Спектральные методы анализа
Спектральные методы анализа. Спектры, способы их получения, особенности, классификация и использование для аналитических целей. Основные элементы спектральных приборов и их назначение
Спектральные методы анализа - это методы, основанные на определении химического состава и строения веществ по их спектру.
Спектром вещества называют упорядоченное по длинам волн электромагнитное излучение, испускаемое, поглощаемое, рассеиваемое или преломляемое веществом. Методы, основанные на получении и изучении спектров испускания (эмиссии) электромагнитного излучения (энергии), называют эмиссионными, поглощения (абсорбции) - абсорбционными, рассеяния - методами рассеяния, преломления - рефракционными.
Спектр вещества получают, воздействуя на него температурой, потоком электронов, световым потоком (электромагнитной энергией) с определённой длиной волны (частоты излучения) и другими способами. При определённой величине энергии воздействия вещество способно перейти в возбуждённое состояние. При этом происходят процессы, приводящие к появлению в спектре излучения с определённой длиной волны (табл.2.2.1).
Излучение, поглощение, рассеяние или рефракция электромагнитного излучения может рассматриваться как аналитический сигнал, несущий информацию о качественном и количественном составе вещества или о его структуре. Частота (длина волны) излучения определяется составом исследуемого вещества, а интенсивность излучения пропорциональна числу частиц, вызвавших его появление, т.е. количеству вещества или компонента смеси.
Каждый из аналитических методов обычно использует не полный спектр вещества, охватывающий диапазон длин волн от рентгеновских излучений до радиоволн, а только определённую его часть. Спектральные методы обычно различают по диапазону длин волн спектра, являющемуся рабочим для данного метода: ультрафиолетовые (УФ), рентгеновские, инфракрасные (ИК), микроволновые и т.д.
Методы, работающие в УФ, видимом и ИК диапазоне называют оптическими. Они больше всего применяются в спектральных методах вследствие сравнительной простоты оборудования для получения и регистрации спектра.
Спектры оптического диапазона являются результатом изменения энергии атомов или молекулах.
Таблица 2.2.1
Вид излучения |
Атомные и молекулярные процессы |
Источники возбуждения |
Детекторы излучения | |
, нм |
название | |||
10-3 |
-излучение |
Ядерные |
Циклотроны |
Счётчики Гейгера, |
10-2 |
Рентгеновское |
реакции |
сцинциляционные счётчики, фотопластины | |
10-1 |
Переходы внешних |
Рентгеновские трубочки | ||
100 |
электронов | |||
101 |
УФ ваккумное | |||
2·102 |
УФ дальнее |
Переходы внешних электронов |
Рентгеновские трубочки, искра, пламя, дуга |
Фотоэлементы, фотоматериалы |
3·102 |
УФ ближнее | |||
375-750 |
Видимое |
Глаз, фотоэлемент | ||
104 |
ИК ближнее |
Колебания молекул |
Нагретые металлические нити |
Вакуумные термопары, |
105 |
Дальнее |
Вращение молекул |
боллометры |
Смотрите также
Заключение
В настоящее время школьный курс химии немыслим без экологической
стороны. В течение своей длительной жизни на Земле человечество в значительной
степени зависело от солнца как источника энергии. Его ...
Синтез хлорида олова (IV)
В этой работе рассмотрены свойства хлорида
олова (IV), методы синтеза и
применение. Хлорид олова (IV) –
вещество, необходимое в неорганическом синтезе; в данный момент в лаборатории
отсу ...
Технология неконцентрированной азотной кислоты
Азотная
кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после
серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO3
объясняется огромным значением азотной кислот ...