Метод отражения метод НПВО

Рис, 6.13. Многократное отражение света в тонкой пленке (метод НПВО) [c.221]

Измерение затухающих волн возможно в том случае, когда реагент иммобилизован на сердечнике световода (см. рис. 7.7-8). Для определения аммиака раствор бромтимолового синего в силиконе наносят на световод (рис. 7.7-11). При каждом внутреннем отражении в световоде часть луча выходит в покрытие и взаимодействует с реагентом. Такое же явление известно в ИК-спектроскопии как метод НПВО (разд. 9.2). [c.512]

Метод НПВО широко применяется для получения спектров неудобных объектов, таких, как смолы, пищевые продукты или сырая резина. Хотя явление полного внутреннего отражения впервые наблюдалось еще Ньютоном, возможности его применения в ИК-спектроскопии были замечены только в 60-е годы [33, 34, 59]. В последние годы происходили интенсивное развитие метода и быстрый рост производства серийного оборудования, что сделало метод доступным [c.95]

Зачастую при использовании метода НПВО наибольшие затруднения вызывает получение воспроизводимого оптического контакта между элементом внутреннего отражения и образцом. В случае мягких образцов, таких, как эластомеры, каучуки или адгезивы, проблем не возникает и с элементами многократного отражения получаются достаточно интенсивные спектры. Волокна можно плотно намотать на элемент. Для гибких пленок, волокон, бумаги, тканей хороший оптический контакт обеспечивается с помощью резиновой прокладки, которая одновременно предохраняет элемент от повреждений. Нужно только следить за тем, чтобы эта прокладка не контактировала с поверхностью элемента, что может привести к появлению дополнительных полос в спектре. Винтовые прижимные устройства предохраняют образец от слишком сильного поджатия в держателе во избежание деформации или разрушения элемента МНПВО. [c.106]

Когда луч света падает из среды 1 с большей оптической плотностью и показателем преломления n в среду 2 с показателем преломления П2, то угол падения меньше угла преломления. Если угол падения приближается к своему предельному значению 90", то и угол преломления может стать равным 90 . В этом случае луч света не входит во вторую среду, а скользит по поверхности раздела фаз при дальнейшем увеличении угла падения луч отражается от среды 2. Это явление используется в методе инфракрасной спектроскопии с нарушенным полным внутренним отражением (ИК-НПВО), а угол падения, при котором оно наступает, называется предельным углом падения ф. Тогда можно записать [c.198]

В ряде случаев для оценки биологической инертности материалов необходимо осуществлять максимально полную идентификацию выделяющихся из эластомера веществ. Для оценки индивидуальных показателей изучают миграцию в модельные среды наиболее реакционноспособных и биологически активных веществ с помощью методов хроматографии (тонкослойной и газовой), фотометрии, масс-спектрометрии, проводят качественный анализ содержания химических элементов и ионов. Исследование процессов, связанных с миграцией ряда ингредиентов на поверхность резин, оказалось возможным лишь при сочетании нескольких методов - световой микроскопии, инфракрасной спектроскопии с нарушенным полным внутренним отражением (НПВО) и наиболее эффективной вследствие высокой чувствительности и избирательности тонкослойной хроматографии. [c.557]

Метод НПВО основан на полном отражении пучка излучения от поверхности раздела между двумя средами с различными коэффициентами преломления. Если пучок излучения проходит через среду со сравнительно высоким коэффициентом преломления и встречает среду с [c.736]

Существует несколько серийных кювет, используемых в методе НПВО, которые можно поместить в кюветное отделение ИК-спектрофотометра. Некоторые из них представляют собой систему, в которой происходит только одно отражение ИК-излучения, другие — с многократным отражением (последние, естественно, обладают гораздо большей чувствительностью). Поскольку существуют различные приспособления для эксперимента, то метод НПВО имеет много разных названий, в том числе — многократное нарушенное полное внутреннее отражение (МНПВО) . [c.736]

Так как результирующая интенсивность отражения является функцией угла падения излучения и не зависит от толщины отражающего вещества, то появляются некоторые интересные возможности применения метода НПВО. Методика НПВО и ее применение обсуждаются в гл. 9. [c.98]

Широко изучены сорбционные свойства углей при этом исследовано поведение многих молекул. Способность воды и метилового спирта пропитывать угли особенно интересна. Представляет интерес исследование инфракрасного спектра угля с сорбированным метиловым спиртом, но большая интенсивность собственного поглощения углей затрудняет изучение сор-батов обычными методами просвечивания. Хорошие спектры метилового спирта на углях не были еще получены [41]. Большие надежды в отношении изучения сорбции на углях подает метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Методом НПВО был исследован пиридин, сорбированный на угле, причем в спектре пиридина были отчетливо видны изменения [41], что обсуждается в следующем параграфе. [c.195]

Метод НПВО представляет собой разновидность спектроскопии, но его следует отличать от других форм спектроскопии отражения. Спектроскопия, использующая обычное отражение, отличается тем, что излучение падает на поверхность образца и отражается в монохроматор, проходя через ряд оптических зеркал. Устройства для этих исследований позволяют работать с постоянными или переменными углами падения. Обычный спектр зеркального отражения непохож на спектр пропускания. [c.300]

Для получения количественных данных с помощью метода НПВО как хорошее приближение можно использовать закон Ламберта — Бера. Однако этот закон выполняется не совсем точно при больших коэффициентах поглощения т, когда эффективная толщина слоя становится чувствительной к изменениям т. Как было показано в [439], логарифм интенсивности отраженного света при оптических плотностях, обычных для полимеров, зависит линейно от показателя поглощения х, если измерения проводят при углах, не очень близких к 0,ф. В спек- [c.85]

Указываются преимущества, которые дает методика многократного отражения при исследовании очень тонких слоев вещества на бумаге или фольге [88] это касается случаев, когда при увеличении угла отражения эффективная толщина образца остается незначительной. Применение этой методики, правда, не всегда приводит к успеху, так как с увеличением числа отражений растут и потери света за счет рассеяния [444 . Для изучения методом НПВО реакции полимеризации и образования сетчатых структур была сконструирована специальная аппаратура [487]. [c.88]

Полимеры относятся к первым объектам, которые были исследованы с помощью метода НПВО. Было показано [411] преимущество НПВО перед методами нормального зеркального отражения и прессования с КВг при исследовании таких трудно препарируемых объектов, как эпоксидные смолы. НПВО-спектры использовали также при анализе алкидных смол [602]. Помимо твердых нерастворимых веществ методом НПВО можно исследовать очень пластичные материалы, такие, как резина или пено-пласты. Наличие в образце непрозрачных наполнителей влияет на результат измерений в меньшей степени, чем это имеет место [c.89]

Исследовали также деструкцию поликарбонатов под действием УФ-излучения [504]. При этом проводили сравнение спектров освещенной и неосвещенной сторон образца, для чего постепенно снимали тонкие слои с одной и с другой стороны. Было показано, что область деструкции сконцентрирована в очень тонком слое освещенной поверхности. Подобным образом исследовали [1397] послойный рост лаковой пленки и окислительное разрушение пленки ацетата целлюлозы под действием УФ-излучения (тонкие пленки получали нарезкой на прецизионном токарном станке). С помощью спектроскопии НПВО было показано [1031], что в полибутене-1 полиморфные превращения под действием температуры начинаются с поверхности пленки. Имеются данные об исследовании лакокрасочных материа.лов методом НПВО [1481]. В работах [227—229] сообщается об изменениях, происходящих на поверхности полипропиленовых пленок под действием коронарного разряда и при фотоокислении. Варьируя условия отражения, можно. менять глубину проникновения светового пучка от 0,1 до 0,4 мкм. Исследовались также структурные изменения на поверхности облученных радиационно привитых и импрегнированных полимеров [1805]. [c.90]

Используя метод НПВО при разных углах отражения, пришли к выводу о существовании в полиамидах структуры типа ядро— оболочка [628]. [c.90]

При наклоне пленок под некоторым углом к пучку и.меют место большие потери света в результате отражения. Их можно избежать, помещая образцы между двумя прозрачными для ИК-излучения полушариями или наискось сошлифованными пластинами. Еще одним методом, с помощью которого можно определить интенсивности компонент во всех трех направлениях, является метод НПВО [439]. Описан метод опреде.тения ориентации полиме- [c.121]

Метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [c.183]

Сегодня каждый, кто связан с химией или изучает состав вещества, обязан хорошо ориентироваться как в ИК-спектроскопии, так и в ряде других физических методов. Чтобы полностью охарактеризовать любое химическое соединение, необходимо получить его спектр ЯМР, ИК-и масс-спектры, одновременно проводя элементный анализ. Следует подчеркнуть, что эти методы не конкурируют между собой, а гармонично дополняют друг друга. Поэтому неверно высказываемое иногда мнение, что ИК-спектроскопия в химии отошла на второй план. Активное развитие нового поколения автоматизированных с помощью мини-ЭВМ ИК-спектрофотометров позволяет существенно повысить точность, чувствительность и скорость количественных определений и работать при очень больших оптических плотностях (например, определять небольшие количества биологических веществ в водных растворах). Очень перспективным оказался метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). [c.5]

В связи с тем что физическое состояние образца может сильно влиять на ИК-спектр, целесообразно заранее определить иерархию методов, которые будут использоваться в лаборатории. Последовательность применения методов определяется типами образцов, с которыми приходится сталкиваться, и методами их приготовления, использованными при создании библиотеки эталонных спектров. Например, в лаборатории, проводящей химические работы общего характера, для жидкого образца можно избрать следующий порядок 1) раствор, 2) неразбавленная жидкость в тонкой кювете, если вещество нерастворимо, и 3) жидкость, сжатая между солевыми пластинками, так называемая жидкая пленка . Для порошков и рыхлых твердых образцов логична следующая последовательность 1) раствор, 2) суспензия в вазелиновом масле, 3) таблетки с КВг и 4) пиролизат. Такие методы, как нарушенное полное внутреннее отражение (НПВО), обычно оставляют для исследования специальных случаев. [c.84]

Из этой формулы видно, что если показатель преломления исследуемого вещества в какой-то области меняется, то в этой области изменится и его коэффициент отражения. Пренебрежение этим эффектом приводило не только к ошибкам в определении положений максимумов полос поглощения, но и к еще большим неточностям в измерении их интенсивностей [72, 166]. Развитие метода нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [69, 70, 74, 164, 240] позволило измерить обе оптические постоянные воды — действительную и мнимую части показателя преломления п = п — и, где у, = пи/у (табл. 16) [75]. Найденные значения хорошо согласовывались с результатами других измерений оптических постоянных воды по ее пропусканию [72, 75, 367, 368], внешнему отражению [240, 368, 373] и НПВО [72, 75]. Аналогичные исследования американских ученых [378, 380] подтвердили правильность полученных ранее величин п (г) и и (V) [75]. В отношении интерпретации полос, которые в виде перегибов обнаруживаются на сложном контуре около 3400 см и в более низкочастотной области, большинство авторов придерживается единого мнения (табл. 17). [c.135]

При исследовании тонких слоев полимеров, нанесенных на непрозрачные субстраты, например полимерных покрытий (лаков, красок, герметиков) на металлах, дереве, стекле или других материалах, а также наполненных полимерных композиций, не пропускающих ИК-лучи, используют спектральный метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [34]. Метод основан на анализе спектрального состава луча, отраженного на границе раздела исследуемого материала и специального устройства - элемента НПВО. [c.232]

Основной недостаток ИКС НПВО - меньшая чувствительность по сравнению с методами электронной спектроскопии. Однако его можно преодолеть с помощью многократного сканирования выбранного участка поверхности [35], тогда метод называется многократным нарушенным полным внутренним отражением (МНПВО). [c.233]

Метод НПВО пе обладает указанным выше недостатком. Известны работы, в которых проводились исследования методом НПВО с использоаание.м 100 отражений, что существеипо увеличивало чувствительность метода. Другой вал<ной особенностью НПВО является малая глубина проникновения электромагнитной волны [c.154]

Объектами исследования служили промышленные образцы плавленого кварца марок КУ, КВ и КИ. Все измерения были выполнены методом жидкостной спектроскопии НПВО. Для заполнения кювет жидкостных ИК-световодов применялось низкоплавкое халькоге-нидное стекло состава Азода о,з4 Вго,44- Угол падения света на образец составлял 64°, число отражений N =. [c.485]

Наибольшей чувствительностью обладает газохроматический метод, однако он требует обязательного удаления покрытия с поверхности с последующим растворением или экстрагированием. Используя метод НПВО (нарушенного полного внутреннего отражения) при определении содержания остаточных растворителей ИК-спектроскопией, покрытия можно не удалять, но размеры образцов зависят от параметров прибора. [c.148]

Остановимся теперь на трудностях, возникающих при использовании метода НПВО. Основная из них —это то, что при записи спектров твердых полимеров практически всегда существует третья среда, — воздушный зазор между образцом и элементом внутреннего отражения. Такой зазор неконтролируемым образом меняет эф, а так как эф является функцией Л, то влияние зазора на интенсивность поглощения будет различным для разных участков спектра. Это существенно затрудняет даже качественную интерпре- [c.228]

Если оптически менее плотная среда обладает селективным поглощением (некоторых длин волн), то спектральный состав света, падающего на границу раздела и претерпевающего полное внутреннее отражение, будет различен. Это явление и получило название нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). В 1960 г. был предложен (Фаренфорт и Харрик) основанный на этом явлении новый метод оптической спектроскопии НПВО . Если сплошное излучение, прошедшее через более плотную среду и претерпевшее НПВО на границе раздела с поглощающей оптически менее плотной средой, направить в щель спектрометра, то можно зарегистрировать спектр, почти идентичный обычному спектру пропускания менее плотной среды изучаемого образца (рис. XII.7). [c.279]

Метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [21]—практичный способ качественного и количественного анализа по ИК-спектрам при работе с водными растворами [71]. Небольшая эффективная толщина образца, используемая в этом методе, определяет преимущества и недостатки метода НПВО. Преимуществом является то, что хорошие спектры могут быть получены во всем диапазоне работы призмы Na l, за исключением окрестности полосы поглощения воды 3300 см . Недостатком является то, что для этого требуется очень концентрированные растворы, обычно до 20% и более. [c.109]

Весьма перспективным методом, позволяющим получать необходимую точность результатов при измерении спектров силь-нопоглощающих веществ, является метод НПВО (нарушенное полное внутреннее отражение) [18—20]. [c.13]

Формальное использование уравнений Максвелла, описывающих отражение света иа границе раздела, показывает, что при полном отражении не происходит в среднем никакого переноса энергии из оптически более плотной среды в менее плотную. На самом деле перенос есть, но потоки энергии из одной среды в другую компенсируют друг друга [413]. Наряду с этим возни кает поток энергии в направлении, параллельном поверхностг раздела, что ведет к ослаблению светового потока, которое мож но зафиксировать экспериментально [539], Взаимодействие излу чения со средой приводит к поглощеипю волн определенной дли ны, в результате чего интенсивность отраженного света умень шается. Таким образом, спектр НПВО имеет много общего со спектром пропускания (рис, 4,17а и б), В отличие от спектра НПВО обычный спектр отражения от оптически плотной среды дает информацию только об изменении показателя преломления, несмотря иа сильное уменьшение интенсивности отраженного света (рис. 4.17в). К особым достоинствам метода НПВО следует отнести а) возможность исследования сильно поглощающих образцов без применения ультратонких срезов б) псследоваиие [c.81]

Для регистрации спектров НПВО используют специальные приставки к спектрометрам, в которых свет проходит через систему плоских и вогнутых зеркал и после отражения вновь фокусируется на входной щели монохроматора (см. рис. 4.16). По такому принципу и устроены приставки к большинству спектрометров для проведения исследований методом НПВО. В табл. 4.3 приведены показатели преломления П1 материалов, используемых в качестве отражающих кристаллов, и критическяе углы полного отражения для работы с образцами, показате.Г1Ь преломления которых 2=1,5. [c.87]

При контакте поглощающего материала с отражающей поверхностью ЭВО получающийся внутренне отраженный пучок света, как уже говорилось, ослабляется [16]. В методе НПВО измеряют ослабление отраженного света как функцию его длины волны. В спектроскопии НПВОФ используют флуоресцирующие вещества и, таким образом, поглощенная энергия частично вновь излучается в виде флуоресцентного света, который и детектируется. [c.522]

Перспективно применение метода нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). При работе по этому методу свет Проходит через оптический элемент с относительно больши.м показателе.м преломления 1 и испытывает полное внутреннее отражение на границе эгого элемента с веществом, показатель преломления которого /г <С Hj. Частично свет проникает во вторую Среду, благодаря чему можно наблюдать спектр тонкого слоя, непосредственно примыкающего к поверхности элемента НПВО. Метод можно использовать для получения спектров тонких слоев в контакте с раствором, так как свет проникает в раствор на небольшую глубину, В качестве материала для элементов НПВО обычно применяют германий и KRS-5, но могут быть использованы кремний и другие вещества. Современные серийные спектрофотометры снабже 1ы устройствами для получения спектров отражения и НПВО. [c.291]

Успешно также применяется метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), который позволяет записывать ИК-спектры для любых растворов, в том числе и водных. Физическая сущность метода при падении света на границу раздела двух сред А и В (рис. 76) с показателями преломления п и п.2 под углом больше критического происходит полное внутреннее отражение, если П1>П2. В области отражения луч частично проникает в оптически менее плотную среду на глубину, которая пропорциональна длине волны света и зависит также от угла падения луча и от величины критического угла. Если при изменении длины волны преломляющегося света изменяется разница между и П2 (что происходит в областях полос поглощения вещества В), то наблюдается изменение иптепсивности отраженного луча. Такие изменения можно записать на обычном ИК-спектрометре, снабженном приставкой НПВО, и получить спектр, близкий к обычному ИК-спектру пропускания вещества В. Основное различие состоит в зависимости оптической плотности полосы от места ее нахождения в спектре, так как с увеличением длины волны увеличивается и длина оптического пути в веществе В подобные искажения спектра могут быть скорректированы. В качестве рабочего тела А используют кристаллы из хлорида серебра, германия, бромнд-иодида таллия и других веществ. Для повышения чувствительности метода применяют многократное отражение луча от поверхности ра , дсла. [c.208]

Метод спектроскопии внутреннего отражения был разработан одновременно Фареифортом и Харриком. Предложенный Фаренфортом метод спектроскопии НПВО основан на использовании однократного отрам<ения для получения спектров мас- [c.132]

Н. Харрик независимо друг от друга разЕ1или методы получения спектров нарушенного полного внутреннего офажения (НПВО) и многократно нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), что значительно расширило возможности ИК-спектральных методов анализа. [c.45]

Не все образцы, представляющие практический ину жс, например полимеры, можно тонко измельчить и сформировать гомогенные таблетку на сно-ве КВг. Для анализа поверхностей полимеров, волокон, паст порошков и даже водных растворов очень хорошо зарекомендовал себя специальный метод, называемый спектроскопией нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) (рис. 9.2-15). Мы опишем лишь суть этого метода. Детальное изложение можно найти, например в монографии Н. Харрика (см. список литературы на с. 199). [c.183]

Другим, пока еще меньше распространенным, нд более перспективным методом, позволяющим получать необходимую точность при измерении спектров сильноноглощающих веществ, является метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [69, 74, 164, 240]. Довольно простая по своей конструкции и очень удобная в эксплуатации приставка НПВО (рис. 76) сводит процесс измерения к самым элементарным операциям. Добавляющаяся же при этом необходимость пересчета спектров, получаемых при нескольких углах отражения, вполне окупается той точностью, с которой удается получить показатель преломления и коэффициент поглощения исследуемого вещества. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология