Презентация Спектроск. методы. Атомная спектр. Л. 7 онлайн

Содержание слайда: СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Лекция 7

Содержание слайда: ЛИТЕРАТУРА

Содержание слайда: Спектроскопические методы. Теоретические основы

Содержание слайда:

Содержание слайда: Классификация спектроскопических методов Что взаимодействует со светом: Атомная спектроскопия (атомы). Молекулярная спектроскопия (молекулы). Что происходит со светом: Эмиссионные (испускание). Абсорбционные (поглощение). Люминесцентные (свечение). Другие световые взаимодействия: Другие оптические методы (рассеивание, преломление, вращение и др.).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Основные узлы спектральных приборов Источник излучения. Монохроматоры: Бездисперсионные (светофильтры): абсорбционные; интерференционные. Дисперсионные (собственно монохроматоры): призмы; дифракционные решетки (пропускающая, отражательная). Отделение для установки исследуемого образца. Детекторы (фотографии, фотоэлементы, счетчики фотонов). Преобразователи сигнала (самописцы, компьютеры).

Содержание слайда: Источники излучения

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Атомная спектроскопия Атомный спектральный анализ позволяет установить элементный состав вещества. АС основана на переходах внешних (валентных) или внутренних электронов атомов из одного состояния в другое. Такие переходы иногда могут быть сопряжены с испусканием атомом одного или нескольких электронов (ионизацией), поэтому можно регистрировать электромагнитные и электронные спектры. Атом не имеет колебательных и вращательных подуровней, в нем возможны только электронные переходы, поэтому атомные спектры имеют линейчатую структуру, поэтому они информативны для качественного и количественного анализа.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Атомная оптическая спектроскопия Используют излучение УФ и ВС. Основана на энергетических переходах внешних валентных электронов. Строение уровней валентных электронов для свободных атомов и молекул различно (Почему?), поэтому требуется атомизация пробы – перевод ее в газообразное атомарное состояние. Атомизаторы далее. Переходы валентных электронов осуществляются с участием вакантных электронных орбиталей и не сопровождается ионизацией атомов (методы спектроскопии электромагнитного излучения). Классификация методов АОС: Эмиссионная (АЭС); Абсорбционная (ААС); Флуоресцентная (АФС).

Содержание слайда: Типы атомизаторов

Содержание слайда: Атомно-эмиссионная спектроскопия АЭС основана на термическом возбуждении свободных атомов и регистрации оптического спектра испускания возбужденных атомов: А + Е = А* = А + hγ, где: А – атом элемента; А* - возбужденный атом; hγ – испускаемый квант света; Е – энергия, поглощаемая атомом. Источники возбуждения атомов = = атомизаторы (см. ранее)

Содержание слайда: Эмиссионная фотометрия пламени

Содержание слайда: Эмиссионная фотометрия пламени

Содержание слайда: Эмиссионные спектральные приборы

Содержание слайда: Атомно-абсорбционная спектроскопия ААС основана на поглощении излучения оптического диапазона невозбужденными свободными атомами: А + hγ (от вн. ист. изл.) = А*, где: А – атом элемента; А* - возбужденный атом; hγ –квант света, поглощенный атомом. Источники излучения – лампы (см. далее); атомизаторы – пламенные, электротермические (см. ранее)

Содержание слайда: Атомная абсорбционная спектроскопия Особенность ААС – наличие в приборе источников внешнего излучения, характеризующихся высокой степенью монохроматичности. Источники излучения – лампы с полым катодом и безэлектродные разрядные лампы.

Содержание слайда: Абсорбционные спектральные приборы

Содержание слайда: Применение

Содержание слайда: Атомная рентгеновская спектроскопия В методах рентгеновской спектроскопии используют излучение рентгеновского диапазона, соответствующее изменению энергии внутренних электронов. Структуры энергетических уровней внутренних электронов в атомарном и молекулярном состояниях близки, поэтому атомизации пробы не требуется. Поскольку все внутренние орбитали в атомах заполнены, то переходы внутренних электронов возможны только при условии предварительного образования вакансии вследствие ионизации атома. Ионизация атома происходит под действием внешнего источника рентгеновского излучения.

Содержание слайда: Классификация методов АРС Спектроскопия электромагнитного излучения: Рентгеноэмиссионный анализ (РЭА); Рентгеноабсорбционный анализ (РАА); Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА). Электронная: Рентгенофотоэлектронная (РФЭС); Оже-электронная (ОЭС).

Содержание слайда: Молекулярная спектроскопия Классификация методов: Эмиссионная (не существует) Почему? Абсорбционная: Спектрофотомерия (в ВС и УФ); ИК-спектроскопия. Люминесцентный анализ (флуориметрия). Турбидиметрия и нефелометрия. Поляриметрия. Рефрактометрия.

Содержание слайда: Молекулярная абсорбционная спектроскопия Молекулярная абсорбционная спектроскопия основана на энергетических и колебательных переходах внешних (валентных) электронов в молекулах. Используется излучение УФ- и видимой области оптического диапазона – это спектрофотомерия (энергетические электронные переходы). Используется излучение ИК-области оптического диапазона – это ИК-спектроскопия (колебательные переходы).

Содержание слайда: Спектрофотометрия Основана на: законе Бугера-Ламберта-Бера: А = ε·l·C Законе аддитивности оптических плотностей: А = ε1·l·C1+ ε2·l·C2+…. Анализ окрашенных растворов – в ВС (фотоколориметрия); Анализ растворов, способных поглощать ультрафиолетовый свет – в УФ (спектрофотометрия).

Содержание слайда: Фотоэлектроколориметры

Содержание слайда: Спектрофотометры

Содержание слайда: Основные узлы приборов

Содержание слайда: Основные узлы приборов

Содержание слайда: Ответьте на вопросы: Как получить фотометрируемое соединение? Сколько Вам известно способов? Что такое контрольный (нулевой) раствор? Что может быть взято в качестве контрольного раствора? В каком случае? Как правильно подобрать светофильтр или рабочую длину волны? Как правильно подобрать рабочую кювету? Что такое способ калибровочного графика? Какова методика построения калибровочного графика в фотометрии?

Содержание слайда: Основные приемы фотометрических измерений Способ калибровочного графика. Способ добавок. Экстракционно-фотометрический способ. Способ дифференциальной фотометрии. Фотометрическое титрование. Что это такое?

Содержание слайда:

Содержание слайда: Применение фотометрии Вещества, имеющие интенсивные полосы поглощения (ε ≥ 103) определяют по собственному светопоглощению (ВС – KMnO4, УФ – фенол). Вещества, не имеющие собственного светопоглощения, анализируют после проведения фотометрических реакций (получение светопоглощающих соединений). В н/х – реакции комплексообразования, в о/х – синтез органических красителей. Широко используется экстракционно-фотометрический метод. Что это такое? Как провести определение? Примеры.

Содержание слайда: Колориметрия Это анализ окрашенных растворов. Окраска вещества связана с избирательным светопоглощением ВС: не поглощает свет – бесцветно; поглощает весь видимый спектр – черное; поглощает ВС избирательно – окрашено (окраска – непоглощенный или дополнительный цвет) спектр ВС).

Содержание слайда:

Содержание слайда: Способы получения фотометрируемого и нулевого растворов в колориметрии: Способы получения фотометрируемого и нулевого растворов в колориметрии: Растворением цветного вещества в подходящем растворителе (дитизон в СCl4, KMnO4 в H2O). Нулевой раствор – чистый растворитель. В ходе химической реакции (Fe3+ + 3SCN- = [Fe(SCN)3]). Нулевой раствор – все компоненты, участвующие в химической реакции, кроме определяемого.

Содержание слайда: Выбор условий колориметрических определений Основные условия: Рабочая длина волны (светофильтр). Рабочая кювета. Для подбора условий используется стандартный раствор с Сmax определяемого компонента в выбранном методе (из него получают фотометрируемый раствор) и контрольный (нулевой) раствор . Как их приготовить? Выбор длины волны: поместить в кюветное отделение стандартный и нулевой растворы в кюветах на 1,0 см. Измерить А на всех длинах волн (светофильтрах). Построить кривую светопоглощения А = ƒ(λ). Max на кривой – рабочая длина волны. Выбор кюветы: проводится на выбранной ранее рабочей длине волны. Оптимальная А для стандартного раствора с Сmax составляет 0,6-0,8. Если в кювете на 1 см. А<0,6 нужно взять большую кювету, если >0,8 – меньшую.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Фотометрическое титрование