химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

пени. Вид спектров этих соединений идентичен. Это

объясняется тем, что ионы SO4' и

Рис. 93. Волновые числа, характеризующие валентные колебания атомных группировок соединений фосфора

Мп04, ответственные за спектр, имеют одинаковое тетраэдричес-кое строение. Тетраэдрические ионы и молекулы имеют одинаковые виды валентных и деформационных колебаний (одинаковый набор волновых чисел поглощения). Вместе с тем жесткости связей Мп—О и S—О различны, а потому максимумы поглощения в спектре не совпадают — значения волновых чисел различны.

I 4. РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ

Среди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веществе, помещенном в сильное магнитное 164 поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн.

В экспериментах по ядерному магнитному резонансу (рис. 94) исследуемое вещество / помещают в резонатор, который расположен между полюсами электромагнита. Через резонатор пропускают радиосигналы, интенсивность которых отмечается регистрирующим прибором 3. При проведении исследования частоту радиоволн поддерживают постоянной, а напряженность магнитного поля постепенно повышают.

При определенной напряженности магнитного поля создаются условия для спинового перехода ядер. Этому моменту соответствует поглощение веществом энергии радиоволн, что и отмечается регистрирующим прибором.

Результат исследования регистрируется в виде кривой поглощения (рис. 95), которая выражает зависимость поглощения излучения от напряженности магнитного поля. Спиновые переходы ядра зависят от состояния электронной оболочки атома. Поэтому разные молекулы и разные атомные группировки в них поглощают энергию при разной напряженности магнитного поля. Анализ формы и положения пиков на кривой поглощения позволяет делать заключение о структуре соединений. Так, анализ кривой поглощения этилового спирта показывает, что пики (см. рис. 95) отвечают спиновым переходам протонов соответственно атомных группировок СН3, СН2 и ОН. Таким путем подтверждается строение молекулы С2Н5ОН.

Р и с. 94. Схема радиоспектроскопа для исследования ЯМР:

/ - ампула образца; 2 - радиогенератор; 5 - детектор

В методе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) использу-

165

ется резонансное поглощение излучения электронами. Метод ЭПР применяется для исследования парамагнитных веществ, т.е. имеющих непарные электроны. Этот метод широко используется для обнаружения и определения концентрации свободных радикалов и ионов в растворах, для установления характера химической связи в комплексных соединениях и т.д.

Метод ЭПР применяется для

изучения механизма химичес-

ких реакций. Так, при иссле-

довании реакции взаимодейст-

вия водорода с кислородом

обнаруживаются спектры,

Ряс. 96. Спектры ЭПР атомов Н и О, свободных радикалов ОН и 0D

приведенные на рис. 96. Это подтверждает, что реакция» между Hj и 02 протекает по цепному механизму через образование и участие в реакции свободных -радикалов.

При замене Нг на D2 в спектре появляются сигналы, характерные для атомов дейтерия и радикалов 0D.

Явление парамагнитного резонанса было открыто в Казани Е.К. За-войским (1944). Явление ядерного магнитного резонанса обнаружили американские физики Перселл и Блох (1946).

различные энергии. Однако, поскольку влияние природы химического окружения атома на смещение ядерных энергетических уровней сравнительно мало, можно добиться резонансного поглощения 7-квантов, несколько изменив их энергию. Для этого достаточно перемещать источник (или поглотитель) 7-излучения относительно приемника (источника) излучения. В этом случае энергия 7-квантов увеличивается или уменьшается на величину кинетической энергии. При некоторой скорости движения начинается резонансное поглощение, т.е. наблюдается эффект Мессбауэра. Понятно, что эффект Мессбауэра можно наблюдать лишь для изотопов, для которых возможны обусловленные 7-излучением ядерные переходы.

Установка для изучения 7-поглощения (рис. 97) состоит из контейнера с источником излучения 1 (например, ядер 57Fe, 119Sn, 1291, 12эХе, 40К и др.), контейнера с исследуемым образцом 2 — поглотителем излучения — и регистратора прошедшего через поглотитель 7-излучения 3.

На рис. 98 показаны 7-резонансные спектры поглощения некоторых соединений олова. По оси абсцисс отложена скорость движения источника 7-излучения, по оси ординат — относительная интенсивность

г

-V

§ 5. ГАММА-СПЕКТРОСКОПИЯ

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами 7-квактов (эффект Мессбауэра). При радиоактивном распаде ядер образуются изотопы в возбужденном состоянии. Их переход в основное состояние сопровождается 7-излучением. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать 7-кванты и переходить

страница 47
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
джумла курс обучения
акустика аренда
Набор столовых приборов Anthea 30
Твердотопливные котлы Wirbel EKO 80_new

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)