Математика | ||||
Прикладная ИК-спектроскопия-Смит А. Москва 1982.-328 с., ил. | ||||
Смит А.
Прикладная ИК-спектроскопия: Пер. с англ.-М.: Мир, 1982.-328 с., ил. Книга американского ученого, представляющая собой подробное справочное руководство по применению метода ИК-спектроскопии в аналитических целях -для качественного и количественного анализов различных классов химических соединений и их сложных смесей. Приводятся многочисленные примеры использования метода в промышленных лабораториях, в частности при анализе многокомпонентных систем, для контроля производственных процессов, при анализе промышленных загрязнений. » Предназначена для научных работников, сотрудников лаборатории химических предприятий, преподавателей, читающих курс экспериментальных методов молекулярной спектроскопии. . 1805000000-140 ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА Прошло 30 лет с тех пор, как появился первый серийный ИК-спектрометр отечественного производства ИКС-1. За эти годы ИК-спектроскопия стала рядовым методом быстрого структурно-группового анализа вещества, позволяющим также определять его строение и количественный состав в различных агрегатных состояниях и широком интервале температур. Почти в любой химической лаборатории используются ИК-спектрофотометры или имеется потребность в них. Сегодня каждый, кто связан с химией или изучает состав вещества, обязан хорошо ориентироваться как в ИК-спектроскопии, так и в ряде других физических методов. Чтобы полностью охарактеризовать любое химическое соединение, необходимо получить его спектр ЯМР, ИК-и масс-спектры, одновременно проводя элементный анализ. Следует подчеркнуть, что эти методы не конкурируют между собой, а гармонично дополняют друг друга. Поэтому неверно высказываемое иногда мнение, что ИК-спектроскопия в химии отошла на второй план, Активное развитие нового поколения автоматизированных с помощью мини-ЭВМ ИК-спектрофотометров позволяет существенно повысить точность, чувствительность и скорость количественных определений и работать при очень больших оптических плотностях (например, определять небольшие количества биологических веществ в водных растворах). Очень перспективным оказался метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Для подготовки кадров, владеющих методами ИК-спектроскопии, в вузах ввели специальные лекционные курсы «Физические методы в химии» и «Молекулярная спектроскопия». В учебной литературе и лекциях по органической химии уже стало обязательным рассмотрение ИК-спектроскопии. Многие осваивают ее самостоятельно. На этом фоне особенно остро ощущается явный недостаток литературы на русском языке, где были бы в доступной форме обобщены практика и аналитические приложения ИК-спектроскопии (вопросы структурно-группового анализа освещены хорошо). Фактически имеются только книга В. М. Чулановского «Введение в молекулярный спектральный анализ» (М.-Л.: ГИТТЛ, 1951) и переводная книга И. Кес-слера «Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе» (М.: Мир, 1964), хотя принципы количественных измерений ИК-полос поглощения в условиях инструментальных искажений начинали разраба- СОДЕРЖАНИЕ Предисловие редактора перевода............. 5 Предисловие.................... 7 Глава 1. Введение...............». . . 9 Обзор приложений ИК-спектроскопии.......... 9 История..................... 9 Возможности ИК-спектроскопии............ 11 Выбор аналитической методики............ 12 Определения основных понятий............ 13 Литература.................... 15 Глава 2. Приборы.................. 16 Физика ИК-излучения................ 16 Источник.................... 18 Оптическая система................ 19 Приемники излучения................ 19 Усиление.................... 23 Спектрометры с последовательным сканированием спектра . . . 24 Диспергирующие приборы............. 24 Наиболее распространенные монохроматоры..... 26 Многощелевые спектрометры........... 29 Растровые спектрометры............. 29 Недиспергирующие приборы............. 31 Спектрометры с использованием диэлектрического фильтра 31 Перестраиваемые лазеры............. 32 Оптико-акустические приборы........... 33 Спектрометры с пространственным детектированием..... 34 Многоканальные спектрометры............ 34 Диспергирующие спектрометры: спектрометры с преобразованием Адамара................ 35 Недиспергирующие спектрометры: спектрометры на основе интерферометров................. 37 Выбор спектрофотометра.............. 44 Принципы выбора режима работы спектрофотометра..... 45 Определения специальных терминов.......... 46 Оптимизация режима работы спектрофотометра..... 50 Другие факторы, влияющие на работу спектрофотометров 57 Проверка работы и калибровка спектрофотометра .... 58 Переносимость оптических плотностей......... 62 Литература.................... 63 Глава 3. Спектроскопическая литература .......... 67 Эталонные ИК-спектры ............... 67 Информационно-поисковые системы ........... 69 Оценка ИК-спектров ................ 73 Создание собственной картотеки ............ 73 Литература ................... 75 Глава 4. Методы подготовки образцов .......... 84 Растворы .................... 84 Растворители .................. 85 Концентрация .............. ..... 87 Толщина образца .............. • • • 88 Проверка кюветы ................. 88 Пленки ..................... 88 Суспензии .................... 89 Суспензии в вазелиновом масле ........... 89 Таблетки с КВг .................. 93 Нарушенное полное внутреннее отражение ........ 95 Основы .................... 96 Практика ........ . ........... 100 Подготовка образца ................ 106 Газообразные образцы ............... 107 Специальные методы подготовки образцов ........ 109 Отражение ................... 109 Пиролиз .................... 109 Спектры при высоких и низких температурах ..... 110 Сочетание ИК-спектроскопии с хроматографией ...... 112 Работа с микрообразцами ............. 116 Спектры при высоких давлениях ........... 121 Спектры излучения . . .............. 121 Водные растворы ................. 122 Конструкция кювет и уход за ними .......... 125 Жидкостные кюветы постоянной толщины ........ 125 Жидкостные кюветы переменной толщины ........ 126 Газовые кюветы ................. 128 Уход за кюветами. Переполировка оптических материалов 128 Определение толщины кювет ............ 130 Литература .................... 131 Глава 5. Качественный анализ по ИК-спектрам ....... 135 Введение Теория ИК-спектров Вращательные спектры Колебательные спектры.............. 138 Нормальные колебания.............. 145 Контуры полос................. 150 Интенсивности полос............... 151 Обертоны и составные полосы........... 151 Групповые частоты: их использование и ограничения .... 153 Общие положения................. 153 Внутренние факторы, влияющие на групповые частоты. ... 155 Изменения масс................ 155 Геометрия..............."... 157 Колебательное взаимодействие........... 158 Порядок связи................. 159 Электронные эффекты.............. 160 Влияние ассоциации............... 168 Влияние внешних воздействий............ 174 Физическое состояние.............. 175 Растворитель................., 177 Концентрация................. 180 Температура.................. 183 Интерпретация спектров............... 185 Идентификация неизвестных веществ......... 185 Анализ смесей.................. 192 Использование корреляционных таблиц......... 195 Использование химических производных........ 197 Полосы поглощения примесей............ 199 Выводы: основные принципы и порядок идентификации неизвестного вещества................. 199 Приложения................... 200 Полимеры................... 200 Идентификация................. 201 Структура.................. 204 Реакции................... 207 Поверхностно-активные вещества........... 207 Биологические системы............... 209 Неорганические, металлоорганические и координационные соединения................... 209 Проблемы окружающей. среды........ . . . 210 Анализ удаленных атмосфер и объектов....... 214 Отнесения частот................. 217 Сравнение с родственными структурами........ 217 Измерения интенсивностей............. 218 Данные, полученные методом комбинационного рассеяния и другими спектроскопическими методами....... 218 Колебательно-вращательная структура полос....... 219 Расчет силовых постоянных............. 219 Изотопное замещение............... 220 Исследования в поляризованном свете ориентированных образцов.................... 220 Сдвиги частот под влиянием растворителя...... 221 Литература.................... 222 Глава 6. Количественные приложения........... 232 Применение ИК-спектроскопии в количественном анализе . . . 232 Законы поглощения................ 234 Закон Бугера.................. 234 Закон Бера................... 234 Закон Бугера—Бера................ 235 Отклонения от законов поглощения......... 235 Практика количественного анализа........... 236 Полуколичественный анализ............. 239 Количественный анализ средней точности....... 240 Выводы................... 244 Количественный анализ высокой точности....... 245 Источники ошибок в количественном анализе....... 249 Расчеты..................... 257 Однокомпонентные системы............. 257 Анализ многокомпонентных систем в условиях выполнения закона Бугера—Бера............... 259 Анализ многокомпонентных систем в условиях отклоне Цена: 300руб. |
||||