Концентрацию серусодержащих газов или любых других газов, содержащих элементы со средним или большим атомным весом (например, Р, С1, Аг, Вг, Кг), удобнее всего определять при помощи очень мягкого гамма-излучения, например излучения железа-55. Поглощение излучения железа-55 почти полностью опреде.пяется фотоэффектом, массовый коэффициент при котором растет пропорционально четвертой степени порядкового номера поглотителя. Столь сильная зависимость поглощения от порядкового номера приводит к тому, что средний коэффициент поглощения смеси, состоящей из легких газов (например. На, Ог, N2, СО2 и др.) и газов, содержащих элементы со средним или большим атомным весом, очень чувствителен к изменению концентрации последних. Таким образом, применение в ионизационных анализаторах излу- 4 чения железа-55 позволяет сделать эти анализаторы особенно чувствительными к элементам со средним и большим атомным весом. Благодаря этому ионизационные анализаторы могут быть использованы для определения концентра- ции некоторых примесей на фоне газа с непостоянным средним молекулярным весом. Так, при помощи излучения железа-55 можно определять содержание сероводорода в нефтяном газе, даже если углеводородный состав газа колеблется. При использовании альфа- или бета-излучения это невозможно, так как изменение состава углеводородов долн ю сказываться примерно в той же степени, как и изменение концентрации сероводорода. [c.231]

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]

По прошествии более трех десятилетий со времени расшифровки структур миоглобина и гемоглобина рентгеноструктурный анализ все еще остается единственным прямым методом определения на атомном уровне пространственного строения белковых молекул, их комплексов и доменов. Полученные с его помощью данные по-прежнему служат незаменимой экспериментальной основой изучения структурно-функциональной организации молекул белков. В 1990-е годы этот метод, по-прежнему сохраняя высокий темп экстенсивного развития, позволил приступить к решению принципиально новых задач, представляющих первостепенный интерес для молекулярной биологии. Основная, если не единственная, причина наметившегося качественного роста возможностей кристаллографии белков связана с использованием вместо излучения рентгеновских трубок синхротронной радиации. [c.74]

При измерениях поглощения используют способность исследуемого вещества поглощать волны определенной длины, частота которых соответствует частоте молекулярных колебаний испытуемого образца. Прошедшее через образец непоглощенное излучение с помощью призмы раскладывается далее в спектр, на котором видны темные полосы, соответствующие поглощенному образцом излучению. Частота недостающего излучения в этих так называемых полосах поглощения непосредственно соответствует колебательным частотам молекул, поглотивших данное излучение. Таким образом, определить вибрационные частоты молекул в принципе довольно легко, однако необходимые для таких исследований приборы сложны и дороги. Так, например, спектрометр, работающий в близкой инфракрасной области, стоит от 5 до 20 тысяч долларов, а приборов для работы в далекой инфракрасной области (которая, как мы увидим дальше, особенно интересна в связи с изучением природы запаха) до недавнего времени в продаже вообще не было, экспериментаторы должны были конструировать и изготовлять их сами. Начиная с 1961 г. в продажу поступило лишь несколько экземпляров спектрометров, работающих в далекой инфракрасной области, причем модель 1963 г. стоит около 35 тысяч долларов. Это весьма печально и в то же время очень важно, так как объясняет, почему иногда современный исследователь в погоне за финансовой помощью вынужден усмирять свои стремления к знаниям. Таких областей науки, где исследования можно вести в деревянном сарае с прибором, сделанным из сургуча и веревки, осталось очень мало. [c.184]

Следовательно, максимальные длины волн, которые могут быть получены с помощью решеток 2400 и 3600 штрих/мм, составляют 830 нм и 550 нм соответственно. Аналогично, решетка 3600 штрих/мм, работающая во втором порядке, приводит к максимальной длине волны 275 нм. Углы падения, близкие к 90° — в, практически никогда не используются. Поэтому используемый на практике максимум длин волн обычно меньше теоретического. Выбор решетки связан, следовательно, с длиной волны аналитической линии определяемого элемента. Спектральный диапазон 120-770 нм представляется идеальным. Диапазон длин волн 580-770 нм обычно используют для определения щелочных элементов. Диапазон длин волн короче 190 нм можно наблюдать только в отсутствие кислорода, молекулярные полосы которого поглощают излучение в этой области. Поэтому необходимо или заполнять оптическую систему азотом, или работать в условиях вакуума. Область между 160 и 190 нм используют для определения таких элементов, как А1, Р и S, тогда как область ниже 160 нм — для определения О, С1 и N. [c.27]

Фотометры с монохроматором значительно более сложны по устройству и более дороги, чем фотометры со светофильтрами, но и более универсальны. Пользуясь этими приборами, можно путем простого изменения пропускаемого участка спектра переходить от определения одного элемента к определению другого так же просто с помощью этих приборов можно определять фон излучения посторонних элементов. Применение приборов с разверткой и записью спектра повышает чувствительность и точность, а также дает возможность определять элементы по сложным молекулярным спектрам (например, редкоземельные элементы). Особенно пригодны они для анализа сложных по составу объектов и при определении следов веществ. Применение аппаратуры с кварцевой оптикой дает возможность дополнительно определять ряд элементов, излучающих в ультрафиолетовой части спектра — в области 220—400 лжк. Элементы, [c.113]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярных масс и размеров белков было выполнено с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью анализа отдельных компонентов (см. упражнение 20-23), измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных, очень больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. Сведения о форме молекул получают, измеряя скорости молекулярной релаксации после электрической поляризации, исследуя изменения в оптических свойствах (двойное лучепреломление), возникающие в струе жидкости, непосредственно с помощью электронной микроскопии и, что имеет, быть может, наиболее важное значение, исследуя интенсивность рассеяния света и рентгеновского излучения как функцию угла рассеяния. Применение всех этих методов часто встречает трудности вследствие высокой степени гидратации белков, а также в результате того, что многие белки вступают в обратимые реакции ассоциации, образуя димеры, три-меры и т. д. Молекулярные массы, молекулярные параметры и изоэлектрические точки ряда важных белков приведены в табл. 20-2. [c.125]

Оптимизацию условий определения взвешенных частиц и вь]бор конструктивных элементов проводили с учетом ряда (факторов. Мощность лазерного излучения должна быть достаточно высокой, чтобы чувствительность регистрации отвечала размеру частиц 0,5 мкм. Однако значительное увеличение мощности лазерного луча приводит к росту рассеяния света молекулами растворителя. Вклад молекулярного рассеяния света можно снизить уменьшением чувствительного объема [35]. Однако это приводит к увеличению времени анализа высокочистых жидкостей с содержанием частиц порядка 100 в 1 см . Выбор мощности лазера и чувствительного объема должен обеспечить определение указанных концентраций частиц в течение приемлемого отрезка времени 5—10 мин. Равномерная освещенность чувствительного объема может быть достигнута применением сложных оптических устройств или гидродинамической фокусировкой [37, 38]. Для анализа особо чистых жидкостей гидродинамическая фокусировка возможна при наличии абсолютно чистых жидкостей, что практически недостижимо. Поэтому в установке использована простая фокусировка луча лазера с помощью конденсора. Искажения интенсивности импульсов за счет неравномерной освещенности частично нивелируются выбором уровня дискриминации сигнала, при котором положительные погрешности (отвечающие попаданию частиц в цент- [c.269]

Пожалуй, наиболее эффективным способом определения размеров мицелл по рассеянию света является относительно простой метод, разработанный и описанный Дебаем [42]. Интенсивный пучок монохроматического света ртутной лампы фокусируется в центре оптической ячейки, содержащей раствор поверхностноактивного вещества. Ослабленная почти на два порядка интенсивность рассеянного излучения измеряется при помощи фотоэлектрического устройства. Строится график зависимости интенсивности рассеянного излучения от концентрации раствора. Основное уравнение, связывающее размер мицелл (молекулярный вес) с интенсивностью рассеянного света, в упрощенной форме имеет вид [c.309]

После переосаждения полимера из раствора (серусо-держащая часть превращается в Ва 04) измеряют интенсивность р-излучения счетчиком р-излучений. Молекулярный вес рассчитывается при помощи калибровочной кривой, полученной при применении абсолютных методов определения молекулярного веса. Этот метод позволяет определять молекулярные веса до 10 . [c.91]

Учитывая особое значение для обеспечения взрывобе-зопасности установок данных по растворимости ацетилена в жидком кислороде, во ВНИИкимаше совместно с НИФИ ЛГУ [13, с. 54—60] было проведено определение растворимости ацетилена в жидком кислороде с помощью принципиально иного, спектроскопического, метода исследования. Этот метод определения растворимости заключается в непосредственном определении содержания ацетилена в молекулярном растворе по интенсивности полос поглощения инфракрасного (ИК) излучения. Одновременно с этим было проведено определение растворимости ацетилена еще тремя методами фильтрацией с помощью фильтров, имеющих средний размер пор 0,1—40 мкм отстаиванием простой перегонкой, заключающейся в том, что растворимость определяют с по- [c.87]

Фотометрия пламени — вид эмиссионного спектрального анализа, в котором источниками возбул<дения спектров являются пламена различных видов ацетилен — воздух, ацетилен — кислород, пропан — воздух, пропан — кислород, водород — воздух и др. Вследствие невысокой температуры в пламенах излучают легко и среднеионизующиеся элементы щелочные и щелочноземельные металлы, галлий, индий, магний, марганец, кобальт, медь, серебро и ряд других, причем их число растет с увеличением температуры пламени. В наиболее холодных пламенах, таких как, например, пропан — воздух, светильный газ — воздух излучают только атомы щелочных и щелочноземельных металлов. Вследствие невысокой температуры спектры, излучае-МЕле пламенами, состоят из небольшого числа спектральных линий, главным образом резонансных, что позволяет выделять характеристическое излучение элементов при помощи светофильтров и использовать простые и имеющие невысокую стоимость спектральные приборы — пламенные фотометры. Кроме атомных спектральных линий в спектрах пламен присутствуют полосы ряда в основном двухатомных молекул и радикалов С2, СиС1, СаОН и др. Некоторые из них используют в аналитических целях. Так, в случае элементов, образующих термически устойчивые оксиды, которые практически не диссоциируют в пламенах с образованием свободных атомов, молекулярные спектры являются единственным источником аналитического сигнала. Практически не атомизируются в низкотемпературных пламенах оксиды скандия, титана, лантана и других элементов, ирлеющих относительно невысокие потенциалы ионизации. Наиболее часто фотометрию пламени применяют для определения щелочных и щелочноземельных металлов. [c.35]

Аппаратура для атомно-флуоресцентной пламенной спектрометрии. Как следует из рис. 20-16, аппаратура, используемая в атомно-ф.луоресцентной пламенной спектрометрии, подобна той, какая используется в молекулярной флуоресцентной спектрометрии. Однако, поскольку атомы в пламени могут поглощать излучение только определенной характеристической длины волны, обычно нет необходимости применять монохроматор для возбуждения. Для возбуждения атомной флуоресценции источник излучения фокусируют непосредственно на пламя. Флуоресцентное излучение затем диспергируют с помощью селектора частоты и обнаруживают соответствующим фотодетектором. И, наконец, регистрируют результирующий сигнал на соответствующем устройстве. [c.701]

При определении натрия по излучению его желтого дублета Ка 589—589,6 ммп применяется селеновый фотоэлемент. В случае определения калия применяется интерференционный светофильтр, выделяющий излучение 766,8—769,9жл4к, а приемником излучения служит сернисто-серебряный фотоэлемент ввиду его большой чувствительности в красной области спектра. При определении кальция может использоваться в качестве аналитической линии Са 422,7 ммп или молекулярная полоса излучения кальция в области 622 ммк. В первом случае должен применяться фотоэлемент с сурьмяно-цезиевым катодом, во втором случае — селеновый фотоэлемент. Чувствительность определения кальция меньше, чем натрия и калия, и поэтому кальций лучше определять с помощью установки, состоящей из монохроматора и фотоумножителя (ФЭУ-17 ФЭУ-19 и др.). При определении кальция необходимо иметь в виду сильное влияние алюминия, проявляющееся в резком уменьшении результатов. Способы устранения этого влияния описаны выше. [c.23]

Прибор для измерения молекулярной эмиссии показан на рис. 68. Излучение из резонатора проходит через щель шириной 8,5 нм и монохроматор в фотоумножитель с присоединенным к нему самопишущим потенциометром с быстрым срабатыванием. Размер пиков измеряют геометрически или с помощью электронного интегратора. В работе [55], включающей описание техники метода, указано, что сульфид натрия дает широкий пик эмиссии в течение очень короткого промежутка времени. Прибавление к анализируемому раствору фосфорной кислоты, что дает положительный эффект при анализе других серусодержащих ионов, при определении сульфидов не оказывает такого действия из-за потерь сероводорода. Использование аммонийно-фосфатного буферного раствора при pH = 7 не влияет на положение максимума эмиссии, но зато приводит к значительному сужению пика. С применением выше приведепиого буферного раствора калибровочный график для определения сульфида линеен вплоть до 0,65 мкг этого аниона. [c.573]

При определении кальция в магниевых сплавах в количестве сотых долей процента химическими методами встречаются затруднения одно из них — необходимость количественного отделения кальция от основы и ряда компонентов сплава. Более перспективен для этой цели метод фотометрии пламени. Спектр кальция в пламени смеси ацетилена с воздухом состоит из ряда атомных линий 393,4 396,8 422,7 ммк. Последняя линия наиболее интенсивна и чаще других применяется для анализа, равно как и молекулярные полосы (СаОН) с максимумами при 554 и 622 ммк. Интенсивность линии 422,7 ммк в пламени ацетилен — воздух пропорциональна концентрации кальция в растворах в интервале О—390 мкг/мл кальция [526]. Извертво, что соли железа, меди, цинка [527], а также хрома и бария [526, 528] понижают интенсивность излучений кальция. Этот эффект [529] более резко выражен в присутствии солей алюминия, титана, а также ванадия, урана [512] и других. Это усложняет определение кальция в сплавах на основе магния, содержащих значительные количества алюминия. Влияние алюминия устраняют, осаждая его аммиаком [530], бензоатом аммония или маскируя оксихинолином [531]. Следует отметить, что последний метод оказывается непригодным для сплавов с 7—10% А1. Определение может быть выполнено при помощи спектрофотометра пламени по линии 422,7 ммк или по полосам гидроокиси кальция, а также на фотометрах Zeiss, ППФУНИИЗ, или ФПФ-58 по полосе гидроокиси кальция с максимумом 622 ммк. [c.319]

Наиболее подходящей областью применения этого варианта атомно-абсорбционного анализа следует считать анализ концентратов микропримесей, предварительно извлеченных из анализируемого вещества в органический растворитель. Здесь в полной мере могут быть применены экстракционные методы аналитической химии, располагающие большим набором рецептов извлечения многих элементов из самых разнообразных по химическому составу объектов. Чтобы более полно охарактеризовать возможности атомно-абсорбционных методов анализа с применением источников сплошного излучения и гризонтального пламени органического растворителя, следует остановиться на сравнении их с методами молекулярной спектрофотометрии. Последние, как известно, широко используются в аналитической практике для определения микропримесей с помощью цветных реагентов и располагают как приспособленной аппаратурой, так и многочисленными методиками анализа. Вместе с тем этим методам свойственен ряд недостатков, основной из которых заключается в существовании различного рода влияний и помех, сильно ограничивающих селективность спектрофотометрических определений. Прямым следствием этого недостатка является ставшее уже привычным то обстоятельство, что с помощью спектрофотометрического метода определяются при совместном присутствии один—два элемента и лишь в редких случаях три—пять элементов . [c.95]

В случае инфракрасного или видимого излучения вход спектрометра в течение всего процесса измерения освещается световым потоком, постоянным во вре.мени. При этом возбуждение молекулярных (или атомных) энергетических уровней и возвращение их в прежнее состояние весьма точно анализируется по амплитуде и частоте с помощью частотной калибровки интерферометра. Судя по работам Майкельсона [67], он понял, что нужно сделать для превращения интерферометра в спектрометр, но вследствие технологических трудностей смог испытать свой прибор лишь на простых спектрах. Принцип действия такого прибора состонт в измерении автокорреляционной функции волнового фронта входящего светового потока. Теорема автокорреляции сообщает нам, что автокорреляционная функция п спектральная плотность излучения при определенных условиях) являются взаи.мными Фурье-обра-зами. [c.135]

В принципе представление о локальной конфигурации молекул аморфных полимеров можно получить из кривых интенсивности рассеяния рентгеновских лучей последнее хотя и диффузно, но имеет вполне определенное угловое распределение с одним или несколькими максимумами. Однако попытки интерпретировать кривые интенсивности рассеяния в случае высокополимеров в аморфном состоянии не увенчались успехом. Во-первых, неправильно связывать максимум на кривой рассеяния с определенным межатомным расстоянием необходимо определить распределение интенсивности рассеяния на всей рентгенограмме (используя строго монохроматическое излучение и внося поправку на некогерентное рассеяние) и преобразовать его по методу Фурье в распределение межатомных векторов. Однако это еще не дает полного представления о молекулярной структуре полимера, необходимо перейти от межатомных векторов к конфигурации молекул и их расположению. Этот метод дал цепные результаты при исследрвании простых неорганических стекол, но Симард и Уоррен [23] указывают на ограниченность применения его к высокополиме-рам они считают, что при помощи этого метода нельзя определить, вытянуты или изогнуты молекулы в нерастянутом каучуке. Очевидно, одних только данных о диффракции рентгеновских лучей недостаточно для определения структуры молекул. [c.222]

Различные методы химического онределения молекулярного веса можно разделить по видам применяемого в нем количественного анализа. Подлежащие определению концевые грунт, могут содержать 1) один элемент, например атом галогена, отсутствующий в средней части молекулы здесь также может идти речь о радиоактив1ЮМ элементе или изотопе, тогда вместо химического анализа могут быть применены измерения интенсивности излучения или измерения с помощью масс-спектрографа 2) одну атомную группу, нанример титруемую кислотную или окисляемую альдегидную в этом случае во внутренней части молекулы должны отсутствовать как эти группы, так и другие, реагирующие аналогичным образом. [c.349]

Определение газовых включений в твердых телах может быть произведено на масс-спектрометре после плавления образцов в вакууме. Предел обнаружения примесей при этом ограничивается фоном газов, которые выделяются из деталей устройства при плавлении образца [1]. Для выделения микропримесей газообразующих веществ из непрово-л,ящих материалов особой чистоты нами использовалась специальная камера из нержавеющей стали, в которой образец прогревался при давлении 10 мм рт. ст. излучением молекулярного лазера ЛГ-25 на СОг мощностью около 30 Вт. Ввод излучения в камеру осуществлялся через германиевое окно. Образец массой 0,1—1 г помещался па массивной медной подставке, обеспечивающей отвод тепла из зоны нагрева. Смена образцов производилась через крышку камеры с вакуумным уплотнением. Перед анализом образец выдерживался в вакуумирован-ной камере в течение 1—2 часов. Затем образец облучается до полного расплавления или сублимирования, что устанавливается при визуальном наблюдении за поведением образца через специальное окно в стенке камеры. Время облучения 20—30 секунд. Выделившиеся газы через диафрагму направляются в ионный источник масс-спектрометра МХ1304. Величина объема напуска составляет 500 см , что обеспечивает постоянство давлений компонентов исследуемых смесей в камере ионизации во время записи масс-спектра, которое обычно не превышает 20 минут. Масс-спектр регистрируется с помощью канало-вого вторично-электронного умножителя ВЭУ-6 с максимальным коэффициентом усиления 10 . [c.55]

Для построения дисперсионной теории необходимо принять соответствующую молекулярную модель, при помощи которой можно изучить взаимодействие между излучением и материей. При помощи старейшей молекулярной модели КлаУзиуса—Мозотти (твердый шар с металлически-прово-дящей поверхностью, по которой свободно перемещаются заряды) можно, правда, объяснить преломление света, но не дисперсию, так как вследствие металлической проводимости должно происходить сильное затухание, и поэтому предложенная модель представляет собой систему, не способную к колебаниям. Вследствие этого Максвелл и Лорентц положили в ОСНОВУ классической дисперсионной теории другую молекулярную (атомную) модель. Эта модель, как и та, которая была использована выше для истолкования когезионных сил, состоит из положительных (теперь ядер атомов) и отрицательных зарядов (электронов). Эти заряды могут смещаться, вследствие чего под влиянием возникшего электрического поля наступает поляризация. Чтобы получить систему, способную к колебаниям, Максвелл и Лорентц принимают, что заряды в определенных местах удерживаются в состоянии покоя особыми силами , которые при возникающих нарушениях стремятся вернУть заряды обратно в состояние покоя. Цель построе- [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология