10: Спектроскопічні методи
- Page ID
- 24961
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Раннім прикладом колориметричного аналізу є метод Несслера на аміак, який був введений в 1856 році. Несслер встановив, що при додаванні лужного розчину HGi 2 і KI до розведеного розчину аміаку утворюється жовто-червонувато-коричневий колоїд, в якому колір колоїду залежав від концентрації аміаку. Візуально зіставивши колір зразка з квітами серії стандартів, Несслер зміг визначити концентрацію аміаку. Колориметрія, при якій зразок поглинає видиме світло, є одним із прикладів спектроскопічного методу аналізу. Наприкінці дев'ятнадцятого століття спектроскопія була обмежена поглинанням, випромінюванням та розсіюванням видимого, ультрафіолетового та інфрачервоного електромагнітного випромінювання. З тих пір спектроскопія розширилася, включивши інші форми електромагнітного випромінювання, такі як рентгенівські промені, мікрохвильові хвилі та радіохвилі та інші енергетичні частинки, такі як електрони та іони.
- 10.1: Огляд спектроскопії
- Основна увага цієї глави приділяється взаємодії ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання з речовиною. Оскільки ці методи використовують оптичні матеріали для розсіювання та фокусування випромінювання, їх часто ідентифікують як оптичні спектроскопії. Для зручності ми будемо використовувати більш простий термін спектроскопія замість оптичної спектроскопії; однак, ви повинні розуміти, що ми розглянемо лише обмежену частину того, що є набагато ширшою областю аналітичних методів.
- 10.2: Спектроскопія на основі поглинання
- При абсорбційній спектроскопії промінь електромагнітного випромінювання проходить через зразок. Значна частина випромінювання проходить через зразок без втрати інтенсивності. Однак на вибраних довжині хвиль інтенсивність випромінювання послаблюється. Цей процес загасання називається поглинанням.
- 10.4: Атомно-абсорбційна спектроскопія
- Гайстав Кірхофф і Роберт Бунсен вперше використовували атомне поглинання в 1859 і 1860 роках для ідентифікації атомів у полум'ї і гарячих газах. Хоча атомна емісія продовжувала розвиватися як аналітична техніка, прогрес нудився майже століття до роботи А.К. Уолша і К.Т. Алкемаде в 1955 році. Комерційні інструменти були встановлені на початку 1960-х років, і важливість атомного поглинання як аналітичного методу незабаром була очевидною.
- 10.5: Емісійна спектроскопія
- Аналіт в збудженому стані володіє енергією\(E_2\), тобто більшою, ніж його енергія, коли він знаходиться в стані нижчої енергії,\(E_1\). Коли аналіт повертається до свого нижчого енергетичного стану, надлишкова енергія виділяється у вигляді фотона, процес називається емісією.\(\Delta E = E_2 - E_1\)
- 10.6: Фотолюмінесцентна спектроскопія
- Вивільнення фотона після теплового збудження називається емісією, а після поглинання фотона називається фотолюмінесценцією, яка поділяється на дві категорії: флуоресценція та фосфоресценція.
- 10.7: Атомно-емісійна спектроскопія
- Основна увага цього розділу приділяється випромінюванню ультрафіолету і видимого випромінювання після теплового збудження атомів. Атомна емісія виникає, коли валентний електрон в атомній орбіталі вищої енергії повертається до атомної орбіти нижчої енергії.
- 10.8: Спектроскопія на основі розсіювання
- Синій колір неба вдень і червоний колір сонця на заході - результат світла, розсіяного дрібними частинками пилу, молекулами води, іншими газами в атмосфері. Найбільш ранні кількісні застосування розсіювання, які датуються початком 1900-х років, використовували пружне розсіювання світла колоїдними суспензіями для визначення концентрації колоїдних частинок.
- 10.9: Проблеми
- Проблеми в кінці глави, щоб перевірити ваше розуміння тем в цьому розділі.
- 10.10: Додаткові ресурси
- Збірник ресурсів для супроводу тем у цьому розділі.
- 10.11: Підсумок глави та ключові терміни
- Короткий зміст основних тем глави та перелік ключових термінів, представлених у цій главі.