107. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеивания.

Инфракрасная спектроскопия (ИКС) — раздел спектроскопии, охватывающий длинноволновую область спектра (>730 нм за красной границей видимого света). Инфракрасные спектры возникают в результате колебательного (отчасти вращательного) движения молекул, а именно — в результате переходов между колебательными уровнями основного электронного состояния молекул. ИК излучение поглощают многие газы, за исключением таких как О2, N2, H2, Cl2 и одноатомных газов. Поглощение происходит на длине волны, характерной для каждого определенного газа, для СО, например, таковой является длина волны 4,7 мкм.

По инфракрасным спектрам поглощения можно установить строение молекул различных органических (и неорганических) веществ с относительно короткими молекулами: антибиотиков, ферментов, алкалоидов, полимеров, комплексных соединений и др. Колебательные спектры молекул различных органических (и неорганических) веществ с относительно длинными молекулами (белки, жиры, углеводы, ДНК, РНК и др.) находятся в терагерцовом диапазоне, поэтому строение этих молекул можно установить с помощью радиочастотных спектрометров терагерцового диапазона. По числу и положению пиков в ИК спектрах поглощения можно судить о природе вещества (качественный анализ), а по интенсивности полос поглощения — о количестве вещества (количественный анализ). Основные приборы — различного типа инфракрасные спектрометры.

Спектроскопия комбинационного рассеивания ( рамановская спектроскопия)— спектральный метод изучения вещества, основанный на явлении комбинационного (рамановского) рассеивания монохроматического света.

Описание

Суть метода заключается в регистрации спектральных линий излучения, рассеянного образцом (в твердой, жидкой или газообразной фазе). Эти спектральные линии, отсутствующие в спектре первичного (возбуждающего) излучения, соответствуют определенным колебаниям групп атомов. Это позволяет определенить наличие определенных функциональных групп по характеристическим частотам колебаний их фрагментов.

Преимущества спектроскопии комбинационного рассеивания

Может использоваться для исследования твердых жидких и газообразных образцов

Не требуется пробоподготовка

Неразрушающий метод анализа

Не требует вакуумирования в отличие от некоторых методов

Быстрый метод, спектр регистрируется достаточно быстро

Можно работать с водными растворами (в отличие от ИК-спектроскопии)

Можно работать в стеклянной посуде

Можно использовать волоконную оптику для удаленной регистрации спектра

...и ее недостатки

Не может работать с металлами и сплавами

Влияние флуоресценции

108. Радиоспектроскопические методы анализа.

Метод прямого радиометрического определения основан на осаждении определяемого элемента в виде малорастворимого соединения избытком реагента заданной концентрации, меченного радиоактивным изотопом с известной удельной активностью. Радиометрическое титрование основано на образовании ионами определяемого элемента с титрантом малорастворимого или легко экстрагируемого соединения. Точку эквивалентности определяют, измеряя радиоактивность раствора по мере прибавления титранта. Метод изотопного разбавления основан на разбавлении раствора

соединения, меченного радиоактивным изотопом, неактивным компонентом смеси. При этом удельная активность соединения, меченного радиоактивным изотопом, уменьшается. После выделения определяемого вещества измеряют его радиоактивность. Зная начальную и конечную удельные активности, легко вычислить содержание определяемого

вещества. Активационный анализ основан на образовании радиоактивных изотопов из стабильных изотопов определяемого элемента, подвергнутого облучению ядерными частицами. При этом активность образовавшегося радиоактивного изотопа пропорциональна числу атомов определяемого элемента. Фотонейтронный метод основан на образовании нейтронов под

воздействием фотонов высокой энергии на ядра химических элементов. Выделяющиеся нейтроны регистрируют с помощью нейтронных счетчиков. Метод определения содержания элементов' по излучению их естественно-радиоактивных изотопов (например, 40К) основан на сопоставлении радиоактивностей анализируемого образца и эталона или серии

эталонов с известным содержанием определяемого элемента.