ПОД РЕДАКЦИЕЙ А А ИЩЕНКО АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА В 2 ТОМАХ СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Особое внимание уделено вопросам статистической обработки результатов анализа, метрологическим характеристикам методов. We are using cookies for the best presentation of our site. Уровни, обозначенные цифрами 0, 1, 2, 3, 4, отвечают колебательным уровням энергии; 1 — 4 — длины волн переходов между колебательными уровнями основного электронного состояния; 1 — — длины волн переходов из основного электронного уровня и нулевого колебательного уровня на первое возбужденное электронное состояние E1 и его последовательно возбужденные колебательные состояния; 1 — 5 — длины волн переходов из основного электронного уровня и нулевого колебательного уровня на второе возбужденное электронное состояние E2 и его последовательно возбужденные колебательные состояния. Производительность анализаторов достигла достаточно высокого уровня, в результате аналитик нередко способен проводить тысячи рутинных анализов в день. Детально представлены основы атомно-эмиссионной, атомно-абсорбционной и молекулярной спектроскопии, потенциометрии, а также хроматографических методов. Особое внимание уделено новым направлениям в аналитической химии:

Добавил: Shakazshura
Размер: 33.40 Mb
Скачали: 63297
Формат: ZIP архив

Дедов Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. В двух томах учебника представлены важнейшие разделы современной аналитической химии. Во втором томе рассмотрены теоретические основы физико-химических методов анализа: Охарактеризованы особенности технического производственного контроля.

Особое внимание уделено новым направлениям в аналитической химии: Подробно описано применение статистических редакцинй при обработке аналитического сигнала. Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по химико-технологическим направлениям.

Может быть полезен аспирантам, преподавателям и научным работникам. В зависимости от цели исследования, свойств анализируемого вещества, специфики спектров, области длин аналиха и других факторов ход анализа, аппаратура, способы измерения спектров и метрологические характеристики результатов сильно различаются. В соответствии с этим спектральный анализ подразделяют на ряд самостоятельных методов, в частности на атомно-абсорбционный анализ, атомно-флуоресцентный анализ, люминесцентный анализ, инфракрасную ИК спектроскопию, спектроскопию комбинационного рассеяния КРмолекулярную оптическую спектроскопию, спектроскопию отражения, спектрофотометрию, ультрафиолетовую УФ спектроскопию, фотометрический анализ, фурье-спектроскопию, рентгеновский спектральный анализ.

В основе спектроскопических методов или спектрального анализа лежат следующие основные процессы:. Методы анализа, основанные на явлении излучения электромагнитных волн предварительно возбужденными атомами, ионами или молекулами, называют эмиссионными. Люминесцентные флуоресцентные методы или спектроскопия люминесценции также основаны на анализе излучения вещества, которое предварительно возбуждают в отличие от эмиссионных методов излучением мощных ламп, лазера или в химяи химической реакции хемилюминесценция.

Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом может быть упругим или неупругим. При упругом рпдакцией электромагнитной волны с редкцией исследуемого вещества энергия аналитческая остается неизменной, меняется только направление ее распространения.

К числу спектроскопических методов, основанных на упругом взаимодействии, относят рефрактометрические методы анализа. При неупругом взаимодействии происходит обмен энергией между излучающими частицами вещества и внешним диагностирующим электромагнитным излучением. При этом изменяется как внутреннее состояние анализируемых частиц, так и энергия длина волны излучения. Различают атомный и молекулярный спектральный анализ.

Задачей атомного спектрального анализа является установление элементного состава вещества. Одним из наиболее мощных методов элементного анализа является атомно-эмиссионный спектральный анализ, изучающий спектры испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе. Редауцией спектральный анализ предполагает идентификацию данного вещества и или определение его количества концентрации, массы. Совокупность спектральных методов качественного и количественного анализа, основанных на изучении спектров поглощения электромагнитного излучения исследуемым веществом, называют спектроскопией поглощения, или абсорбционной спектроскопией.

Методя методы основаны на измерении интенсивности поглощения излучения анализируемым веществом при неупругом взаимодействии. Фотометрический анализ — одна из разновидностей молекулярного абсорбционного спектрального анализа. Здесь регистрируют поглощение излучения в видимой, ИК и УФ областях спектра молекулами определяемого компонента или его соединениями с подходящим реагентом.

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Фотометрический анализ включает визуальную фотометрию, или колориметрический анализ, спектрофотометрию и фотоколориметрию. Инструментальное отличие этих методов состоит также в том, что для выделения нужного участка спектра обычно шириной 10 — нм в фотоколориметрическом методе используют узкополосные светофильтры, тогда как в спектрофотометрии применяют монохроматоры, что повышает точность метода.

  КОШ МАХАББАТ КУАНДЫК РАХЫМ СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Спектроскопические методы можно классифицировать и в соответствии с областью электромагнитного излучения, используемого при анализе. Ранние спектроскопические методы, начиная от первых исследований Р.

Кирхгофа, выполненных в е гг. В процессе спектрального анализа получают аналитический сигнал, положение которого в регистрируемом спектре зависит от энергии, частоты излучения, длины волны или волнового числа. Спектральные методы анализа в сочетании с методами разделения и концентрирования изучаемого вещества — интенсивно развивающаяся область инструментальных методов анализа.

Они позволяют проводить экспрессное детектирование ультрамикроколичеств вещества вплоть до одиночных атомов и молекул. Излучение и его взаимодействие с веществом Многие свойства электромагнитного излучения описываются представлениями об электромагнитной волне.

Электромагнитная волна — это электромагнитное колебание, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Электромагнитные колебания — это взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, составляющих единое электромагнитное поле. Волна характеризуется определенной скоростью распространения v, амплитудой A, частотой, фазой.

Направление распространения электромагнитной волны и направление осцилляций электрического и магнитного полей в ней перпендикулярны друг другу. Величину, обратную частоте, называют периодом колебаний Т:.

В отличие от других волновых процессов, например звуковой волны, электромагнитная волна не требует материальной среды для своего распространения и может распространяться в вакууме. Однако скорость распространения волны v зависит от природы среды.

Чуть меньше скорость пщенко в воздухе: Таким образом, если в вакууме или воздухе длина волны была равна нм и соответствовала зеленой линии спектра, то в стекле она уменьшится приблизительно до нм и будет находиться уже в УФ области.

Увидеть такое изменение глазом, конечно, невозможно, ведь среда предполагается однородной, меетоды при обратном переходе волны из среды в вакуум или воздух длина волны восстанавливается. В спектроскопических методах довольно часто для представления спектров вместо длины волны или частоты используют величину, физиуо-химические длине волны, — волновое число м Наиболее часто понятие волнового числа используют в ИК-спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния.

Поэтому энергия фотона с частотой пропорциональна не только частоте, но и волновому числу:. Мощность излучения P Вт определяется энергией излучения, которое попадает на данную площадь в единицу времени:. Показатель преломления n или индекс рефракции среды показывает, во сколько раз световая волна движется быстрее в вакууме, чем в данной среде:. Показатель преломления является безразмерной величиной.

На измерении показателя преломления основан метод физико-химичсекие. Рассмотрим подробнее, какую информацию о свойствах анализируемого вещества можно получить, исследуя электромагнитное излучение и обратный излучению процесс поглощения электромагнитного излучения веществом.

Количественными характеристиками этих процессов являются спектры испускания и спектры поглощения исследуемых веществ. Спектром испускания тела называют распределение интенсивности излучения тела по частотам этого излучения, спектром поглощения — распределение по частотам интенсивности поглощаемого излучения.

Вид спектров испускания и спектров поглощения тел зависит от многих факторов. Так, спектр испускания определяется составом излучающего вещества, его фзиико-химические состоянием, температурой, концентрацией.

Спектр поглощения зависит от состава и концентрации исследуемого вещества, его агрегатного состояния и температуры, толщины поглощающего слоя. При изучении спектров испускания и спектров поглощения была обнаружена неожиданная закономерность.

Оказалось, что атомные спектры — линейчатые или дискретные: Эти пики называют спектральными линиями. Расположение линий определяется частотой, которой соответствует данный пик в спектре. Спектры испускания и спектры поглощения каждого химического элемента имеют очень много линий, в расположении которых, на первый взгляд, не видно никакого порядка.

Однако в результате многочисленных наблюдений удалось установить, что частоты всех линий спектра испускания или спектра поглощения простейшего из атомов — атома водорода — описываются формулой Бальмера:. Дальнейшие исследования показали, что соотношение типа 8.

Смотри также

Для спектра испускания или поглощения любого атома можно подобрать такой набор частот 1, 2, что частота каждой спектральной линии оказывается равной разности двух частот из этого набора.

В этом заключается комбинационный принцип Ритца. Частоты 1, 2, … называют спектральными термами иногда спектральными термами называют соответствующие волновые числа n1, n2, …. Происхождение принципа Ритца было непонятно и находилось в противоречии с классической физикой. Согласно классическим представлениям вращающиеся вокруг ядра электроны должны излучать на всех частотах, т.

  МЭТТЬЮС КЭРОЛ СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Объяснил физическую суть принципа Ритца в г. Бор, объединив представления о квантах электромагнитного излучения с энергетическим спектром атома. Энергетическим спектром физической системы называют совокупность всех возможных значений энергии, которую может иметь система.

Если спектр дискретен, то каждое значение энергии в нем называют энергетическим уровнем, или просто уровнем системы. Низший уровень называют основным, а все остальные — возбужденными. Бор связал с каждым спектральным термом n энергию En, воспользовавшись формулой Планка 8. Он предположил, физико—химические энергетический спектр атома состоит только из этих значений энергии: С принятием идеи Бора и факта существования квантов излучения фотонов принцип Ритца, сформулированный как результат обобщения опытных данных о спектрах испускания и поглощения атомов, становится простым аналитическя закона сохранения энергии.

Аналитическая химия. Глубоков Ю.М. и др. Под ред. Ищенко А.А.

Действительно, умножив соотношение 8. При обратном переходе атом поглощает фотон. Расстояние между любыми двумя линиями хмия энергии возбуждения. Стрелками показаны возможные направления энергетических переходов, соответствующие возбуждению.

Обратное направление стрелки будет соответствовать испусканию аналттическая электромагнитного излучения. Значения энергии E0, E1, Физипо-химические соответствуют основному и возбужденным электронным уровням. Уровни, обозначенные цифрами 0, 1, 2, 3, 4, отвечают колебательным уровням энергии; 1 — 4 — длины волн переходов между колебательными уровнями основного электронного состояния; 1 — — длины волн переходов из основного электронного уровня и нулевого колебательного уровня на первое возбужденное электронное состояние E1 и его последовательно возбужденные колебательные состояния; 1 — 5 — длины волн переходов из основного электронного уровня и нулевого колебательного уровня на второе возбужденное электронное состояние E2 и его последовательно возбужденные колебательные состояния.

В ИК, видимой и УФ областях наблюдаются переходы между колебательными и электронными электронно-колебательными состояниями. Дискретный спектр возникает только в пространственно ограниченной системе.

Спектр электрона, покинувшего атом, становится непрерывным: После отрыва электрона изменяется также спектр образовавшегося из атома положительно заряженного иона по сравнению со спектром нейтрального атома данного элемента.

Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. В 2 томах. Том 2

Если атомы могут взаимодействовать и зимия, скажем, двухатомную молекулу, то в этой пространственно ограниченной системе появляются два дополнительных вида движений. Это — колебания ядер и вращение молекулы.

Электронное состояние молекулы также изменяется по сравнению с электронным состоянием каждого из отдельных атомов, ее образующих. Полную внутреннюю энергию Е такой молекулярной системы можно представить в виде суммы энергий трех видов движения зимия электронного Eэл, колебательного Eкол и вращательного Eвр:. Это приближенное разделение внутренней энергии возможно вследствие того, что энергии различных типов значительно отличаются, примерно на два порядка:.

Таким образом, после образования молекулы возникают еще два вида дискретных аанализа — колебательный и вращательный. Энергия колебательных переходов, обусловленная движением ядер молекулы в эффективном потенциале, создаваемом электронной подсистемой, значительно меньше энергии переходов между электронными уровнями.

Такие переходы соответствуют ИК области спектра. В свою очередь энергии вращательных переходов лежат в микроволновой области. Приближенное разделение энергии молекулы на электронную, колебательную редккцией вращательную составляющие называют приближением Борна — Оппенгеймера, по имени исследователей, которые ввели такое разделение энергии в г.