Коллок2. Вариант 1 Основные положения спектроскопии. Спектр электромагнитного излучения
 Скачать 2.57 Mb.
|
|
Закон Стокса-Ломмеля, правило зеркальной симметрии Лёвшина. Закон Стокса—Ломмеля обуславливает взаимное расположение спектров люминесценции и поглощения и формулируется следующим образом: спектр люминесценции в целом и его максимум сдвинут по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в длинноволновую область. это означает, что средняя энергия квантов люминесценции меньше средней энергии поглощенных квантов. Закон зеркальной симметрии – спектр испускания флуоресценции представляет собой зеркальное отражение спектра поглощения, поскольку структура колебательных подуровней одинакова в основном и возбужденном состоянии. Факторы, влияющие на интенсивность люминесценции Люминесценция и, в частности, флуоресценция в гораздо большей степени подвержена влиянию различных факторов, чем поглощение света. Интенсивность флуоресценции зависит от: природы вещества; концентрации вещества в растворе; условий, в которых находится флуоресцирующее вещество (температура, растворитель, рН, наличие в растворе других веществ, способных влиять на флуоресценцию). Тушение люминесценции Под явлением «тушение люминесценции» понимают снижение квантового выхода люминесценции под действием различных факторов: Концентрации люминофора Температуры Влияния посторонних веществ Диаграмма Яблонского-Теренина. При поглощении фотонов определенной энергии в молекуле флуорофора происходит переход электронов из основного (S0) на один из подуровней возбужденного (S1, S2, ... Sn) состояния с более высокой энергией. Спин электрона при переходе не меняется, поэтому данные уровни называют синглетными. Возбужденное состояние нестабильно, и электроны быстро возвращаются на исходный энергетический уровень. Происходить это может несколькими путями. Три из них — безызлучательные квантовые переходы: внутренняя конверсия (уменьшение энергии электрона до минимального синглетного уровня), интеркомбинационная конверсия (уменьшение энергии электронов с изменением спина, с переходом на так называемый триплетный уровень) и вибрационная релаксация (рассеяние поглощенной энергии в виде тепла). Два других сопровождаются излучением света — это флуоресценция и фосфоресценция. Флуоресценция возникает при переходе в основное состояние с нижнего синглетного уровня, а фосфоресценция — с триплетного.  Виды хроматографии: препротивная и аналитическая. Хроматография как метод качественного и количественного анализа. Разрешение в хроматографии и влияние на него различных факторов. Детекторы в различных видах хроматографий. Области применения метода. Виды хроматографии: препротивная и аналитическая. Препаративная хроматография -- вид хроматографии, проводимый с целью выделения индивидуальных соединений из смеси в чистом виде. В отличие от аналитической хроматографии, препаративные разделения проводят на колонках большого диаметра и используют специальные устройства для сбора отдельных компонентов (фракций). Аналитическая хроматография предназначена для определения качественного и количественного состава исследуемой смеси. Хроматография как метод качественного и количественного анализа. Во время качественного способа пробу идентифицируют на хроматографе, сравнивая значения с эталонными (которые сохраняются в библиотеке данных). В частности, используется идентификация по времени выхода пика или по логарифмической шкале удерживания. Количественный метод базируется на измерении пиков, которые формируются в зависимости от концентрации примесей. Изучение хроматограммы происходит одним из следующих методов: Метод градуировки. В зависимости от концентрации различных веществ определяют параметры пика. Составляют таблицы и графики. Метод внутренней нормализации. Суммы выбранных пиковых параметров берется за 100%. В последующем определяется соотношение высоты или площади каждого пика к общему значению. Метод внутреннего старта. В анализируемую смесь вводят стандартное вещество с известным калибровочным графиком. Пики компонентов сравнивают с пиками стандарта. Методики регулярно дорабатываются и совершенствуются, это позволяет получать максимально точные данные при анализе сложных составов и устранять шумы на результатах хроматографий. Детекторы в разных видах хроматографии Детектор по теплопрододности ДТП Этот тип детекторов пригоден для определения почти всех молекул, включая молекулы неорганических газов, а также органические пары. Это широко распространённый надежный детектор для общего органического и неорганического анализа, для контроля атмосферного воздуха и других измерений. В качестве газа-носителя рекомендуется использовать гелий. Пламенно-ионизационный детектор ПИД Этот детектор обычно используется для анализа органических соединений, природных материалов, образцов нефти и нефтепродуктов. Для подачи в горелку используются воздух и водород, в качестве газа-носителя - гелий. Электронно-захватный детектор ЭЗД В конструкции этого детектора используется радиоактивный источник бета-частиц (электронов). Принцип действия детектора основан на измерении степени захвата электронов молекулами галогенсодержащих соединений. В качестве газа-носителя чаще всего используется азот, как газ, наиболее легко ионизируемый бета-частицами 63Ni. В результате первичной ионизации молекул азота, при дальнейших столкновениях формируется поток тепловых электронов и соответственно происходит возрастание тока. Элюируемые из хроматографической колонки молекулы галогенсодержащих соединений имеют высокое сродство к электронам. Захват ими тепловых электронов приводит к ослаблению тока в камере, которое затем регистрируется амперметром. Детектор на основе электролитической проводимости ЭПД Данный тип детектора идеален для решения экологических задач. Он позволяет получить более чистый и линейный отклик по сравнению с детектором ЭЗД и также используется для анализа пестицидов. В качестве газа-носителя используется гелий, в качестве вспомогательных газов используются воздух и водород. Необходимо отметить, что устройство весьма требовательно к обслуживанию и поэтому не так широко распространено, как ЭЗД. Азотно-фосфорный детектор АФД АФД используется для анализа азот- и фосфорсодержащих соединений. Так же, как для детектора ПИД для его работы требуется подача смеси воздух-водород для сжигания элюируемого соединения. Сжигаемые в пламени азот и фосфорсодержащие соединения реагируют с солями щелочного металла (K или Rb), нанесенного на керамический элемент (шарик), в результате чего образуются ионы, которые затем детектируются. В качестве газа-носителя используется гелий. Гелиевый ионизационный детектор ГИД Детектор ГИД обеспечивает обнаружение ультранизких концентраций газов. В основе работы данного детектора лежит ионизация газов. Принцип действия схож с принципом ЭЗД. Он также содержит источник бета-частиц и электроды, к которым прикладывается разность потенциалов, но, в отличие от ЭЗД, расположены они ближе друг к другу. В данной конфигурации общей энергии достаточно для перевода атомов газа-носителя He в возбужденное состояние. Эти возбужденные атомы вызывают вторичную ионизацию молекул газов, элюируемых из колонки. Увеличение проводимости также регистрируется амперметром. Пламенно-фотометрический детектор ПФД Данный тип детектора используется для определения содержания компонентов, в состав которых входит сера или фосфор. Принцип его работы основан на использовании хемилюминесцентных реакций этих компонентов в пламени водород/воздух. Фотоионизационный детектор ФИД Фотоионизационный детектор - самый эффективный и недорогой тип детектора для газового хроматографа. Он предназначен для измерения летучих органических соединений и газов в концентрации от уровней ppb до 10000 ppm. Ионизация элюируемых соединений происходит за счет УФ облучения. Энергии фотонов от УФ-лампы достаточно для ионизации регистрируемых соединений, но недостаточно для ионизации газа-носителя. Ток фотоионизации пропорционален концентрации вещества. Детектор PID вырабатывает аналитический сигнал в режиме реального времени и способен вести непрерывный контроль содержания определяемого компонента. Область приминения Нефтехимия и химическая промышленность Контроль состояния окружающей среды Анализ пищевых продуктов и лекарственных препаратов Клинический анализ Научные исследования |