Отчет кәсіби практика Ғылыми химия мамандығы
жүктеу/скачать 273,38 Kb.
|
Отчет
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.2.2 Лазерлік спектроскопия
| 1.2.1 Спектроскопиялық әдістер
Осы әдістердің көпшілігінде зат арқылы өткен немесе зат шашыратқан I сәулелену қарқындылығының v жиілігіне тәуелділігі өлшенеді, яғни I (v) функциясы анықталады. Заттарды идентификациялау үшін ең көп қолданылатындар - тербелмелі және электрондық спектрлер, лазерлік спектроскопия және ядролық магниттік-резонанстық спектрлер. Вибрациялық спектроскопияда бұралу тербелісіне тән өте төмен, жоғары мәндерге дейінгі жиіліктің толық диапазоны болуы маңызды. Сондай-ақ, тербеліс спектрлерінің жиіліктері молекулалардың күш өрістерін есептеу үшін, яғни молекуладағы атомдар арасындағы өзара әрекеттесу күштерінің әртүрлі түрлерін анықтау үшін қолданылады. Атомдардың едәуір саны үшін күш тұрақтылығы деп аталатындар портативті қасиетке ие, яғни құрылымы ұқсас молекулалар қатарындағы тұрақтылық. Электрондық спектроскопия - сіңіру, таралу және шағылысу спектрлерін анықтауға және спектрлік өзгерістермен жүретін реакциялардың кинетикасын зерттеуге арналған өте сезімтал және ыңғайлы әдіс. Қалыпты жағдайда спектрлер диффузды, бұл оларды хромофор топтары бар заттармен шектейді. Бұл спектрлер молекулада белгілі бір топтардың болуын анықтауға, яғни топтық талдау жүргізуге, орынбасарлардың электронды спектрлер мен молекулалардың құрылымына әсерін зерттеуге, таутомеризмді және басқа түрленулерді зерттеуге мүмкіндік береді. Ядролық магниттік резонанс (ЯМР) әдісі сыртқы магнит өрісінің спиндік кванттық саны ½ болатын ядролармен, сондай-ақ спиндік кванттық саны ½-ден үлкен ядролардың өзара әрекеттесуіне негізделген. Молекуладағы әр түрлі ортадағы бірдей атом ядролары NMR сигналдарын көрсетеді. Мұндай NMR сигналының стандартты зат сигналынан айырмашылығы зерттелетін заттың химиялық құрылымына байланысты химиялық ығысу деп аталатынды анықтауға мүмкіндік береді. NMR техникасында химиялық затты анықтаудың көптеген мүмкіндіктері бар. ЯМР әдістерінде заттардың химиялық құрылымын, молекулалық конформацияларды, өзара әсер ету әсерін, молекулалық түрленулерді және т.б. 1.2.2 Лазерлік спектроскопия Лазерлік спектроскопия заттарды атом-молекулалық деңгейде жоғары сезімталдықпен, селективтілікпен, спектральды және уақыттық ажыратымдылықпен зерттеуге мүмкіндік береді. Зерттелетін затпен жарықтың өзара әрекеттесу түріне байланысты лазерлік спектроскопия әдістері сызықтық емес бір кванттық немесе көп кванттық өзара әрекеттесуге негізделген бір кванттық сызықтық өзара әрекеттесуге негізделген және сызықтық емес болып бөлінеді. Спектрлік құрылғыларда реттелетін жиіліктегі лазерлер қолданылады - алыс ИҚ аймағынан вакуумдық ультрафиолетке дейін, бұл атомдар мен молекулалардың кез-келген кванттық ауысуларының қозуын қамтамасыз етеді. Тар шығарылым диапазоны бар реттелетін лазерлер, атап айтқанда, ИҚ аймағындағы инъекциялық лазерлер және көрінетін аймақтағы бояғыш лазерлер (және жиіліктің сызықтық емес конверсиясымен үйлескенде - жақын УК және ИК аймақтарында) шынайы пішінді өлшеуге мүмкіндік береді спектрлік аспаптың әсерінсіз немесе үлгінің сіңіру спектрін. Реттелетін лазерлерді қолдану барлық белгілі спектроскопиялық әдістердің (сіңіру, флуоресценция және т.б.) атомдарға да, молекулаларға да сезімталдығын арттырады. Осындай лазерлердің негізінде принципиалды жаңа жоғары сезімтал әдістер жасалды: интравазиттік лазерлік спектроскопия, когерентті анти-Стокс Раманның шашырауы және резонансты фотоионизация лазерлік спектроскопиясы. Соңғы әдіс импульсті лазерлік сәулелену арқылы бөлшектің резонансты қозуына негізделген, оның жиілігі резонанстық ауысудың жиілігіне дәлме-дәл келтірілген және қосымша лазер импульсінен бір немесе бірнеше фотонды сіңіру арқылы қозған бөлшектің иондалуы. Лазерлік импульстің жеткілікті қарқындылығында резонансты фотоционизация тиімділігі 100% -ке жақын, ал электронды мультипликатор арқылы ионның тіркелу тиімділігі бірдей. Бұл әдістің жоғары сезімталдығын және қарапайым эксперименттерде үлгілердегі элементтердің іздерін 10-10-10-12% деңгейінде, ал арнайы эксперименттерде - жалғыз бөлшектер деңгейінде анықтау мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Жоғары сәулелену қарқындылығы жарықтың атомдармен және молекулалармен сызықтық емес өзара әрекеттесуіне мүмкіндік береді, соның арқасында бөлшектердің едәуір бөлігі қозған күйге ауысады, және атомдар мен молекулалар деңгейлері арасындағы тыйым салынған бір-кванттық және көп-кванттық резонанстық ауысулар, жарықтың төмен қарқындылығында байқалмайтын болады. Лазерлерді спектроскопияда қолдану дәстүрлі әдістердің мүмкіндігін күрт арттырды, сонымен қатар, принципиалды жаңа физикалық принциптерге негізделген әдістер құруға мүмкіндік берді. Спектроскопиялық әдістердің сезімталдығы шекті деңгейге жеткізілді, жалғыз атомдар мен молекулаларды тіркеумен шектелді. Лазерлік спектроскопия әдістері лазерлік химияда, лазерлік изотопты бөлуде қолданылады. Голография (грек тілінен аударғанда holos - барлығы, толық, grapho - жазамын) - жарықпен жарықтандырылған зат шағылысқан толқын арқылы пайда болатын интерференциялық заңдылықты тіркеуге негізделген толқын өрісін тіркеу және қалпына келтіру әдісі. көзі (зат толқыны), және онымен үйлесімді толқын, тікелей жарық көзінен (сілтеме толқыны). Тіркелген интерференция үлгісі голограмма деп аталады. Эталондық толқынмен жарықтандырылған голограмма жазба кезінде объектілік толқын құрған толқын өрісінің бірдей амплитудалық-фазалық кеңістіктік таралуын жасайды. Осылайша, голограмма, онда тіркелген интерференция үлгісіндегі эталондық толқынның дифракциясына байланысты, эталондық толқынды объектілік көшірмеге айналдырады. жүктеу/скачать 273,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|