химический каталог




Физические методы исследования в химии

Автор Л.В.Вилков Ю.А.Пентин

д рентгеновским поглощением в силу гораздо более высокой чувствительности и разрешающей способности. Пики в фотоэлектронных спектрах относительно более узкие, четкие и интенсивные, их положение, т. е. и сдвиги могут быть измерены с высокой точностью.

При фотоионизации или возбуждении электрона с какой-то оболочки (например, К или L) каким-либо облучением в этой оболочке образуется вакансия («дырка»). Различные по характеру релаксационные процессы, схематично показанные на рис. VIЛ,б, могут привести к заполнению данной вакансии.

Если осуществляется переход электрона с какой-то внешней электронной оболочки на вакансию внутренней оболочки, то при этом может происходить испускание кванта рентгеновского излучения. Это так называемая рентгеновская флуоресценция. Так, например, при /(-захвате по схеме, показанной на рис. VI.1, б, энергия кванта /Са1-излучения равна разности соответствующих энергий связи электронов:

to" (К.) = Есъ (К) — Есъ (/.щ).

При переходе электрона с уровня Ln возникнет другая линия Я-серии характеристического спектра (рис. VI.1, в) рентгеновского излучения:л

to"f(Ka) = ECB(f()-ECB(lu).

(VI.5)

Данное явление лежит в основе метода рентгенофлуорес-центного анализа (РФА). Если заполняются вакансии в L оболочке в результате перехода электронов с М оболочки, то получается L серия линий рентгеновского спектра и т. д. Частота характеристического излучения зависит от атомного номера электрона (по закону Мозли квадрат частоты определенной серии и атомный номер связаны линейной зависимостью), на чем основывается качественный РФА. В основе количественного анализа

лежит, как во многих других методах, пропорциональность интенсивности излучения числу излучающих атомов.

Относительные интенсивности линий в сериях характеристического рентгеновского спектра определяются соответствующими правилами отбора, т. е. вероятностями квантовых переходов, а частоты, как уже было сказано (см. равенство VI.5), дают разности энергии квантовых уровней электронов.

Другой возможный релаксационный процесс — это безызлуча-тельный переход электрона из внешней валентной оболочки на вакансию во внутренней оболочке атома; освобождающаяся при этом энергия, равная разности соответствующих энергий связи электрона, 'например ЕСЪ(К)—ECb(LUi) или ЕСв(К)—?Св(?п), может привести к эмиссии электрона с одного из уровней (рис. VI. 1, г) внешней оболочки, например Lni, как показано на схеме рис. VI. 1, г, поскольку ЕСв(Ет)BKHH(KLULiu) ~ Есв(К) — ?Св (?ц) — ?CB(?iii)(VI.6)

Из равенства (VI.6) видно, что при известной входящей в него первой разности, например, из данных о характеристическом рентгеновском спектре и по измеренной кинетической энергии оже-электронов можно определять энергию связи электрона на уровнях внешней оболочки. Спектр регистрируется как функция распределения оже-электронов N(EKHH) (рис. VI.2, г) или производной dN (EKym)/dE кии ПО .Скин-ВоЗМОЖНЫ также LMM — оже-переходы, когда заполнение вакансии, образовавшейся после облучения в L оболочке, в результате безызлучательного перехода электрона с М оболочки приводит к выбросу оже-электрона с другого уровня той же оболочки и др.

Вероятность оже-процесса уменьшается с увеличением энергии первичного ионизирующего излучения или пучка электронов (ионов) и атомного номера Z элемента. Для выхода рентгеновской флуоресценции имеет место обратная зависимость. При атомных номерах 3^Z<14 для химического анализа используют обычно KLL — оже-переходы, а при 14^Z^38 LMM — переходы. В случае энергий переходов ;>10 кэВ преобладает рентгеновская флуоресценция. Зависимость выходов флуоресценции WK и оже-элект-ронов от атомного номера для заполнения вакансий в /(-оболочке иллюстрируется рис. VI.3, где видно, что сумма этих величин равна единице, а превышение выхода флуоресценции над, выходом оже-электронов начинается с Z~34.

Рентгеновское излучение может, конечно, выбивать фотоэлектроны и с внешних электронных уровней но энергии ионизации при эмиссии таких «внешних» фотоэлектронов обычно измеряются методом ФЭС при возбуждении УФ излучением.

Аналогично тому как РЭС связана с рентгеновскими спектрами поглощения и рентгеновской флуоресценцией, метод ФЭС связан с электронными УФ спектрами поглощения и релаксационными процессами фотолюминесценции (флуоресценции и фосфоресценции) в УФ и видимой областях спектра (см. учебник «Физические методы исследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия»).

2. ПАРАМЕТРЫ И СТРУКТУРА ФОТОЭЛЕКТРОННЫХ СПЕКТРОВ

2.1. Химический сдвиг

Положение сигнала, или энергия связи электрона .Нсв, измеряемая в спектре, определяется, как уже указывалось, прежде всего электронной конфигурацией атома. Таким образом, полный фотоэлектронный спектр атома представляет собой набор сигналов, соответствующих s-, р-,

страница 54
< 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
посоветуйте курсы по дизайну по повышению квалификации
футбольная обувь для детей
xl на ярославке сантехника
Выгодное предложение от интернет-магазина KNSneva.ru на ноутбуки цены и характеристики мси - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

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
(08.12.2016)