Книга: Бёккер Ю. «Спектроскопия»

Серия: "Мир химии"

Спектроскопия ядер, атомов, ионов и молекул принадлежит сегодня к группе важнейших и наиболее распространенных методов инструментальной аналитики. Высокотехнологичные эмиссионные, абсорбционные и флуоресцентные спектрометры обеспечивают точное определение качественного и количественного состава газообразных, жидких и твердых веществ, позволяют изучать поверхностные слои материалов, проводить локальный и послойный анализ.
В настоящей монографии дается обзор различных современных методов ядерной, атомной, ионной и молекулярной спектрометрии, а также приборов, реализующих эти методы. Рассматриваются многие аналитические проблемы, решаемые в лабораториях промышленных предприятий, в естественнонаучных и технических учреждениях, а также вопросы изучения и защиты объектов окружающей среды.

Содержание:

Предисловие...... 17 От автора...... 18 Глава 1. Введение...... 22 1. 1. Историческая справка...... 24 1. 2. Преимущества инструментальной аналитики...... 26 1. 3. Спектроскопия...... 29 1. 4. «Ничто»:как его найти...... 33 1. 5. Тенденции развития аналитики объектов окружающей среды...... 43 Глава 2. Взаимодействие между светом и материей...... 50 2. 1. Внутренние и внешние взаимодействия...... 51 2. 2. Абсорбционная и эмиссионная спектроскопия...... 52 2. 3. Атомная и молекулярная спектроскопия...... 53 2. 4. Условия возбуждения...... 55 2. 5. Классификация областей спектра...... 57 2. 6. Измерительные системы спектроскопии...... 58 2. 7. Количественный и качественный анализы...... 61 2. 8. Традиционный спектрометр...... 64 Глава 3. Спектроскопия в УФ- и видимой областях спектра...... 68 3. 1. Классификация электронных переходов...... 69 3. 2. Теоретический расчет электронных переходов...... 71 3. 3. Разрешенные и запрещенные переходы...... 76 3. 4. Принцип измерения...... 77 3. 5. Измерение спектра...... 82 3. 6. Определение концентрации по окраске...... 85 3. 7. Многокомпонентный анализ...... 86 3. 8. Измерение по принципу двойной длины волн...... 88 3. 9. Разностные спектры...... 90 3. 10. Производные спектры...... 91 3. 11. Требования к современному спектрометру...... 92 3. 12. Диодные матрицы в спектроскопии УФ- и видимой областей...... 94 3. 13. Сопряжение со световодами...... 102 3. 14. Экспресс-тесты при исследовании воды...... 105 3. 15. Резюме и перспективы развития спектроскопии УФ- и видимой областей...... 112 Глава 4. Флуорометрия...... 116 4. 1. Теоретические основы люминесценции...... 116 4. 2. Флуоресценция...... 118 4. 3. Фосфоресценция...... 121 4. 4. Параметры измерения при флуорометрии...... 123 4. 5. Флуоресцентные спектрометры...... 126 4. 6. Носители (держатели) проб...... 133 4. 7. Влияние температуры...... 134 4. 8. Флуоресценция, индуцированная лазерным излучением...... 135 4. 9. Флуорометрия с разрешением во времени...... 136 4. 10. Резюме и перспективы развития флуорометрии...... 137 Глава 5. ИК-спектроскопия...... 138 5. 1. Историческая справка...... 139 5. 2. Принцип ИК-спектроскопии...... 140 5. 3. ИК-спектр...... 142 5. 4. Интерпретация спектров...... 144 5. 5. Приборы и оборудование для регистрации ИК-спектров...... 154 5. 6. Методы подготовки образцов...... 162 5. 7. ИК-спектроскопия отражения...... 169 5. 8. Фотоакустическая детектция...... 183 5. 9. ИК-микроскопия...... 185 5. 10. Совместное применение аналитических методов...... 188 5. 11. Применение ЭВМ в ИК-спектроскопии...... 192 5. 12. Резюме и перспективы развития ИК-спектроскопии...... 193 Глава 6. Спектроскопия в ближней ИК-области...... 196 6. 1. Различия в спектроскопии ближней и средней ИК-области...... 196 6. 2. Спектрометр для ближней ИК-области...... 198 6. 3. Практическое применение спектроскопии в ближней ИК-области...... 199 6. 4. Резюме и перспективы развития спектроскопии в ближней ИК-области...... 203 Глава 7. Спектроскопия комбинационного рассеяния...... 205 7. 1. Теоретические основы спектроскопии комбинационного рассеяния...... 206 7. 2. Правила отбора...... 209 7. 3. Спектрометр комбинационного рассеяния...... 210 7. 4. Практическое применение спектроскопии комбинационного рассеяния...... 213 7. 5. Резюме и перспективы развития спектроскопии комбинационного рассеяния...... 214 Глава 8. Микроволновая спектроскопия...... 216 8. 1. Теория вращательных спектров...... 217 8. 2. СВЧ-спектрометр...... 220 8. 3. Практическое применение микроволновой спектроскопии...... 221 8. 4. Резюме и перспективы развития микроволновой спектроскопии...... 224 Глава 9. Атомно-абсорбционная спектроскопия...... 226 9. 1. Историческая справка...... 229 9. 2. Общая характеристика метода...... 230 9. 3. Линейчатый спектр...... 232 9. 4. Атомно-абсорбционный спектрометр...... 236 9. 5. Лампы с полым катодом...... 239 9. 6. Процесс атомизации...... 241 9. 7. Помехи...... 258 9. 8. Фоновая абсорбция...... 262 9. 9. Аппаратурное оформление процесса...... 277 9. 10. Проточно-инжекционный анализ в атомно-абсорбционной спектрометрии...... 284 9. 11. Оснащение лаборатории атомно-абсорбционной спектрометрии...... 294 9. 12. Резюме и перспективы развития атомно-абсорбционной спектроскопии...... 297 Глава 10. Атомно-флуоресцентная спектрометрия...... 300 Глава 11. Атомная спектрометрия с плазмами...... 303 11. 1. Теоретические основы метода...... 306 11. 2. Образование плазмы...... 309 11. 3. Состав атомно-эмиссионого спектрометра с ИСП...... 315 11. 4. Оборудование для работы с ИСП...... 326 11. 5. Помехи при оптической эмиссионной ИСП-спектрометрии...... 345 11. 6. Стандартные растворы для атомно-эмиссионной спектрометрии...... 352 11. 7. Гидридная система...... 352 11. 8. Анализ твердых образцов...... 353 11. 9. Выбор спектрометра для элементного анализа...... 358 11. 10. Плазменная масс-спектрометрия...... 363 11. 11. Резюме и перспективы развития плазменной атомной спектрометрии...... 372 Глава 12. Масс-спектрометрия...... 376 12. 1. Теоретические основы метода...... 377 12. 2. Природа масс-спектра...... 378 12. 3. Образование ионов...... 381 12. 4. Масс-спектрометры...... 386 12. 5. Резюме и перспективы развития масс-спектрометрии...... 393 Глава 13. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса...... 395 13. 1. Теоретические основы ЯМР-спектроскопии...... 398 13. 2. Химический сдвиг...... 401 13. 3. Спин-спиновое взаимодействие...... 404 13. 4. Регистрация ЯМР-спектров...... 407 13. 5. ЯМР-спектрометры...... 411 13. 6. Техника двойного резонанса...... 417 13. 7. Двухмерная ЯМР-спектроскопия...... 419 13. 8. Ядерный эффект Оверхаузера...... 420 13. 9. Практическое применение ЯМР-спектроскопии...... 421 13. 10. Резюме и перспективы развития ЯМР-спектроскопии...... 427 Глава 14. Рентгенофлуоресцентный анализ...... 430 14. 1. Понятие рентгеновской флуоресценции...... 432 14. 2. Теоретические основы метода...... 433 14. 3. Характеристические спектральные линии...... 437 14. 4. Закон Мозли...... 439 14. 5. Возбуждение...... 440 14. 6. Поглощение рентгеновских лучей...... 442 14. 7. Рентгеновская трубка...... 446 14. 8. Рентгеновские спектрометры...... 447 14. 9. Рентгеновские детекторы...... 451 14. 10. Применение в химико-аналитических целях...... 452 14. 11. Рентгенофлуоресцентный анализ с полным внутренним отражением...... 455 14. 12. Измерение толщины слоя по методу рентгеновской флуоресценции...... 458 14. 13. Новые разработки в рентгеновской спектрометрии...... 468 14. 14. Резюме и перспективы развития рентгенофлуоресцентного анализа...... 469 Глава 15. Методы анализа поверхности...... 474 15. 1. Методы анализа поверхности...... 476 15. 2. Рентгеновский микроанализ с дисперсией по энергии...... 479 15. 3. Индуцированная протонами рентгеновская эмиссия...... 483 15. 4. Оже-электронная спектроскопия...... 483 15. 5. Электронная спектроскопия для химического анализа...... 487 15. 6. Масс-спектрометрия вторичных ионов...... 491 15. 7. Спектроскопия ионного рассеяния...... 493 15. 8. Микроскопия с растровыми зондами...... 494 Глава 16. Заключение...... 504 Литература...... 507 Дополнительная литература...... 519 Список фирм...... 523

Издательство: "РИЦ "Техносфера"" (2009)

ISBN: 9785948362205