Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Untitled.FR11.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
127.31 Кб
Скачать

Вьібор оптимальних условий записи спектра

К основним условиям, определяющим качество записи спектра, относятся:

  1. толщина поглощающего слоя;

  2. ширина входной и вьіходной щелей;

  3. скорость сканирования спектра;

  4. усиление аналитического сигнала. •

Толщина поглощающего слоя. Толщина слоя наряду с концен- трацией поглощающего вещества в пробе определяет интенсивность излучения данной длиньї волньї, прошедшего через пробу, а следо-

вательно, абсорбционность Л = и пропускание

Ф( Фо

При очень большой толщине поглощающего слоя близкие поло- си поглощения в спектре сливаются в одну широкую, а максимуми интенсивности полос «срезаются»

(рис. 178). Позтому оказнвается а°

невозможним ни определение по- ложення максимумов полос, ни определение соответствующих им значений А и т.

При малой толщине слоя по- лоси поглощения могут вказать- ся настолько слабими, что их не- возможно будет различить на фо- не флуктуаций интенсивности.

Внбор толщини поглощающе- го слоя — одна из самих ответст- венннх задач как для качествен- ного, так и для количественного анализа. Для первичного озна- комления со спектром вещества рекомендуется так подобрать тол- щину поглощающего слоя, что-

бн пропускание на^ самих интенсивньїх полосах поглощения било 5—10%. В дальнейшем полезно снимать спектр проби несколько раз с разной толщиной слоя: при малой толщине слоя определять положення н интенсивность наиболее интенсивньїх полос, а при большой толщине слоя виявить наиболее слабие полоси. Если в спектрофотометре имеется приспособление для растяжения спектра по оси интенсивностей, то вместо изменения толщини поглощаю- щего слоя можно записьівать спектри проби с разной степенью растяжения.

Если оказивается, что даже при самой малой толщине слоя, на­пример при толщине раздавленной капли жидкости или пасти, по- глощение все же слишком велико, следует уменьшить концентр ацию поглощающего вещества в пробе добавлением соответствующего растворителя или вазелинового масла.

Если же, наоборот, раздавленная капля жидкости или пасти

Рис. 178. Участок спектра органиче- ского соединения, снятьш при раз- личной толщине поглощающего слоя: /—большая толщина; 2 — малая

11*

315

Ітпх

1 т

1 А?

1

1

1

і ^

1

{

[

1

(

1

V

ОПТ

воспроизводимьіе сигнальї. При очень широких щелях снижается разрешающая способность. Близкие поло- сьі поглощения сливаются. Из-за немонохроматичности ■излучения, падающего на приемник, максимуми полос

заметно сннжаются (рис.

179,6).

Оптимальную . ширину щелей подбирают зкспери- ментально. Для зтого с раз-

ной шириной входной и вьіходной щелей записнвают участок спект- ра, включающий узкую интенсивную полосу. Во всех спектрах из- меряют величиньї А или х в максимуме зтой полоси и строят гра- фик зависимости А—т от шириньї щелей монохроматора. Оптималь- ная ширина соответствуеі точке перегиба на зтом графике (рис. 180,а).

Скорость сканирования спектра. Желательно записнвать спек- три за короткое время, т. е. с большой скоростью сканирования. Но

из-за значительной инерционности приемников ИК излучения при- емно-усилительное устройство спектрофотометра не «успевает» сле-

Рис. 180. Зависимость интенсивности в максимуме исследуемой полосьі от спект- ральной ширини щели монохроматора (а) и скорости сканирования (б)

316

дить за изменением интенсивности. Полоси поглощения становят- ся более широкими, их максимуми снижаются. Может произойти смещение полос. Некоторне полоси не вьіписнваются совсем (см. рис. 179, в).

Зкспериментальний вибор скорости сканирования аналогичен вибору ширини щели. При оптимальной ширине щелей и опреде- ленном усилении несколько раз записивают участок спектра с уз- кой интенсивной полосой, меняя каждий раз скорость сканирова­ния. В максимуме вьібранной полоси измеряют абсорбционность во всех записанних спектрах и строят график ее зависимости от скорости сканирования (рис. 180, б). Оптимальная скорость скани­рования соответствует точке перегиба на кривой.

Усиление аналитического сигнала. При большом усилении появ- ляются «шуми», на фоне которнх можно не заметить слабне поло­си поглощения. При очень малом усилении происходит задержка пера, в спектре появляются «ступеньки», которие ошибочно можно принять за неразрешенние полоси поглощения (см. рис. 179, г). Чтобн получить качественньїй спектр, несущий надежную информа- цию о составе вещества и структуре его молекул, необходимо подо- брать оптимальние условия снятия спектра. Значительно облегча- ется работа на современних ИК спектрофотометрах високого клас- са, в которих по одному заданному условию ЗВМ подбирает все ©стальние.

Справочньїй материал для расшифровки ИК спектров

На основании многочисленних експериментальних данних со- ставлени различние диаграмми, таблици, атласи, картотеки, в ко­торих можно найти частоти характеристических полос, сведения о их интенсивности и другие данньїе, полезньїе для расшифровки спектров.

Корреляционньїе диаграммьі (рис. 181 и 182). Такие диаграмми используют для предварительного отнесения полос поглощения. На диаграммах примерно указани пределн частот, в которих погло- щают определенньїе группи атомов, дани примернне интенсивно­сти полос. На рис. 181 приведена одна из разновидностей корреля- ционньїх диаграмм, содержащая только положение полос поглоще­ния кислородсодержащих групп атомов. В ней принятьі следующие сокращения: у — валентньїе колебания; б — деформационнне коле­бания; «с.» — сильная полоса; «ср.» — полоса средней интенсивно­сти; «сл.» — слабая полоса; «пер.» — полоса переменной интенсив­ности. Аналогичнне диаграмми єсть и для других поглощающих групп. Существуют корреляционньїе диаграмми и других типов, где одновременно приводится положение полос всех поглощающих групп атомов. Простейшая из таких диаграмм изображена на рис. 182.

По корреляционной диаграмме можно очень бистро сделать предположение о принадлежности полоси поглощения той или иной группе. Например, в спектре появилась сильная полоса поглощения

Зі 7

1740 см~*. Обе диаграммьі позволяют предположить, что зта полоса относится к валентньїм колебаниям группьі С = 0, других каких- либо вьіводов о составе соединения, в которое входит зта группа, сделать по диаграммам нельзя. Для зтого нужньї более детальньїе справочние материальї.

Таблицьі. Существуют разнообразнне таблидьі, помогающие в расшифровке ИК спектрсш. Имеются, например, таблидьі, подоб-

Деформационньїе колебания

N—Н; О—Н; С—Н

Валентньїе колебания

=с—н=с—н с=с=с

С=К

N—Н С—Н с_н С=С

О—Н С=С С=0 С—С; С—О; С—N

, 1 І 1 1 І 1 ^ 1 І

3400 3100 2800 2500 2200 1900 1600 1300 1000

ш, см-1

Рис. 182. Простейшая корреляционная диаграмма

ньіе корреляционньїм диаграммам, по которьім можно сделать лишь грубне отнесения полос поглощения, например, табл. 24.

Таблицьі характеристических частот дают более точньїе значе: ния волновьіх чисел. В табл. 25 включеньї только те сведения, кото- рне бьіли использованьї в рассмотренньїх вьіше примерах расшиф- ровки ИК спектров. Аналогичньїе таблицьі имеются для всех клас- сов химических соединений и всех функциональньїх групп.

Атласи. В настоящее время полученьї спектри очень многих ор- ганических и неорганических соединений. Однако до сих пор они недостаточно систематизированьї. Часто нужньїе данньїе приходит- ся искать в оригинальной литературе. Ведется большая работа по систематизации спектров, составляются атласн, картотеки, подби- раются наиболее удобньїе системи спектров. Существует множест- во различньїх атласов и других справочньїх материалов, в которьіх приведеньї спектральньїе кривьіе веществ, указаньї частотьі основ­них полос поглощения, даньї некоторьіе физические константи — температури плавлення, кипения, плотность; указанн условия ре- тистрации спектра и подготовки проби. Некоторьіе атласн изданн в виде отдельних книг, другие —■ в виде карточек. Есть атласи, включающие материальї только одного какого-либо класса химиче­ских соединений, есть атласи более полине, где все спектри рас- положеньї либо в алфавитном порядке названий химических ве- ідеств, либо по классам химических соединений. С помощью атласов

319

Наблюдаемая в спектре полоса поглощения, см *

Предполагаемое отнесение лолосьі (по корреляционной диагра.мме)

_ 0

Отнесение лолосьі (по таблице характеристических частот)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]