8.2.1Оптическая спектроскопия

Оптическая спектроскопия изучает оптически активные центры

(ОАЦ) окраски и плеохроизм минералов. Спектроскопические характеристики обусловлены особенностями состава и строения кристаллов на атомно-электронном уровне. В настоящее время оптическая спектроскопия широко применяется как один из эффективных методов исследования тонких конституционных особенностей минералов.

Основной задачей метода является установление природы и объяснение

кристаллохимических моделей оптически активных центров, селективно

поглощающих излучение оптического диапазона электромагнитного

спектра. ОАЦ — это разно валентные ионы d- и /-элементов (как

видообразующие, так и примесные), создающие в структурах минералов

различные координационные комплексы: электронные и дырочные центры окраски, свободные неорганические радикалы.

Большинство ОАЦ в структурах минералов поглощает электромагнитное

излучение видимого диапазона, что в той или иной степени

обусловливает окраску минералов. В этом случае они могут

рассматриваться в качестве хромоформных центров, или центров

окраски. В этой связи оптическая спектроскопия является основным

методом исследования природы таких важнейших диагностических и

типоморфных свойств минералов, как окраска и плеохроизм (см. параграф

7.2.5).

Оптические спектры поглощения содержат важную кристаллохимическую информацию, являющуюся основой во многих случаях для генетических выводов. Исследования и надежная интерпретация ОАЦ позволяют решать многие задачи: определять характер их распределения

по структурно неэквивалентным позициям; устанавливать валентное

состояние и положение таких центров; оценивать для ионов переходных

металлов характер взаимодействия типа металл—лиганд и металл—металл и др. Отдельные виды ОАЦ или их сочетания могут быть использованы как геохимические и генетические индикаторы, надежные типоморфные признаки.

Изучение ОАЦ проводится на автоматизированных спектрофотометрах,

снабженных микро приставками на базе микроскопов, позволяющих

осуществлять съемку препаратов минералов в поляризованном и

неполяризованном свете. Поляризованные оптические спектры поглощения принято снимать по осям оптической индикатрисы. В минералах средней категории и ромбической сингонии с этими направлениями совпадают оси эллипсоида поглощения и кристаллографические оси.[8]

8.2.2Инфракрасная и рамановская спектроскопия

В последнее время все более широко внедряется метод, основанный

на анализе спектров поглощения или отражения, возникающих

при взаимодействии инфракрасного излучения с молекулами и атомами

кристаллического вещества, — метод инфракрасной спектроскопии

(ИКС).

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение с длиной

волны от 0,76 до 1000 мк. Падая на твердое тело, ИК-лучи частично

отражаются, частично проходят через него. Измеряя зависимость коэффициентов пропускания и отражения от длины волны, можно получить для вещества ИК-спектры либо отражения, либо пропускания, являющиеся характеристикой минерала и могущие служить для диагностики или изучения его строения.

Установление теоретических эмпирических закономерностей изменения

ИК-спектров вещества от особенностей его строения позволяет

по ним диагностировать минералы, определять степень кристалличности

вещества, выявлять наличие атомных группировок (например, SO^2 ',

SiO/", РС^3" и т. п.), определять форму вхождения воды в структуру минерала(ОН~, Н 2 0 , Н3 0 + ) , изучать фазовые превращения веществ при нагревании, характер примесей и решать многие другие вопросы.

Перечисленные особенности строения исследуемых веществ могут

быть выявлены только при сравнении с предварительно полученными

ИК-спектрами веществ различных кристаллохимических групп.

Активными колебаниями для романовской спектроскопии (спектроскопии

комбинационного рассеяния) являются те, которые запрещены для

ИКС. Разработка этого метода стала возможной после создания мощных

монохроматических источников света типа лазеров. Ч. В. Роман установил, что на спектрограмме кроме линий релеевского рассеяния света появляются еще две линии (справа и слева), несущие информацию о строении отдельных молекул и группировок, входящих в кристаллические

структуры веществ и жидкостей.[8]

Заключение

По окончание,, узнал что конденсированный фаз-это либо твердой или жидкой фазы материала. Твердых тел и жидкостей совместно именуемые конденсированных сред. Эти состояния характерны сильные межмолекулярные силы, которые поддерживают местные порядке, сохраняя расстояние между отдельными молекулами или атомами в непосредственной границы. Кристаллы делаются на идеальные и реальные. Твердый раствор — это такая фаза, в которой атомы одного компонента размещаются в кристаллической решетке другого компонента. На основе растворителя — химического элемента — возможны два типа твердых растворов: растворы замещения и растворы внедрения. Для Методы исследования внутреннего строения кристаллов существует дифракционные методы исследования вещества и спектроскопические методы. Дифракционные методы исследования вещества относятся рентгеновские методы электронография и нейтронография. спектроскопические методы относятся оптическая спектроскопия и

инфракрасная и романовская спектроскопия.

Литература

[1] http://www.alhimik.ru/stroenie/gl_17.html

[2] П.М. Зоркий .Симметрия молекул и кристаллических структур. «МГУ», 1986

[3]Неорганическая Химия. Строение вещества и реакционная способность. Пер. с англ./Пор ред. Б.Д Степина, Р.А Лидина,-М: Химия,1987

[4]http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/phon_txt.htm

[5]dic.academic.ru/dic.nsf/es/52546/сингония

[6] http://femto.com.ua/articles/part_1/1337.html

[7] http://setar91.narod2.ru/st1.htm

[8]Ю.К Егоров-Тисменко. Кристаллография и кристаллохимия под ред.академика В.С Урусова-М:КДУ,2005

[9]http://ru.wikipedia.org/wiki/

29