ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4
1. МЕТОД ЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
1.1. Введение в электронную спектроскопию. Спектры поглощения
Частицы можно охарактеризовать по их способности поглощать или
испускать излучение. Эта характеристика оказалась настолько важной , что
в настоящее время существует раздел химии, называемый спектральный
(спектрохимический) анализ. В основе последнего лежит изучение спектра
электромагнитного излучения, которое поглощается или излучается
анализируемым веществом. Спектральные методы анализа
классифицируются по характеру взаимодействия электромагнитного
излучения с веществом (эмиссионные и абсорбционные). Абсорбционный
анализ, в свою очередь, классифицируется, с одной стороны , по типу
используемой области электромагнитного излучения (спектрофотометрия
в видимой и УФ - областях , ИК-спектроскопия), с другой – по типу
поглощающих частиц (атомы и молекулы ).
Электромагнитное излучение представляет собой вид энергии, которая
распространяется с огромной скоростью . Эта энергия существует в
многочисленных формах , из которых наиболее легко распознаются свет и
тепловое излучение. Менее очевидно проявление рентгеновского ,
ультрафиолетового , микроволнового и радиоизлучения.
Электромагнитным спектром является графическая зависимость
некоторого измеряемого свойства излучения как функция частоты
излучения. Из спектра можно получить два вида важной информации. Во-
первых, по виду спектра можно качественно идентифицировать
химические частицы . Во-вторых, по значению измеряемого свойства
излучения можно определить количество присутствующих химических
частиц. Электромагнитный спектр охватывает огромную область длин
волн или энергий. Основные области спектра , используемые в
спектральном анализе [1]:
Интервал длин волн Участок спектра
10
-4
… 0,1 нм , или 10
-13
… 10
-10
м γ - излучение
10
-2
… 10 нм , или 10
-11
– 10
-8
м Рентгеновское излучение
10 … 400 нм , или 10
-8
… 4 ·10
-7
м Ультрафиолетовое излучение
400 … 760 нм , или 4 · 10
-7
… 7,6 · 10
-7
м Видимый свет
760 … 10
6
нм , или 7,6 · 10
-7
… 10
-3
м Инфракрасное излучение
10
-3
… 1 м Микроволны или СВЧ
λ > 1 м Радиоволны
(1 нм = 10
-9
м )
Фотон имеет определённую энергию и может вызывать переходы
между квантовыми энергетическими состояниями в атомах , молекулах и
4 1. М Е Т ОД Э Л Е К Т Р ОН Н ОЙ С П Е К Т Р ОС К ОП И И 1.1. В ведение в элект ронную спект роскопию. С пектры поглощения Ч асти цы можно охарактери зовать по и х способности поглощ ать и ли и спу скатьи злу чени е. Э та характери сти ка оказалась настолько важной , что в настоящ ее время су щ еству ет разд ел хи ми и , наз ы ваемы й спектральны й (спектрохи ми чески й) анали з. В основе послед него лежи т и зу чени еспектра э лектромагни тного и злу чени я, которое поглощ ается и ли и злу чается анали зи ру емы м вещ еством. Спектральны е метод ы анали за класси ф и ци ру ю тся по характеру взаи мод ействи я э лектромагни тного и злу чени я с вещ еством (э ми сси онны е и абсорбци онны е). А бсорбци онны й анали з, в свою очеред ь, класси ф и ци ру ется, с од ной стороны , по ти пу и спольз у емой области э лектромагни тного и злу чени я (спектроф отометри я в ви д и мой и У Ф - областях, И К -спектроскопи я), с д ру гой – по ти пу поглощ аю щ и х части ц (атомы и молеку лы ). Э лектромагни тноеи злу чени епред ставляет собой ви д э нерги и , которая распространяется с огромной скоростью . Э та э нерги я су щ еству ет в многочи сленны х ф ормах, и з которы х наи более легко распознаю тся свет и тепловое и злу чени е. М енее очеви д но проявлени е рентгеновского, у льтраф и олетового, ми кроволнового и рад и ои злу чени я. Э лектромагни тны м спектром является граф и ческая зави си мость некоторого и з меряемого свойства и з лу чени я как ф у нкци я частоты и злу чени я. И з спектра можно полу чи ть д ва ви д а важной и нф ормаци и . В о- первы х, по ви д у спектра можно качественно и д енти ф и ци ровать хи ми чески е части цы . В о-вторы х, по значени ю и з меряемого свойства и злу чени я можно опред ели ть коли чество при су тству ю щ и х хи ми чески х части ц. Э лектромагни тны й спектр охваты вает огромну ю область д ли н волн и ли э нерги й . О сновны е области спектра, и спользу емы е в спектральном анали з е[1]: И нтервал д ли н волн У часток спектра γ - и злу чени е -4 -13 -10 10 … 0,1 нм, и ли 10 … 10 м 10-2 … 10 нм, и ли 10 -11 – 10-8 м Рентгеновскоеи злу чени е -8 -7 10 … 400 нм, и ли 10 … 4 ·10 м У льтраф и олетовоеи злу чени е -7 -7 400 … 760 нм, и ли 4 ·10 … 7,6 ·10 м В и д и мы й свет 6 -7 -3 760 … 10 нм, и ли 7,6 ·10 … 10 м И нф ракрасноеи злу чени е -3 10 … 1 м М и кроволны и ли СВ Ч λ>1м Рад и оволны (1 н м = 10-9 м ) Ф отон и меет опред елённу ю э нерги ю и может вы зы вать переход ы межд у квантовы ми э нергети чески ми состояни ями в атомах, молеку лах и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »