химический каталог




Физические методы исследования в химии

Автор Л.В.Вилков Ю.А.Пентин

аченного электрона в основном локализуется на вакансии и мало размывается на окружение, хотя между вакансией и шестью окружающими ее катионами решетки идет «конкуренция» за электрон. Так, при увеличении размеров катиона и постоянном анионе (вакансии) s-характер электронной плотности на шести ближайших катионах возрастает, а при одном и том же катионе и увеличении размеров аниона (от F~ к С1~) 5-характер электронной плотности на катионах убывает. Существуют и некоторые другие электронно-избыточные центры и предложены различные теоретические модели их описания.

Когда на кристаллы галогенидов щелочных металлов воздействуют излучением высоких энергий, кроме /^-центров могут образоваться также электронно-дефицитные К-центры (дырки).

Предложена модель возникновения К-центра, согласно которой происходит потеря электрона анионом, например С1~—*С1, а образующийся атом галогена стабилизируется при сближении с сосед* ним анионом и образовании ион-радикала: С12~~. При этом а*-ор-биталь частицы, занятая неспаренным электроном, представляет комбинацию р2-орбиталей атомов галогена. Такая модель нашла подтверждение в наблюдении У-центров как двухатомных молекул, ориентированных в направлении (110) кристалла.

Наконец, так называемые сольватированные электроны возникают, например, в металлоаммиачных растворах. Приближенная модель таких парамагнитных центров предполагает нахождение электрона в полости, окруженной шестью молекулами NH3. Возможна также ассоциация одного или двух таких сольватированных электронов с сольватированным же катионом (катионами) щелочного металла, т. е. образование одно- или двухэлектронных частиц — ассоци атов.

При комнатной температуре g-фактор для узкой полосы такого электрона равен 2,0008 и не зависит от иона металла. Наблюдается сильное сверхтонкое взаимодействие с ядрами 14N и очень слабое взаимодействие с протонами и ядрами металла.

Получают и исследуют методом спектроскопии ЭПР также гид-ратированные и другие сольватированные и захваченные электроны, например, в застеклованных спиртах, расплавах солей и т. д.

3. ТЕХНИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ СПЕКТРОСКОПИИ ЭПР

3.1. Общие сведения

Принципы устройства и действия спектрометров ЭПР сходны со спектрометрами ЯМР, а отличия связаны в основном с различиями области частот и диапазона напряженности магнитного поля. Обычно стандартные приборы рассчитаны на получение спектров ЭПР при частотах 9,5 ГГц (Х-полоса), 25 ГГц (/(-полоса) и 35 ГГц (Q-полоса), а индукция магнитного поля меняется в диапазоне 0,34... 1,25 Т. Работа на X полосе ведется обычно с растворами и при изучении систем, не требующих очень высокого разрешения спектров, а при высоких частотах и напряженности поля чаще исследуются твердые образцы малого размера и при низких температурах.

Рис.

/ — клистрон; 2 — ферритовый иаолятор; 3 — аттенюатор (ослабитель); 4 — радиочастотный мост; 5 — детектор; 6 — усилитель; 7 — регистрирующее устройство; 8 — модулятор; 9— полость резонатора; 19 — образец; // — электромагнит

На рис. III.14 показана блок-схема спектрометра ЭПР. От микроволнового источника, в качестве которого используется клистрон, поток излучения направляется по волноводу. Пройдя через ферритовый изолятор, предотвращающий возврат волн, и ослабитель, он попадает в радиочастотный мост; на одном плече этого моста находится ячейка с образцом, помещаемая между полюсами электромагнита. Ячейка расположена в полости резонатора, ее размер выбирается таким, чтобы образовалась стоячая волна. Исследуемый образец помещается в область наивысшей плотности энергии, а полость с образцом устанавливается так, что его положение соответствует также области однородного внешнего магнитного поля. При выполнении условия резонанса и поглощении энергии излучения возникает разбалансировка моста, и прошедшее напрямую радиоизлучение попадает на кристаллический детектор. Полученный сигнал усиливается и регистрируется на самописце. Применяют обычно модуляцию магнитного поля малой частоты и фазочувст-вительный детектор, так что сигнал регистрируется, как уже отмечалось, в виде первой производной кривой поглощения. При стабилизированной частоте сканирование для достижений условий резонанса ведется по полю.

В спектроскопии ЭПР очень важен характер исследуемых образцов. Этим методом можно изучать газы, растворы, замороженные растворы, монокристаллы, порошки. Имея в виду релаксационные процессы, обычно выбираются условия, при которых парамагнитные частицы или центры рассредоточены в диамагнитной матрице. Этим условиям удовлетворяют, например, такие парамагнитные образцы, как растворы или твердые тела, в которых парамагнитные центры генерируются при облучении. При изучении ионов переходных металлов часто используют технику выращивания монокристалла с изоморфно замещенной парамагнитным ионом решеткой диамагнитного вещества. Когда монокристалл вырастить не удается, исследуют порошки, содержащие парамагнитные ионы и получаемые соосаждением.

Замороженные растворы обычно получают в виде стекол, для чего

страница 30
< 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

Скачать книгу "Физические методы исследования в химии" (2.22Mb)


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

 

 

Реклама
курс ехел онлайн
цены на интраокулярные линзы ооо алкон фармацевтика
рамки гос номера
курсы менеджера по персоналу в москве

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
(07.12.2016)