Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Спектроскопические методы




Спектроскопия изучает спектры электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого или рассеиваемого исследуемым ве­ществом. Электромагнитное излучение характеризуется либо энер­гетическими, либо волновыми параметрами. По диапазонам излучаемых длин волн различают гамма-спект­роскопию, рентгеновскую, оптическую и радиоспектроскопию. Оп­тическая спектроскопия, в свою очередь, подразделяется на спект­роскопию видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Каждому виду электромагнитного излучения соответствует какой-то определенный атомный или молекулярный процесс.

Гамма-спектроскопия. Наиболее коротковолновое γ-излучение характеризуется волновым числом 1010 см-1.

Рентгеноспектроскопия.Рентгеновское излучение характеризу­ется волновыми числами 109... 107 см-1. Оно возникает в результате бомбардировки вещества электронами высокой энергии либо при жестком рентгеновском облучении. При этом происходит вырыва­ние электронов из внутренних электронных слоев, на освободив­шееся место переходят электроны из более далеких от ядра слоев, что сопровождается испусканием квантов характеристического рентгеновского излучения. Частота рентгеновского излучения эле­мента линейно связана с его атомным номером. Рентгеноспектральный анализ используется для качественного и количественного определения химического состава вещества.

Различают флуоресцентный рентгеноспектральный анализ, в котором для возбуждения рентгеновского спектра используется рентгеновское излучение, и микрорентгенов­ский анализ, в котором рентгеновский спектр генерируется пучком электронов. Флуоресцентный рентгеновский анализ широко применяется в заводских лабораториях, он дает возможность быст­ро получить точные данные о химическом составе контролируемого объекта и использовать их для автоматического регулирования тех­нологического процесса. Микрорентгеноспектральный анализ про­водят при помощи электронного зонда, который дает возможность исследовать состав вещества в точке, определить характер микро­включений и дать им качественную оценку.

Оптическая спектроскопия.Метод используется для характерис­тики молекулярных процессов. В молекуле происходят переходы внешних электронов — ультрафиолетовое и видимое излучение (106... 104 см-1), колебания атомов в молекулах - ближнее инфра­красное излучение (103 см-1) и вращение самих молекул — дальнее инфракрасное излучение (102 см-1). Излучение электронных пере­ходов с помощью видимого и ультрафиолетового излучений дает возможность определить энергетические характеристики молекул - энергию возбуждения, ионизации и химической связи.

Колебательные спектры исследуются с помощью инфракрасного излучения. По ним можно установить пространственное строение группировок и молекул, охарактеризовать природу химической связи и ее полярность. Колебательный спектр молекулы определяет главным образом массы колеблющихся атомов и их группировок

Колебания атомов в молекуле могут происходить вдоль линии связи (валентные колебания) и под прямым углом к линии связи (дефор­мационные колебания). Валентные колебания характеризуют жесткость химической связи, деформационные - жесткость валентных углов.

Колебания группы атомов зависят от координаци­онного числа центрального иона и от типа координационного многогранника. По мере усложнения комплексов наблюдается сдвиг максиму­мов поглощения в коротковолновую область. Так, например, у островных силикатов максимумы поглощения лежат в более длин­новолновой области, чем у цепочечных, ленточных, слоистых сили­катов (рис. 5).

Интенсивность поглощения связана с концентрацией вещества, поэтому ИК-спектры можно использовать также для количествен­ного определения содержания данного вещества в смеси.

 

 


 


 

Рис. 5. ИК-спектры островного (1), цепочечного (2), ленточного (3) и слоистого

(4) силикатов

 

Радиоспектроскопия.При помощи самых длинных волн (радиоволн), которые характеризуются волновым числом (10...15)-3 см-1, можно регистрировать спиновые переходы ядер и электронов.







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 505. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия