Абсорбционная Спектроскопия

изучает спектры поглощения электромагн. Излучения атомами и молекулами в-ва в разл. Агрегатных состояниях. Интенсивность светового потока при его прохождении через исследуемую среду уменьшается вследствие превращения энергии излучения в разл. Формы внутр. Энергии в-ва и (или) в энергию вторичного излучения. Поглощат. Способность в-ва зависит гл. Обр. От электронного строения атомов и молекул, а также от длины волны и поляризации падающего света, толщины слоя, концентрации в-ва, т-ры, наличия электрич. И магн. Полей. Для измерения поглощат. Способности используют спектрофотометры-оптич. Приборы, состоящие из источника света, камеры для образцов, монохроматора (призма или дифракционная решетка) и детектора. Сигнал от детектора регистрируется в виде непрерывной кривой (спектра поглощения) или в виде таблиц, если спектрофотометр имеет встроенную ЭВМ.

Применение А. С. Основано на след. Законах. 1. Закон Бугера-Ламберта. Если среда однородна и слой в-ва перпендикулярен падающему параллельному световому потоку, то I= 0exp (Ч kd), где 0 и I-интенсивности соотв. Падающего и прошедшего через в-во света, d-толщина слоя, k-коэф. Поглощения, к-рый не зависит от толщины поглощающего слоя и интенсивности падающего излучения. Для характеристики поглощат. Способности широко используют коэф. Экстинкции, или светопоглощения. K' = k/2,303 (в см -1) и оптич. Плотность А =lg 0/I,> а также величину пропускания Т= I/I0.> Отклонения от закона известны только для световых потоков чрезвычайно большой интенсивности (для лазерного излучения). Коэф. Kзависит от длины волны падающего света, т.

К. Его величина определяется электронной конфигурацией молекул и атомов и вероятностями переходов между их электронными уровнями. Совокупность переходов создает спектр поглощения (абсорбции), характерный для данного в-ва. 2. Закон Бера. Каждая молекула или атом независимо от относит. Расположения др. Молекул или атомов поглощает одну и ту же долю энергии излучения, т. Е. , где с-концентрация в-ва. Если свыражена в моль/л,наз. Молярным коэф. Поглощения. Отклонения от этого закона свидетельствуют об образовании димеров, полимеров, ассоциатов, о хим. Взаимодействии поглощающих частиц. 3. Объединенный закон Бугера-Ламберта-Бера. Вид спектра поглощения определяется как природой образующих его атомов и молекул, так и агрегатным состоянием в-ва.

Спектр разреженных атомарных газов - ряд узких дискретных линий, положение к-рых зависит от энергии основного и возбужденных электронных состояний атомов. Спектры молекулярных газов - полосы, образованные тесно расположенными линиями, соответствующими переходам между колебательным и вращательным энергетич. Уровнями молекул. Спектр в-ва в конденсиров. Фазе определяется не только природой составляющих его молекул, но и межмол. Взаимодействиями, влияющими на структуру электронных уровней. Обычно такой спектр состоит из ряда широких полос разл. Интенсивности. Иногда в нем проявляется структура колебат. Уровней (особенно у кристаллов при охлаждении). Прозрачные среды, напр. Вода, кварц, не имеют в спектре полос поглощения, а обладают лишь границей поглощения.

По спектрам поглощения проводят качеств. И количеств. Анализ в-в (см. Фотометрический анализ, Атомно-абсорб-ционный анализ). А. С. Широко применяют для изучения строения в-ва. Она особенно эффективна при исследовании процессов в жидких средах. По изменениям положения, интенсивности и формы полос поглощения судят об изменениях состава и строения поглощающих свет частиц без их выделения из р-ров. Для наблюдения за процессами, происходящими в течение короткого промежутка времени (от неск. С до ~ 10-12 с), широко применяют методы кинетич. Спектроскопии. Они основаны на регистрации (с помощью фотопластинок или фотоэлектрич. Приемников) спектров поглощения или испускания исследуемой системы после кратковременного воздействия на нее, напр.

Быстрого смешения с реагентами или возбуждения внеш. Источником энергии - светом, потоком электронов, электрич. Полем и т. П. Спектром сравнения служит спектр "невозбужденной" системы. Методы кинетич. Спектроскопии используют для изучения механизма р-ций (в частности, для установления состава промежут. Продуктов), количеств. Определения скоростей р-ций. Лит. Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962. ДайерД. Р., Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений, М., 1970. Немодрук А. А., Безрогова Е. В., Фотохимические реакции в аналитической химии, М., 1972. СайдовГ. В., Свердлова О. В., Практическое руководство по абсорбционной молекулярной спектроскопии, Л., 1973. Методы исследования быстрых реакций, пер.

С англ., М., 1977. И. И. Антипова-Каратаева. .