Методом газовой хроматографии можно определять металлы, пере­водяих в летучие хелаты. Особенно пригодны для хроматографирования хелаты 2-, 3- и 4-валентных ме­таллов с b-дикетонами. Лучшие хроматографические свойства проявляют b-дикето­наты Be(II), Al(III), Sc(III), V(III), Cr(III). Газовая хроматография хелатов может конку­рировать с другими инструментальными методами анализа.

ГХ используют также в препаративных целях для очистки хими­ческих препаратов, вы­деления индивидуальных веществ из смесей. Метод широко применяют в физико-хи­мических исследованиях: для определения свойств адсорбентов, термодинамических характеристик адсорбции и теплот адсорбции, величин поверхности твердых тел, а также констант равновесия, коэффициентов активности и др.

При помощи газового хроматографа, установленного на космичес­кой станции "Венера-12", был определен состав атмосферы Венеры. Газовые хроматографы устанавливают в жилых отсеках космических кораблей: организм человека выделяет много вредных ве­ществ, и их накопление может привести к большим неприятностям. При превыше­нии допустимых норм вредных веществ автоматическая система хрома­тографа дает ко­манду прибору, который очищает воздух.

Термически лабильные вещества с низкой летучестью можно ана­лизировать методом сверхкритической флюидной хроматографии (разновидность ГХ). В этом методе в ка­честве подвижной фазы ис­пользуют вещества в сверхкритическом состоянии при вы­соких давле­нии и температуре. Это могут быть диоксид углерода, н-пентан, изо-пропа­нол, диэтиловый эфир и др. Чаще применяют диоксид углерода, который легче пере­вести в сверхкритическое состояние, он нетоксичен, не воспламеняется, является деше­вым продуктом.

---

Основной закон светопоглощения

К спектроскопическим методам анализа относят физические методы, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Электромагнитное излучение имеет двойственную природу: волновую и корпускулярную, поэтому оно может быть охарактеризовано волновыми и энергетическими параметрами. К волновым параметрам относятся:

длина волны λ - расстояние, проходимое волной за время одного полного колебания. Длину волны обычно выражают в нанометрах 10^-9 м или в микрометрах 10^-6 м;

частота ν - число раз в секунду, когда электромагнитное поле достигает своего максимального значения. Для измерения частоты используют герц;

волновое число     - число длин волн, укладывающихся в единицу длины:   .  Волновое число измеряют в обратных сантиметрах (см^-1).

Корпускулярная природа света характеризуется энергией квантов электромагнитного излучения. В системе СИ энергию измеряют в джоулях.

Связь между волновой и корпускулярной природой света описывается уравнением Планка:



    где

 ΔЕ - изменение энергии элементарной системы в результате поглощения фотона с энергией;

 h - постоянная Планка (6,6 x10^-27  эрг с );

c - скорость света (3 x 10¹⁰ см с^-1).

При поглощении квантов света происходит увеличение внутренней энергии частицы, которая складывается из энергии движения электронов Е_E, колебательной энергии атомов молекулы E_V и энергии вращения молекул Е_R:         E = Е_E  + E_V  +  Е_R

Величина этих энергий убывает в порядке:   Е_E  ≥  E_V  ≥  Е_R , а их числовые значения относятся как:   103: 102: 1.

При поглощении квантов света происходит увеличение внутренней энергии частицы, которая складывается из энергии движения электронов Е_E, колебательной энергии атомов молекулы E_V и энергии вращения молекул Е_R:         E = Е_E  + E_V  +  Е_R

Величина этих энергий убывает в порядке:   Е_E  ≥  E_V  ≥  Е_R , а их числовые значения относятся как:   10³: 10²: 1.

Как видно из представленного соотношения, в зависимости от величины энергии электромагнитного излучения в молекуле возможны различные энергетические переходы. Если в соответствии с уравнением (1) учесть, что длина волны и энергия излучения связаны обратной пропорциональной зависимостью, то в электромагнитном спектре можно выделить определенные участки (таблица).

---

 

Таблица ― Области электромагнитного излучения и соответствующие им процессы энергетических переходов

Интервал длин волн, нм	Область спектра	Процесс
10-2 - 10	Рентгеновская	Изменение состояний внутренних электронов
10 – 400	УФ-излучение	Изменение состояний валентных электронов
400 – 760	Видимое излучение
760 – 106	ИК-излучение	Изменение колебательных состояний молекулы
106- 108	Микроволновая	Изменение вращательных состояний молекулы

 

 Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом в оптической (ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной) области лежит в основе спектрофотометрического метода, который широко используется при идентификации и определении строения органических соединений.


◄ Предыдущая: 1. Характеристика спектроскопических методов анализаСледующая: 1.2. Закон Бугера- Ламберта- Бера ►

1. Характеристика спектроскопических методов анализа

1.1. Основной закон светопоглощения Фотометрические величины

Поглощение электромагнитного излучения в УФ-, видимой и ИК- областях спектра количественно описывается законом Бугера- Ламберта- Бера, который выражает зависимость интенсивности монохроматического светового потока, прошедшего через слой поглощающего вещества (I), от интенсивности светового потока, падающего на него (I₀) , концентрации поглощающего вещества (с), толщины поглощающего слоя (L) и от молярного показателя поглощения (e), характеризующего поглощающее вещество: 

I =  I₀ 10^{- e C L}                                (2)

 

Для измерения степени поглощения электромагнитного излучения сконструированы приборы

---

, позволяющие определять не интенсивность электромагнитного потока, а его ослабление, обусловленное поглощением анализируемого вещества. А для характеристики степени поглощения электромагнитного излучения введены такие фотометрические величины как пропускание и оптическая плотность.

Пропускание (Т) – это отношение интенсивности светового потока, прошедшего через слой поглощающего вещества, к интенсивности падающего светового потока:

                                             (3)

Исходя из формул (2) и (3) можно записать:

             (4)

Пропускание изменяется в пределах от 0 до 1 и обычно выражается в процентах (%) от 0 до 100.

Неудобство исчислений привело к тому, что ввели другую фотометрическую величину - оптическую плотность (D) как десятичный логарифм величины, обратной пропусканию:

                           (5)

Оптическая плотность является величиной безразмерной и практически измеряется в пределах от 0 до 2. Формула (5) наглядно показывает, что поглощение электромагнитного излучения веществом не зависит от интенсивности светового потока, но зависит от природы вещества и прямо пропорционально концентрации вещества и толщине поглощающего слоя.

Из формулы (5) видно, что на основании измеренной оптической плотности можно вычислить показатель поглощения по формуле:

                                                 (6)

Концентрация (С) может быть выражена в молях на 1 литр или в граммах на 100 мл раствора и в зависимости от этого по формуле (6) вычисляют молярный или удельный показатель поглощения:

 

    – молярный показатель поглощения  представляет собой оптическую плотность одномолярного раствора вещества при толщине поглощающего слоя 10 мм.

  – удельный показатель поглощения представляет собой оптическую плотность 1% раствора при толщине поглощающего слоя 1 см.

Коэффициент поглощения в УФ–области  может достигать больших значений (до 10⁵ л см^-1 моль^-1). В ИК–области величина e    имеет незначительные значения и обычно не определяется.

1. Характеристика спектроскопических методов анализа

---

1.2. Закон Бугера- Ламберта- Бера

Поглощение электромагнитного излучения в УФ-, видимой и ИК- областях спектра количественно описывается законом Бугера- Ламберта- Бера, который выражает зависимость интенсивности монохроматического светового потока, прошедшего через слой поглощающего вещества (I), от интенсивности светового потока, падающего на него (I0) , концентрации поглощающего вещества (с), толщины поглощающего слоя (L) и от молярного показателя поглощения (e), характеризующего поглощающее вещество:  

I =  I₀ 10^{- e C L}      

 

Для измерения степени поглощения электромагнитного излучения сконструированы приборы, позволяющие определять не интенсивность электромагнитного потока, а его ослабление, обусловленное поглощением анализируемого вещества. А для характеристики степени поглощения электромагнитного излучения введены такие фотометрические величины как пропускание и оптическая плотность.

Пропускание (Т) – это отношение интенсивности светового потока, прошедшего через слой поглощающего вещества, к интенсивности падающего светового потока:



Исходя из формул можно записать        

    

Пропускание изменяется в пределах от 0 до 1 и обычно выражается в процентах (%) от 0 до 100.

. Характеристика спектроскопических методов анализа

1.3. Оптическая плотность

Неудобство исчислений (Т) привело к тому, что ввели другую фотометрическую величину -оптическую плотность. 
Оптическая плотность (D) - это десятичный логарифм величины, обратной пропусканию:


Оптическая плотность является величиной безразмерной и практически измеряется в пределах от 0 до 2. Формула наглядно показывает, что поглощение электромагнитного излучения веществом не зависит от интенсивности светового потока, но зависит от природы вещества и прямо пропорционально концентрации вещества и толщине поглощающего слоя.

Из формулы видно, что на основании измеренной оптической плотности можно вычислить показатель поглощения по формуле:


Концентрация (С) может быть выражена в молях на 1 литр или в граммах на 100 мл раствора и в зависимости от этого по формуле  вычисляют молярный или удельный показатель поглощения:

---

Смотрите также файлы

• Змістрозділ І. Акушерство.pdf

• Как соотносятся между собой понятия индивид, субъект, личность, индивидуальность.docx

• Тарыб Сйытардаы электр тогы.pptx

• Благодарность.docx

• Программа развития с. Теньга, 2022г. Паспо р т п.docx