Файл: Спектр.текст.doc

• Время удерживания Изотерма сорбции Коэффициент ёмкости

• Коэффициент удерживания Коэффициент распределения

• Твердофазная экстракция Дериватизация

---

Показать еще...

Загрузка картинки...

Михаил Семёнович Цвет

ормации и простота использования привели к тому, что метод оже-спектроскопии широко используется в исследовательских лабораториях, а также в химической промышленности, металлургии и микроэлектронике.

Иллюстрации

а,б— схематические диаграммы, иллюстрирующие два конкурирующих процесса релаксации возбужденного атома (оже-эмиссии и рентгеновской флуоресценции). В качестве примера взят кремний. Энергия оже-электронов KL1L2,3около 1591 эВ, а энергия рентгеновских квантов — 1690 эВ. в — Схематическая диаграмма L2,3VV оже-перехода.

Авторы

• Зотов Андрей Вадимович

• Саранин Александр Александрович

Источники

1. Бриггс Д., Сих М.П. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. — М.: Мир, 1987. — 598 с.

2. Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А. и др. Введение в физику поверхности / Под ред. В. И. Сергиенко. — М.: Наука, 2006. — 490 с.

Связанные термины

• спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная

• спектроскопия, ультрафиолетовая фотоэлектронная

Разделы

• Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

• Методы локального и нелокального (Auger, XPS) анализа поверхности

А_λ=ε_λ lc I_p=I₀[ n²₁ – n²₂/ n²₂ Nv²/λ⁴r² (1 + cos²β ) ]

I_p=I₀k Nv²/λ⁴ C=N/N_AV I_p=I₀k N_ACV v²/λ⁴

При V,v, λ=const I_p=I₀k^/C I_p / I₀.=k^/C

A_каж=-lg I_p / I₀ A_каж= -lgC -lg k^/

Cr₂O^2-₇ +H₂O = 2HCrO^-₄ = 2CrO₄^2- + 2H⁺

εCr₂O^2-₇

εCrO^2-₄

I I=I₀ 10^-εlc

---

A=A₁ + A₂ +…A_n

C_x =A_x/εl ε=A_ст/lC_ст

А_х = εlC_x А_х+ст = εl(С_х + С_ст ) С_х = С_ст А_х/ А_х+ст - А_х

I₀^/

Т_х= I_x/I₀ Т^/_х= I_x/I _ср I_x/I _ср= Т^/_х= Т_х/Т_ср

Т_ср= I_ср/I₀ А^/_x =A_x – A_ср А^/_x =εlC_x -A_ср

Е=Е_х + const

Е_х = Е⁰_ст + 2,3 RT/F *pH

Hg/Hg₂Cl₂,KCl/C_н(Сх)/стекло/HCl,AgCl/Ag

E₁ E₂

_ΔЕ = E₁-E₂

E₁= E⁰ _Hg/Hg2Cl2 - RT/F lna_Cl(1)^- - RT/F lna_H⁺_(х)

E₂= E⁰ _Аg/АgCl - RT/F lna_Cl(2)^- - RT/F lna_H⁺_(ст)

E_ст = E⁰_ст – RT/F lna_нх

Н⁺_стекло → Н⁺_{раствор}

Ме⁺_стекло + Н⁺_{раствор} → Ме⁺_{раствор} + Н⁺_стекло

E =E⁰ + RT/Z_j F ln (a_A + K_A/B a_B )

Z_j –заряд иона, участвующего в обмене

K_A/B – коэффициент селективности по отношению к определяемому иону А⁺

• Чем меньше коэффициент тем выше селективность электрода относительно иона А⁺

• Чем меньше коэффициент тем выше селективность электрода относительно иона А⁺

Cм м^-1 (Ом^-1См^-1)

λ=λ₀ - а√N

λ=λ₀₍₊₎ + λ_0(-)

λ₀ для большинства ионов при комнатной температуре составляет от 30 до 70 См м²/моль-экв

λ_0(Н⁺₎ = 350 λ_0(ОН^-₎ = 199

K_A,B = a_A/a_B

---

Масс-спектрометрия = Mass Spectrometry (MS)

В основе метода масс-спектрометрии (MS) лежит качественный и количественный анализ

того, на какие осколки разрушается молекула, если ее бомбардировать электронами.

Схема метода масс-спектрометрии.

Исследуемое вещество нагреванием переводят в газообразное состояние и бомбардируют электронами, имеющими высокую энергию.

Исследуемая молекула, получив порцию энергии, теряет при этом собственный электрон и превращается в положительно заряженный молекулярный ион:

Молекула → (Молекулярный ион).+ + е-

(точкой в молекулярном ионе обозначен неспаренный электрон)

Молекулярный ион — агрегат малоустойчивый, поэтому он распадается на части, образуя

новые ионы, радикалы и нейтральные молекулы.

Продукты первичного распада тоже могут быть способны к саморазрушению.

В результате эксперимента образуется некий набор заряженных и нейтральных осколков,

характерный именно для данного вещества.

Поток осколков направляют в анализатор, где на него воздействуют магнитным или/и

электрическим полем.

Заряженная частица в поле отклоняется в большей или меньшей степени. Степень

отклонения зависит от величины m/z, где m — масса частицы, а z — ее заряд.

Поток частиц, разделенный на отдельные пучки по величине m/z, попадает в детектор, где

каждый пучок регистрируется на определенном участке детектора.

Прибор масс-спектрометр позволяет выделить из всего набора только те осколки, которые несут положительный заряд.

Большая часть осколков несет единичный заряд, но среди фрагментов молекулы могут

быть и многозарядные ионы, особенно в тех случаях, когда исходные молекулы большие

(например, молекулы белков) или когда многозарядный ион обладает повышенной

устойчивостью.

Результат эксперимента выводится в форме спектра, в котором интенсивность сигнала

представлена как функция величины m/z.

---

Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, а масс-спектрометрия имеет дело с самими частицами вещества. Масс-спектрометрия измеряет их массы, вернее соотношение массы к заряду. 

Для этого используются законы движения заряженных частиц материи в магнитном или электрическом поле. Масс-спектр - это просто рассортировка заряженных частиц по их массам (точнее отношениям массы к заряду).

Следовательно, первое, что надо сделать для того, чтобы получить масс-спектр, превратить нейтральные молекулы и атомы, составляющие любое органическое или неорганическое вещество, в заряженные частицы - ионы. Этот процесс называется ионизацией и по разному осуществляется для органических и неорганических веществ. 

В органических веществах молекулы представляют собой определенные структуры, образованные атомами. Природа и человек создали поистине неисчислимое многообразие органических соединений. И мы сегодня умеем практически все из них превращать в ионы.

Наиболее старый и наиболее широко применяемый в современной масс-спектрометрии метод ионизации молекул органических соединений - это, так называемый, электронный удар (ЭУ, по-английски EI - Electron Impact). Для того, чтобы ионизовать органическое вещество его нужно сначала из конденсированной фазы (жидкость, твердое тело) перевести каким-нибудь образом в газовую фазу, например, нагреть (этого, конечно, не нужно делать с газами). Затем, их нужно ввести в так называемый источник ионов, где они подвергаются бомбардировке пучком электронов, который можно получить нагревая, например, металлическую ленточку (катод). Можно поместить вещество в конденсированной фазе в источник ионов и там его испарить. Электроны - легкие по сравнению с молекулами отрицательно заряженные частицы - сталкиваясь с молекулами вырывают из электронных оболочек электроны и превращают молекулы в ионы. При этом молекулы часто разваливаются на заряженные фрагменты по определенному для каждого соединения механизму. Именно в результате этого процесса в конечном итоге получится масс-спектр - помните, набор рассортированых по массам ионов - несущий информацию о структуре молекулы и, часто, настолько характерный для определенного органического соединения, что его называют "отпечатком пальцев", то есть настолько же индивидуальный как рисунок на пальцах человека. Все это должно происходить в вакууме, иначе электроны слишком быстро зарядят молекулы, составляющие компоненты воздуха, а ионы, образовавшиеся из того соединения, которое нас интересует, слишком быстро вновь превратятся в нейтральные молекулы.

---