11.2.2. Застосування інфрачервоної спектроскопії

Особливого поширення одержав метод інфрачервоної спектроскопії (ІЧ-спектроскопії). Він відрізняється більшою універсальністю, дозволяючи вивчати речовини у всіх агрегатних станах і, що дуже важливо, безпосередньо вивчати тверді тіла по спектрах відбивання і поглинання. За допомогою ІЧ-спектроскопії можна одержати відомості про структуру речовини, такі параметри молекул, як міжатомні відстані, валентні кути, характер зв'язку, структурної ролі окремих елементів у молекулах, а в приміненні до мінералів - в кристалічній гратці. Внаслідок того, що інфрачервоний спектр, одержаний для будь-якої речовини, характеризує її однозначно, тому метод використовується для ідентифікації невідомих речовин. При цьому достатньо мати набір спектрів пропускання, знятих із чистих та відомих за складом речовин.

Перевага ІЧ-спектроскопії полягає у можливості безперервного спостереження за аморфними, погано індетифікованими або взагалі не фіксуємими рентгенівським методом речовинами. Цей метод займає небагато часу і потребує досить мало матеріалу (І...2 мг).

Розвиток ІЧ-спектроскопії розпочався із вивчення органічних речовин, а подалі застосовувався і для неорганічних речовин в тому числі хімії і технології силікатів, сировинних матеріалів, різних мінеральних добавок, техногенних продуктів. В області в'яжучих речовин предметом досліджень є глибоке вивчення механізму гідратаційного твердіння. За допомогою цього методу можливе одночасне визначення незв'язаної води (по деформаційним коливанням при 1629 см^-1 ), а також вільних і асоційованих груп ОН (по валентним коливанням при 3650 см^-1 ). Внаслідок малої розсіюючої здатності атомів водню рентгенівським методом не являється можливим вивчати характер зв'язку води із мінералами. Для виробництва цементу бажано використовувати сировинні компоненти, характеристики яких змінювались би незначно. Оскільки зміни хімічного і мінерального складу їх можуть бути визначені з високою ступінню точності методом ІЧ-спектроскопії, то цей метод може бути використано як доповнюючий до інших методів аналізу сировинних матеріалів.

Значимість методу ІЧ-спектроскопії потребує окремого його розгляду, що і буде зроблено нижче.

11.3. Питання самоконтролю

1. Ознаки розподілу оптичної спектроскопії на атомну та молекулярну.

2. Метод емісійного спектрального аналізу та його застосування.

3. Пояснити оптичну схему спектрографа типу ИСП-30.

4. Метод фотометрії полум'я та його застосування.

5. Пояснити схему полум'я-фотометричного аналізатора.

6. Метод атомно-абсорбційного спектрального аналізу та його застосування.

7. Пояснити схему однопроменевого спектрофотометра для атомно-абсорбційних вимірювань.

8. Метод спектроскопії комбінаційного розсіяння та його застосування.

9. Пояснити схему приладу по реєстрації комбінаційного розсіювання світла.

10. Застосування методу інфрачервоної спектроскопії.

Література

1. Фриш С.Э. Оптические спектры атомов.-М.-Л.:Гос.изд-во физ.мат. л-ры, 1963.-640с.

2. Мальцев А.А. Молекулярная спектроскопия.-М.:МГУ, 1980.-272с.

3. Тарасевич Н.И. Руководство к практикуму по спектральному анализу.-М.: МГУ, 1977. -136 с.

4. Волков М.И. Методы испытания строительных материалов.-М.: Стройиздат, 1974.-304 с.

5. Граселли Дж., Снейвили М., Балкин Б. Применение спектроскопии КР в химии-М.:Мир,1984.-216 с.

6. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительннх материалов. -М.:Стройиздат, 1988.-304с.

7. Новиков Г.И. Физические методы неорганической химии.-Минск Высш. школа, 1975.-260с.

8. Гурецкий И.Я. й др. Практикум по физико-химическим методам анализа. -М.:Химия, 1987.-248с.

9. Горшков В.С. Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ.-М.:Высш. школа,1981.-335с.

10. Аксенов С.М., Банкин М.П. Физико-химические методы в агрохимии.- Л.: ЛГУ, 1986.-136с.

11. Карякин А.В., Грибовская И.Ф. Методы оптической спектроскопии и люминесценции в анализе природных и сточных вод.-М.:Химия, 1987.-304с.