рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Суть методу.

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Суть методу.

Суть методу. - раздел Философия, Тема 1. Введення в фізико-хімічні методи аналізу Здатність Атомів І Молекул Поглинати Енергію, Що Надходить До Них Ззовні, Вик...

Здатність атомів і молекул поглинати енергію, що надходить до них ззовні, викликає їх перехід у новий енергетичний стан, який називається збудженим, і в якому перебувають дуже обмежений час (~10^–8 с). Надлишкова енергія атомів чи молекул, отримана при збудженні, може бути витрачена на відрив електронів – йонізацію речовини, фотохімічні реакції, нагрівання речовини – перехід надлишкової енергії в теплову. Крім того, збуджені атоми чи молекули здатні віддавати всю надлишкову енергію або частину її у вигляді світла.

Як правило, більшість твердих речовин при сильному нагріванні світяться. Наприклад, розпечені тверді тіла випромінюють біле світло, яке має суцільний спектр частот. Із зниженням температури тіла зменшується інтенсивність його випромінювання, а у спектрі переважають довгі хвилі (червоні та інфрачервоні). При подальшому охолодженні тіло випромінює невидимі оком інфрачервоні промені. Таке світіння розжарених тіл називають температурним або тепловим рівноважним випромінюванням (електромагнітне випромінювання з безперервним спектром, що випускається нагрітими тілами за рахунок їх теплової енергії).

Теплове випромінювання є найпоширенішим у природі. Воно здійснюється за рахунок енергії теплового руху атомів і молекул речовини, тобто за рахунок внутрішньої енергії і тому залежить від температури речовини.

У деяких речовин спостерігається світіння і без нагрівання – при кімнатній температурі, яке називається холодним світінням або люмінесценцією. Для того, щоб викликати люмінесценцію речовини, до нього необхідно підвести ззовні певну кількість енергії.

Джерела збудження люмінесціюючої речовини можуть бути різними. В залежності від джерела збудження частинок розрізняють наступні види люмінесценції:

Джерело збудженняВид люмінісценції

Світловий потік (УФ, видиме світло) Фотолюмінісценція

Енергія хімічних реакцій Хемолюмінісценція

Енергія хімічних реакцій, які

відбуваються в живих організмах Біолюмінісценція

Рентгенівське випромінювання Рентгенолюмінісценція

Механічна дія Тріболюмінісценція

Електрична дія Електролюмінісценція

Із всіх видів люмінесценції в аналітичній хімії найчастіше використовують фотолюмінесценцію молекул.

Різниця інтенсивностей (потужностей) падаючого потоку I₀ і потоку, що вийшов з проби І, витрачається на збудження частинок проби і виникнення люмінесценції (І_л). Якщо потоки І₀ і І мають певний напрям, то випромінювання проби І_л поширюється в різних напрямах з однаковою ймовірністю.

Люмінесцентне випромінювання відрізняється від інших видів випромінювання, зокрема температурного, за такими ознаками:

− тривалістю світіння (час світіння після усунення джерела збудження), яка ≥10^–10 с;

− нерівноважністю процесу, бо не пов’язаний з тепловою енергією системи. Люмінесціююча молекула після втрати енергії збудження при кімнатній температурі не може знову її отримати у разі зіткнення з незбудженими молекулами, тобто збуджений електронний стан молекули за звичайних умов не перебуває у рівновазі з теплотою системи і енергією руху частинок;

− для люмінесценції характерне явище гасіння світіння сторонніми речовинами.

У фотолюмінесценції частинки речовини, поглинаючи електромагнітне випромінювання УФ і видимого діапазону довжин хвиль, яке надходить ззовні, переходять в збуджений енергетичний стан. Збуджені частки досить швидко втрачають надлишкову енергію і переходять в основний стан. Такий перехід може відбуватися з випромінюванням фотонів люмінесценції або без випромінювання ⎯ шляхом передачі енергії оточуючим часткам у вигляді тепла. Таким чином, люмінісцентні частинка є самостійним джерелом випромінювання, що перетворює поглинену енергію збудження в власне випромінювання. Ця особливість люмінесценції відрізняє її від інших видів випромінювання – розсіювання та відбиття випромінювання, гальмівного випромінювання заряджених частинок (електромагнітне випромінювання заряджених частинок при зіткненні з іншими частинками) і т. д.

Повне визначення поняття люмінесценції дав С.М. Вавилов (радянський фізик, засновник наукової школи фізичної оптики у СРСР): “Люмінесценцією називається надлишок над температурним випромінюванням тіла в тому випадку, якщо це надлишкове випромінювання володіє тривалістю віл 10^-10 с і більше”. Тривалість люмінесценції різна: від мільярдних долей секунди (для окремих атомів і молекул) до годин і навіть декількох діб (для кристалофосфорів).

Люмінесціювати речовини можуть в будь-якому агрегатному стані, проте в практиці аналізу найчастіше застосовують люмінесценцію речовин у розчині.

Всі люмінесценціюючі речовини називаються люмінофорами (органічні –органолюмінофорами), ця здатність визначається хімічною структурою речовини. Органічні і неорганічні люмінофори суттєво відрізняються за природою світіння. У перших процеси поглинання світла збудження і випромінювання протікають в межах кожної люмінесціюючої молекули. У других в акті люмінесценції беруть участь не окремі атоми і молекули, а кристали (кристалофосфори).

Люмінесцентний аналіз переважає молекулярну спектроскопію абсорбційну за чутливістю – за сприятливих умов (великі значення молярних коефіцієнтів поглинання ε_λ, виходів світіння та незначні впливи сторонніх речовин) можна досягнути межі виявлення на рівні пікограмів в 1 мл (10^–12 г/мл) розчину. До високої чутливості можна додати і широкі інтервали визначуваних вмістів (до чотирьох порядків) за задовільної точності визначення (від 10^-7 до 10^-4М). Висока чутливість люмінесцентного методу дає змогу використовувати люмінесцентні реакції для виявлення речовин у різних об’єктах, причому використовують реакції різних типів. Зазначені переваги люмінесцентного аналізу над молекулярною абсорбційною спектроскопією забезпечили прогрес цього методу аналізу за останній час в аналізі речовин високої чистоти, мікровключень і малих поверхонь. Люмінесценцію широко використовують для визначення малих концентрацій органічних речовин в об’єктах довкілля, біологічних середовищах, (наприклад, вітамінів, ліків, наркотиків) і т.п. В неорганічному синтезі люмінесцентний аналіз використовують в основному для визначення рідкоземельних елементів, а також малих кількостей домішок в напівпровідникових матеріалах. Велике значення має люмінесцентний якісний аналіз в біології, фармакології, медицині, сільському господарстві, харчовій промисловості.

Люмінесценцію часто спостерігають у повсякденному житті. Здатністю до люмінесценції володіють деякі види мікроорганізмів і форми комах та глибинних риб. На сонячному світлі люмінесціюють деякі тонізуючі напитки (через добавки хініну); бензин, який містить поліциклічні ароматичні вуглеводні (нафталін, антрацен і ін.); деякі ліки та наркотики. Світяться деякі мінерали, руди (уранові).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Тема 1. Введення в фізико-хімічні методи аналізу

ТЕМА РЕФРАКТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД АНАЛІЗУ... Метод що рунтується на вимірюванні показника заломлення називається рефрактометричним...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Суть методу.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тема 1. Введення в фізико-хімічні методи аналізу.
Що являє собою дисциплінааналітична хімія?В 1992 році Федерація європейських хімічних товариств оголосила конкурс на краще визначення аналітичної хімії. Було вибран

Характеристика і діапазони електромагнітного випромінювання
Спектроскопічнимиметодами аналізу називаються методи, засновані на взаємодії речовини (в даному випадку – аналізованого зразка) з електромагнітним випромінюванням.

Суть рефрактометричних методів аналізу.
Заломленням або рефракцією (від лат. Refractus - заломлений), називають зміну напрямку прямолінійного поширення світла при переході з одного середовища в інше. Заломлення, так само

Показник заломлення.
Відхилення світлового променя від початкового напрямку при переході його з одного середовища в іншу тим більше, чим більша різниця в швидкостях поширення світла в двох даних середовищах. Відомо, що

Граничний кут заломлення
Якщо світловий промінь падає не перпендикулярно на межу поділу двох прозорих середовищ, швидкість поширення світла в яких різна, відбувається зміна напрямку його поширення – заломлення або рефракці

Граничний кут повного внутрішнього відбивання.
При переході світла з більш оптично густого середовища в менш оптично густе кут заломлення буде більшим, ніж кут падіння – i˂ r (рис. 3, пр. 1 і 1 `). При деякому значенні кута падіння іг

Дисперсія речовини і молекулярна рефракція.
Важливою характеристикою оптичних властивостей речовини є дисперсія – залежність швидкості поширення хвиль світла від їх довжини. Звідси випливає ще одне визначення цього поняття: дисперсія

Молекулярна рефракція.
На заряджені частинки, які здійснюють вимушені коливання в результаті впливу світлової хвилі, впливають сусідні заряджені частинки – електрони і ядра інших атомів і молекул. Чим більше цих частинок

Аналіз двокомпонентних систем.
Залежність показника заломлення гомогенної двокомпонентної системи від її складу встановлюється експериментально, шляхом визначення показника заломлення для ряду стандартних систем, вміст компонент

Аналіз трикомпонентних систем.
Залежність між величиною показника заломлення та складом використовується і при аналізі трикомпонентних систем, однак тут ця залежність має більш складний характер. У цьому випадки завжди є ряд сум

Загальна характеристика абсорбційних оптичних методів
Для хімічного аналізу використовуються закономірності як випромінювання електромагнітних хвиль об'єктом аналізу, так і взаємодії випромінювання від стороннього джерела з матеріалом об'єкту аналізу.

Повна енергiя молекули як сума трьох складових.
Енергія молекул складається з: 1. Енергій оптичних (валентних) електронів, які можуть знаходитися або на нижчих (незбуджених) енергетичних рівнях, або на одному із збуджених рівнів:

Особливостi молекулярних спектрiв в УФ i видимій областях спектру.
Чисто обертальні переходи можу

Види спектрів
В аналітиці використовують спектри випромінювання і поглинання.Спектри бувають суцільні (безперервні), смугасті та лінійчасті. Суцільний спектр випромінювання складається з сукупно

Прилади абсорбційної спектроскопії
Кожний абсорбційний спектральний прилад містить наступні необхідні частини: джерело випромінювання, оптичні засоби, приймач потоку випромінювання (детектор):

Кількісний фотоколориметричний аналіз. Фотометричні реакції
Кількісний аналіз з використанням молекулярних спектрів поглинання – найпоширеніший у практиці аналітичної хімії. Метод має порівняно високу чутливість – нижня межа визначення може досягати значень

Вибір оптимальних умов утворення забарвлених сполук
При проведенні фотометричної реакції визначуваний компонент переводять у сполуку, яка володіє значним поглинанням. Найчастішевизначувану речовину зв’язують у комплексну сполуку з р

Умови фотометрування.
Отриману в оптимальних умовах форму елемента фотометрують, тобто вимірюють оптичну густину розчину А. Розробка фотоколориметричної методики включає наступні етапи: 1. Вибір довжини хвилі с

Переваги та недоліки фотометричних методів
Сьогодні для більшості хімічних речовин відомі зручні й чутливі методи фотометричного визначення. Зумовлено це тим, що є дуже багато реагентів, які утворюють з аналізованими речов

Механізм люмінесценції
Розглянемо детальніше механізм збудження молекулярної люмінесценції та її видів. Отриману енергію молекула може втрачати різними шляхами, серед яких може бути і випромінювання відповідно д

Характеристики люмінесценції
Найважливішими характеристиками фотолюмінесценції молекул речовин є їх спектри поглинання, збудження і люмінесценції. Спектри поглинання молекул зумовлені

Закон Стокса–Ломмеля.
За відомим правилом Д. Стокса, встановленим ще в 19 ст., тобто до квантової теорії, на основі простих спостережень, енергія кванта люмінесценції завжди менша за енергію кванта збудження hν

Правило дзеркальної симетрії Льовшина.
За цим правилом нормовані (зведені до одного максимуму і подані у функції частот) спектри поглинання і люмінесценції дзеркально симетричні щодо прямої, проведеної через точку перетину спектрів перп

Закон Вавілова С.І.
Залежність між енергетичним виходом і довжиною хвилі збуджуючого потоку відома як закон Вавілова С.І., згідно з яким Веспочатку зростає прямопропорційно до довжини хвилі збудження λ

Гасіння люмінесценції.
Проблема, з якою часто зустрічаються при використанні люмінесценції в кількісному аналізі полягає в її гасіннібагатьма речовинами. Гасіння може бути зумовлене самою

Якісний і кількісний люмінесцентний аналіз
Висока чутливість люмінесцентного методу дає змогу використовувати люмінесцентні реакції для виявлення речовин у різних об’єктах, причому використовують реакції різних типів. Для якісного аналізу і

Обладнання для проведення люмінесцентного аналізу.
Для вимірювання флуоресценції використовують флуорометри і спектрофлуориметри, для вимірювання фосфоресценції – фосфориметри. Розглянемо їхні основ

Суть і особливості хроматографічних методів аналізу
Одне з важливих завдань сучасної аналітичної хімії – надійний і точний аналіз органічних та неорганічних речовин, часто близьких за будовою та властивостями. Хроматографія

Класифікація хроматографічних методів аналізу
Існує багато варіантів здійснення хроматографічного аналізу. В основу класифікацій хроматографічних методів покладені принципи, що враховують наступні різні особливості процесу розділення:

Практичне використання найпоширеніших хроматографічних методів (на самостійне опрацювання).
Хроматографічні методи на сучасному етапі використовуються спеціалістами в різноманітних сферах науки та промисловості, зокрема, в таких як медицина, біологія, фізика, геологія, біотехнологія, хімі

Хроматограма та її характеристики
У сучасній хроматографії хроматограма – це графік залежності величини аналітичного сигналу (чи концентрації речовини/речовин) від об'єму рухомої фази або часу проведення аналізу. Хр

Пояснення причин розмивання хроматографічних піків.
Метою хроматографічного процесу є розділення суміші речовин. Єдиної стрункої теорії, яка кількісно описує весь процес хроматографічного розділення, до теперішнього часу немає. Встановлення т

Селективність колонки
Для успішного якісного і кількісного хроматографічного аналізу потрібне таке розділення, яке б дозволило з необхідною точністю вимірювати якісні і кількісні параметри хроматографічн

Вибір температури
На селективність α дуже сильно впливає температура, а на ефективність n – впливає швидкість потоку газу-носія. Зі збільшенням температури знижується α, але при цьому підвищується ефективн

Вплив швидкості потоку і тиску газу-носія на ефективність розділення.
З раніше виведених залежностей (ван Деємтер запропонував рівняння, яке пов'язує BETT (H) з лінійною швидкістю (U) потоку рухомої фази:

Загальні відомості. Іонний обмін як принцип розділення.
Переважна більшість неорганічних і значна частина органічних сполук у водних розчинах дисоціює з утворенням простих гідратованих катіонів, простих і складних аніонів та комплексних іонів. Для їх ро

Основні властивості іонітів
До основних властивостей іонітів, що визначають їх якість як сорбентів, належать ємність, кислотно-основні властивості, селективність, набухання, хімічна стійкість, механічна міцність. Най

Застосування іонообмінної хроматографії
Іонообмінно-хроматографічний метод використовують для вирішення різноманітних аналітичних завдань – розділення та кількісного визначення неорганічних і органічних компонентів, отримання аналітичних