Детекторы инфракрасной спектроскопии

Инфракрасная спектроскопия — широко применяемый аналитический Метод имеется большой выбор приборов различной степени сложности. В принципе все они имеют источник, который обычно включает в себя лампу накаливания. Излучение разлагается при помощи монохроматора. Затем при выбранных частотах измеряется интенсивность света с помощью детектора — как до прохождения через образец, так и после него. Большинство приборов автоматически строят спектраль- [c.151]

Германий пропускает инфракрасный свет. Это свойство используется в инфракрасной спектроскопии и оптических приборах. Специальные германиевые устройства используются также в исключительно чувствительных инфракрасных детекторах, дополняющих радиолокационные установки [361]. [c.105]

Инфракрасная спектроскопия и масе-спектрометрия. Одним из часто применяемых методов идентификации компонентов смеси является анализ их методом инфракрасной спектроскопии или масс-снектрометрии. Другой возможный способ — параллельные анализы на хроматографе и спектральном приборе. Однако наибольший интерес представляет непосредственное соединение масс-спектрометра с хроматографической колонкой [35, 62]. Установка импульсного масс-спектрометра между колонкой и детектором хроматографа позволяет проводить непрерывную идентификацию и определять степень чистоты компонентов, соответствующих хроматографическим пикам, так как на осциллографе [63] можно получить до 2000 масс-спектров в 1 с. Идентификацию можно провести и более простым способом, если во время выхода пика осуществлять развертку, позволяющую определять массу молекулярного иона [64]. Таль-розе и др. [65] предложили непрерывно регистрировать интенсивность трех фиксированных линий масс-спектров. Отношения этих величин для каждого из компонентов анализируемой смеси является основой для их идентификации. [c.200]

Методики определения 2-метокси-З,6-дихлорбензойной кислоты в препаратах и в биологических средах основаны на инфракрасной спектроскопии, газожидкостной хроматографии с использованием детектора с электронным захватом [1—4] и тонкослойной хроматографии [5]. Предложены также биологический [6, 7] и совмещенный методы [8]. [c.185]

Замечательная особенность газовой хроматографии, связанная с возможностью разделения малых количеств сложных смесей соединений, стимулировала расширение исследований по идентификации чрезвычайно малых количеств соединений, выделенных в чистом виде. Слишком часто бывает так, что после дорогостоящей обработки большого количества вещества химик получает на сложной хроматограмме лишь единственный маленький пик, соответствующий интересующему его активному компоненту, и не имеет возможности установить природу или структуру этого компонента. Однако благодаря недавним достижениям в этой области в настоящее время почти ежедневно поступают сообщения о преодолении трудностей подобного рода, а также об идентификации совершенно новых соединений. В связи с этим нельзя переоценить значение спектрометрических методов анализа (инфракрасная спектроскопия, масс-спектрометрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса), которые позволили значительно уменьшить необходимое для анализа количество вещества и увеличить объем получаемой информации о структурах молекул. С большим успехом применяли и методы, связанные с учетом времени удерживания, с использованием специфических детекторов, которые чувствительны к определенным элементам или группам в молекуле, с учетом физических свойств веществ (например, коэффициентов распределения), с образованием производных соединений и использованием других химических реакций, проводимых в комбинированной хроматографической системе до колонки, внутри колонки или после нее. Особенно эффективны комбинации этих методов друг с другом и использование их параллельно с другими формами хроматографии. [c.104]

Детекторы. Детекторы инфракрасного излучения, используемые в абсорбционной спектроскопии [3], можно разбить на две большие группы I) так называемые термические детекторы, действие которых основано на измерении тепловых эффектов, возникающих под действием суммарной энергии большого числа падающих фотонов, и 2) фотонные детекторы, полупроводниковые устройства, в которых электрон может поглотить квант ИК-излучения и перейти из валентной зоны в зону проводимости, внося свой вклад в электропроводность. В целом фотонные детекторы обладают быстрой реакцией и более чувствительны, однако интервал длин волн их ограничен, и, кроме того, они действуют при температуре жидкого азота или ниже. Термические детекторы, напротив, применимы в широком интервале длин волн и не требуют охлаждения, но они инерционны и относительно мало чувствительны. За исключением детектора с внутренним фотоэффектом из РЬ5, который широко применяется в ближней ИК-области при комнатной температуре, фотонные детекторы редко используются в лабораторных спектрофотометрах и далее не обсуждаются. [c.101]

Сочетание метода газовой хроматографии с другими методами исследования. Иногда для хроматографического анализа нелетучих и малоустойчивых соединений их подвергают предварительному пиролизу в пиролитической ячейке. По анализу продуктов пиролиза судят, например, о структуре полимеров. Для идентификации компонентов смеси часто применяют методы инфракрасной спектроскопии или масс-спектрометрии. При этом компоненты смеси улавливают у выхода из колонки и снимают их характеристики на этих приборах независимо. Масс-спектрометры применяют также в качестве детекторов, которые дают информацию о природе разделяемых веществ. [c.341]

Если необходимо выделить разделенные компоненты смеси для дальнейшего исследования их другими методами (например, для элементарного анализа, инфракрасной или ультрафиолетовой спектроскопии, масс-спектрометрии и т. п.), то нужно иметь устройство для отбора проб. Ловушку для отбора проб помещают за хроматографическим детектором. Индивидуальные компоненты отделяют от газа-носителя вымораживанием или абсорбцией их охлажденным растворителем. Выход и чистота выделенных продуктов в значительной степени зависят от конструкции вымораживающего устройства. При конденсации паров многих веществ в условиях резкого охлаждения образуется туман. Последний можно уловить при помощи простого фильтра из стеклянной ваты, который помещают в охлаждаемую часть ловушки, или электрофильтра. Подводящие трубки должны быть тер-мостатированы, чтобы предотвратить преждевременную конденсацию фракций, еще не достигших ловушки. [c.507]

К хроматографам не предъявляется каких-либо дополнительных требований, помимо тех, о которых шла речь во введении. Для полностью автоматического режима работы, однако, представляется целесообразным, чтобы управляющие сигналы могли сниматься непосредственно с детектора или же усилителя хроматографа и направляться для обработки в вычислительную машину спектрометра. Вообще говоря, в конструкции спектрометра должны быть предусмотрены возможности для подобной комбинации. Это касается как интерфейса, так и программного обеспечения вычислительной машины. Большинство современных коммерческих ИК-фурье-спектрометров создано именно по такому принципу, поскольку сочетание хроматографического и спектроскопического методов в существенной мере расширяет возможности этих пока еще довольно дорогих по сравнению с обычными спектрометрами приборов. Инфракрасные фурье-спектрометры, пригодные для сочетания хроматографии и спектроскопии, работают по принципу интерферометра. Их, как правило, подключают к высокопроизводительным вычислительным машинам, которые при помощи техники преобразования Фурье рассчитывают инфракрасные спектры из сложных интерферограмм. Менее чем за одну секунду может быть измерена интерферограмма для спектральной области 500—4000 см , причем достигаемое при этом разрешение 5—10 см вполне достаточно для качественной интерпретации спектра. В зависимости от техники измерения требуемое для этого количество образца составляет обычно 1— 10 мкг. Если определенная фракция будет удерживаться в газовой кювете в течение некоторого времени (метод остановленной струи), то спектры можно получить, располагая всего лишь несколькими нанограммами вещества. [c.264]

В видимой области можно применять любой бесцветный растворитель. Легко доступные метанол, этанол, диоксан и хлороформ имеют в ближней ультрафиолетовой области пределы пропускания до 240 ммк. Чистые насыщенные углеводороды, такие, как я-гексан и циклогексан, пропускают при более коротких длинах волн, и их можно использовать в тонких слоях вплоть до 175 ммк. Хотя интенсивности ультрафиолетовых полос изменяются в широких пределах, наиболее полезные для структурных исследований полосы имеют 8 10 000, Т. е. почти на два порядка больше, чему инфракрасных полос. Поэтому применяются весьма разбавленные растворы, так как если г = 10 , то при концентрации 10 моль1л оптическая плотность раствора в кювете толщиной 1 см составляет 1,0—величину, удобную для измерений. Для измерений необходим объем раствора 1 мл, так что обычно бывает достаточно 0,1 миллимоля вещества это весьма важно, особенно когда в распоряжении имеются очень небольшие количества природного продукта. Кюветы, обычно толщиной от 0,1 до , Осм, помещают между монохроматором и детектором. При таком расположении не происходит фотохимического разложения под действием излучения водородной лампы. В инфракрасной спектроскопии поступают иначе, помещая образец между источником и монохроматором. [c.189]

Непрерывное определение субмикрограммовых количеств фосфорорганических соединений в воздухе [1012] выполняют методом инфракрасной спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Для этого используют двухлучевой спектрофотометр с расширенной шкалой в комбинации с приставкой для спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Германиевые детекторы покрывают тонкими (60— 80 нм) металлическими пленками платины методом вакуумного напыления и затем на них осаждают нитрат целлюлозы из амила-цетатного раствора. Пары диметилметилфосфоната пропускают вдоль одной или вдоль обеих сторон детектора, помещенного меж-жу термоэлектрическими охлаждающими элементами. Раскрытие щели спектрофотометра 1 мм, уровень шумов 1 %. Спектр регистрируют в области поглощения групп Р—О—С на длине волны [c.79]

Показания детектора говорят только о том, что некоторый компонент выходит из колонки. Для идентификации компонентов необходимо каждый из них собрать отдельно и затем проанализировать при помощи таких методов, как инфракрасная спектроскопия или масс-спектрометрия. Подобный анализ весьма трудоемок, и при массовых определениях компоненты обычно идентифицируют по их хроматографическому поведению. Для этого сравнивают объем газа, необходимый для переноса данного компонента через колонку, с объемом, необходимым для перемещения стандартного вещества. Одинаковое поведение анализируемого и стандартного компо-Рис. 15.14. Типичная изотермическая га- нента, оцениваемое по удержива-эовая хроматограмма, на которой пока- емым объемам, служит косвен-зан способ измерения временя удержи- ным доказательством в пользу аяия (удерживаемого объема). 3 компоненты имеют [c.528]

Инфракрасная спектроскопия и масс-спектрометрия. Одним из часто применяемых методов идентификации компонентов смеси является анализ их методом инфракрасной спектроскопии или масс-спектрометрии. Другой возможный способ — параллельные анализы на хроматографе и спектральном приборе. Однако наибольший интерес представляет непосредственное соединение масс-спектрометра с хроматографической колонкой. Установка импульсного масс-спектрометра между колонкой и детектором хроматографа позволяет проводить непрерывную идентификацию н определять степень чистоты компонентов, соответствующих хрсмато-графическим пикам, так как на осциллографе38 можно получить до 2000 масс-спектров в 1 сек. Идентификацию можно провести и более простым способом, если во время выхода пика осуществлять развертку, позволяющую определять массу молекулярного иска89. [c.202]

Теперь мы обсудим некоторые проблемы, связанные с получением спектров очень узких образцов, например волокон. Если волокно помещено в месте первого изображения выходной щели, а изображение щели шире, чем образец, то только часть светового потока будет проходить через волокно. Другая часть потока, проходящая сбоку от образца, может быть срезана регулируемой диафрагмой на втором изображении, и, таким образом, паразитное излучение не попадет на детектор. Но есть и другие источники паразитного излучения. Размеры образца часто сравнимы с длиной волны излучения, поэтому некоторая часть света дифрагирует на образце без поглощения. Кроме того, часть паразитного излучения может попадать на детектор из-за несовершенств оптической системы. Паразитное излучение приводит к тому, что интенсивность полосы оказывается заниженной. Этот эффект назван поэтому спектральным разбавлением [13, 19]. Его можно уменьшить, сужая диафрагму и щель монохроматора, но это также понизит общее количество энергии, попадающей на детектор. Энергию можно увеличить, используя монохроматор с низкой дисперсией (например, с призмой СзВг в области 2—8 мк), несколько пожертвовав разрешением. В конечном итоге при работе с монохроматором, имеющим высокую дисперсию (высокое разрешение), необходима широкая щель, и интенсивность полосы поглощения уменьшается из-за спектрального разбавления при работе с монохроматором, имеющим низкую дисперсию, полосы ослабляются из-за недостаточного разрешения. Поэтому для каждого отдельного случая существует оптимальное разрешение , которое приводит к максимальной интенсивности полосы поглощения. Такой вывод противоположен тому, что имеет место в обычной инфракрасной спектроскопии, где самый лучший спектр (наименьшая деформация полосы поглощения) получается при работе с монохроматором, дающим самое высокое разрешение. Для иллюстрации этого явления в табл. 29 приведены некоторые данные, взятые из работы Бона [13]. [c.239]

Молекулярные спектры, как правило, наблюдаются в поглощении. Так, например, в инфракрасной спектроскопии пучок инфракрасного излучения, испускаемый телом, нагретым до красного каления, проходит через образец исследуемого вещества и затем разлагается с помощью призмы или решетки. Призма должна быть прозрачной по отношению к излучению для работы в инфракрасной области обычно используют призмы и окошки из МаС1 или КВг. Разложенный пучок попадает затем на детектор, в котором порознь исследуется каждая небольшая часть спектра. Чем меньше тэ часть спектра, которая падает на детектор в данный момент времени, тем выше разрешающая способность прибора. Детектор обнаруживает, что отдельные части непрерывного спектра от источника оказываются ослабленными по сравнению с другими, и частоты этих ослабленных областей соответствуют частотам поглощения молекулы. [c.38]

Чтобы убедиться в целостности выходящих из колонки веществ, следует улавливать интересуемый компонент (в соответствии с временем его элюирования) в охлаждаемую ловушку и подвергать его анализу посредством инфракрасной спектроскопии. Такой прием применялся нами при определении изомеров ГХЦГ в некоторых объектах [38]. Пользовались алюминиевой колонкой (1 Л4 X 6 жж). Неподвижная фаза — ПЭГ с молекулярным весом 6000 (5%) на целите 545 (60—80 меш). Детектор — катарометр, чувствительность 2 мв, ток 100 ма, температура 260°. Газ-носитель гелий, 50 мл1мин. Температуры колонки, камеры введения (испарителя) и соединительных частей равнялись соответственно 190, 230 и 270°. На рис. 9 приведены хроматограммы различных изомеров гексахлорана и кривые инфракрасного по- [c.43]

Применение селективных детекторов в отличие от вышеприведенных позволило бы изолировать разделительную часть анализатора, что во многих случаях значительно ускорило бы процесс анализа. Из широко распространенных детекторов такого типа можно воспользоваться детектором по электронному захвату, щелочным пламенно-ионизационным детектором, пламенно-фотометрическим или основанным на использовании недисперсионной инфракрасной спектроскопии. Детектор последнего типа применяют, например, при экспрессном определении углерода и серы в сталях (анализатор фирмы Леко ), [c.26]

Из обогащенных фракций выделяли чистые компоненты методом препаративной газовой хроматографии. Выделение проводили на хроматографе Газофракт 300 В фирмы Вирус с детектором по теплопроводности на колонках длиной 4 м, внутренним диаметром 18 мм, заполненных 20% ВКЖ-94 на ИНЗ-600 при температуре 70 °С и расходе азота 125— 150 мл1мин. Объем пробы 0,125—0,150 мл. Выделенные компоненты собирали в стеклянные змеевиковые ловушки, охлаждаемые смесью ацетона с твердой углекислотой. Фракцию, содержащую неразделенные компоненты Хд и Хб, вторично разделяли на полярной жидкости ФС-16. Для выделения примеси Ху из фракций гидролизного масла был использован метод обратной продувки. Чистота выделенных веществ проверялась на аналитическом хроматографе ХЛ-4, чувствительностью 0,02%, на двух неподвижных фазах ВКЖ-94 и ФС-16. Для каждого из выделенных соединений определяли элементный состав, тем-лературу кипения по Сиволобову, присутствие функциональных групп методом инфракрасной спектроскопии, содержание двойных связей методом кулонометрии и наличие 51Н-связи методом реакционной газовой хроматографии. Результаты исследований представлены в таблице. [c.88]

И к- >1 КР-йпектроскопня. разд. 1 уже отмечалось, что медленные электроны активно взаимодействуют с атомами поверхности и поэтому могут служить источником информации о структуре приповерхностной области. Однако использование таких электронов весьма ограничено эксперименты можно проводить только в сверхвысоком вакууме и исследовать соответственно можно только небольише образцы. Помимо этого, поверхность образцов при таком исследовании может меняться. В 1954 г. Эйшенс предложил оптический метод исследования поверхности, основанный на применении низкой энергии возбуждения. При таком возбуждении структура поверхности и образца не меняется и измерения можно проводить в широком диапазоне давлений (от сверхвысокого вакуума до повышенного давления) в частности, этим методом можно исследовать практически очень важные процессы гетерогенного катализа. Метод оптической или ИК-спектроскопии имеет, однако, и ряд сушественных недостатков он мало чувствителен, дает дискретный сигнал детектора, в связи с чем для определения отношения S /N (сигнал/шум) и вычитания фона и т.д. необхрдимо использовать ЭВМ. Разработанный позднее метод инфракрасной фурье-спектро-скопии отличается значительно большей (на два порядка) чувствительностью. [c.65]

Спектры в видимой и УФ-областях не очень четко выpa> eны и обычно имеют мало максимумов и минимумов. Поэтому их использование для характеристики органических соединений весьма ограничено. Значительный успех молекулярной спектроскопии был обусловлен открытием ИК-области спектра. Благодаря дальнейшему развити.ю термоэлементов, явившихся детекторами термоизлучения, эта область спектроскопии стала более чувствительной последнее увеличило разрешающую способность монохроматоров. Инфракрасная область простирается от красного конца видимой части спектра до области коротких электромагнитных волн. Интервал от 0,75 до 3-10- м обозначают как область близкого ИК-излу-чения, интервал от 3 до 40 10 м как область среднего, а выше этих величин волн — область далекого ИК-излучения. Поглощение в близкой и средней областях основано на совпадении частоты колебания молекул с частотой колебания волн этой области. В интервале дальнего ИК-излучения вращательное движение молекул происходит вокруг осей главного момента инерции. [c.198]

Особенно эффективными являются спектроэлектрохимические методы с оптически прозрачными электродами и методы спектроскопии отражения [21]. В последнем случае используют оптически прозрачные плоскопараллельные электроды, между гранями которых луч света (видимой или инфракрасной области спектра) способен многократно отражаться. Если использовать несколько плоскопараллельных электродов, то сигнал, измеряемый спектрофотометром, будет значительно усиливаться. Эти методы, а также спектроскопия ЭПР наиболее продуктивны при изучении интермедиатов, обладающих достаточной растворимостью в анализируемой системе. Однако иногда промежуточные продукты и другие компоненты электрохимической реакции адсорбируются на поверхности электрода. Для изучения таких продуктов применяют масс-спектрометрию. При этом торец микропористого гидро-фобированного тефлоном электрода используется как стенка ячейки, связанной с масс-спектрометром [21]. Низкомолекулярные легколетучие продукты, образовавшиеся в ходе электрохимического процесса на поверхности электрода, в высоком вакууме масс-спектрометра покидают электрод и фиксируются детектором. Соединив электрохимическую ячейку с масс-спектрометром, можно провести идентификацию продуктов и установить зависимость их возникновения от потенциала электрода. Кроме того, можно определить зависимость измеряемого сигнала М е (при постоянном потенциале, М — молекулярная масса) от времени электролиза. [c.13]