Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Бабушкин А.А. -> "Методы спектрального анализа " -> 10

Методы спектрального анализа - Бабушкин А.А.

Бабушкин А.А., Бажулин П.А., Королев Ф.А., Левшин Л.В. Методы спектрального анализа — МГУ, 1962. — 509 c.
Скачать (прямая ссылка): babushkinmetodispektralnogoanaliza1962.pdf
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 241 >> Следующая


Колебательные спектры молекул богаты полосами; каждая полоса поглощения соответствует возбуждению колебательного состояния молекулы. Число возможных колебаний молекулы определяется ее структурой; так, если в молекуле находится N атомов, то число возможных колебаний не превышает 3 N — 6 (для линейной молекулы 2>N — 5).

18 Некоторые из этих колебаний имеют одинаковые частоты, отчего соответствующие им полосы поглощения накладываются друг на друга. Длины волн колебательных полос поглощения характерны для групп атомов, участвующих в колебании, и могут служить признаком, свидетельствующим о присутствии этих групп атомов в молекуле. Не входя в подробности, укажем только несколько примеров.

Валентное колебание (направленное вдоль связи между атомами) группы — О—H характеризуется полосой поглощения с волновым числом (частотой) V = 3680еж-1 или Л—2,7 ц. Валентное колебание груп-

\ /

пы C = C дает полосу с V= 1650 см~1 или К = 6,5 ц. Деформацион-

/ \

ные колебания (соответствующие изменению углов между связями) дают свои полосы поглощения; например, группа —С—H дает полосу с v = 700 см~1 или 14,3 jli.

Колебательные инфракрасные спектры поглощения дают только молекулы, имеющие дипольные моменты, т. е. смещенные друг относительно друга центры тяжести положительных и отрицательных зарядов. Если при колебании молекулы дипольный момент изменяется, то такая молекула может поглощать инфракрасные излучения частоты, соответствующей частоте колебаний дипольного момента. Дополнительные сведения о колебаниях молекулы дают спектры комбинационного рассеяния; при возбуждении этих спектров кванты видимого или ультрафиолетового света воздействуют на электронное облако молекулы, которое при этом деформируется. В спектре комбинационного рассеяния проявляются такие колебания ядер молекул, которые сопровождаются деформацией электронного облака; наличия дипольного момента в молекуле при этом не требуется.

Таким образом, для наиболее полного установления структурных элементов молекулы и возможных частот ее колебаний целесообразно исследовать как инфракрасный, так и комбинационный спектры.

При получении инфракрасных спектров надо учитывать две трудности.

1. Полосы в инфракрасном спектре достаточно узкие, и конечная ширина щели спектрального прибора может существенным образом исказить форму полос поглощения и значения коэффициента поглощения, если измерять его в центре полосы. Поэтому часто данные инфракрасных спектров приводятся с указанием ширины щели в масштабе длин волн или частот, т. е. с учетом линейной дисперсии прибора. Надо, однако, отметить, что современная техника приборостроения и чувствительность приемников для инфракрасной области настолько совершенствуются, что погрешность, вносимая шириной щели, часто становится малой.

2. Для анализа в инфракрасной области трудно подобрать подходящий растворитель. В этой области спектра практически не существует полностью прозрачных веществ. Поэтому основным техническим приемом получения инфракрасных спектров поглощения является использование двухлучевых приборов, когда пучок света, падая на входную щель прибора, проходит по очереди то кювету с раствором, то такую же кювету с растворителем. .

Некоторое затруднение представляет и определение толщины поглощающего слоя, так как используются очень тонкие слои (часто до нескольких микронов). Необходимо быть уверенным в равенстве тол-

2*

19 щин используемых кювет для раствора и растворителя, в равенстве толщины поглощающего слоя во всех его частях, а также знать достаточно точно эту толщину. Особенно трудно этого достигнуть при исследовании твердых пленок, например полимеров.

Структурный анализ по спектрам комбинационного рассеяния

Мы уже отмечали, что спектры комбинационного рассеяния позволяют получить дополнительные данные о колебательных состояниях в молекуле, которые, совместно с данными инфракрасных спектров поглощения, позволяют достаточно уверенно устанавливать структурные элементы молекул. Отметим здесь только некоторые особенности получения спектров комбинационного рассеяния сравнительно с получением инфракрасных спектров поглощения.

1. Вещества в газообразном состоянии легче изучать при помощи инфракрасных спектров поглощения, если исследуемые газы дают такие спектры.

Однако молекулы типа H2, N2, не имеющие дипольного момента, не дают инфракрасных спектров поглощения и могут быть исследованы только при помощи спектров комбинационного рассеяния.

2. Окрашенные и мутные вещества неблагоприятны для наблюдения спектров комбинационного рассеяния, между тем для получения инфракрасных спектров окраска не является препятствием, муть имеет меньшее значение. Вещества, сильно флуоресцирующие под воздействием видимого света или фотохимически чувствительные, следует изучать в инфракрасной области.

3. В инфракрасной области спектра исследования проводятся обычно в интервале длин волн от 1 до 40 р. В области 1 р уже начинают мешать обертоны основных колебаний-, интенсивность которых составляет 10% от основных колебаний. Если такой обертон накладывается на основное колебание другой группы, то он мешает обнаружению этого колебания, особенно если полоса поглощения основного колебания не интенсивна. В спектрах комбинационного рассеяния обертоны чрезвычайно слабы (<1°/о), поэтому трудности такого рода отсутствуют. Кроме того, спектры комбинационного рассеяния могут давать частоты в интервале 0—4000 см~1, нижний предел (близкий к 0) ставится шириной релеевской линии рассеяния. Таким образом легко доступны исследованию - молекулы с колебаниями, лежащими ниже 250 см"1. В инфракрасной области наблюдение таких колебаний надо вести в области длин волн больше 40 р, что затруднительно. Однако следует отметить, что современная инфракрасная техника уже освоила эту область и в отдельных случаях доходит до 50 и даже 1000 р. Ранее считалось, что для аналитической инфракрасной спектроскопии вполне достаточная область 1 —15 ц (оптика из каменной соли), однако в настоящее время эта область расширена до 40—50 р путем применения оптики из кристаллов йодистого цезия. Исследования в еще более далекой инфракрасной области требуют применения специальных дифракционных решеток (эшелетт).
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 241 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама