Оптические методы анализа


Оптические методы анализа, совокупность методов качеств. и количеств. определения состава в-в. Основаны на использовании спектров испускания (эмиссионный), поглощения (абсорбционный), отражения, рассеяния и люминесценции искомых в-в. В зависимости от цели иссл., св-в анализируемого в-ва, области длин волн и др. факторов О.м.а. подразделяют на атомно-абсорбционный, атомно-флуоресцентный, фотометрич., люминесцентный анализ, спектрофотометрию, лазерную, молекулярную оптич., ИК- и УФ-спектроскопию, спектроскопию комбинац. рассеяния, отражения. Один из осн. О.м.а. — атомно-эмиссионный (метод элементного анализа), основанный на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе в области длин волн 150—800 нм. При качеств. атомно-эмиссионном анализе спектры проб сравнивают со спектрами элементов, приведённых в соответствующих атласах и табл. спектральных линий, при количеств. определяют концентрацию искомого элемента по величине аналитич. сигнала, зависящего от его содержания в пробе. Атомно-эмиссионный анализ с использованием хим. способов концентрирования пробы (т.н. химико-спектральный анализ) позволяет снизить предел обнаружения в 10—100 раз. Спектрофотометрия — метод иссл. и анализа в-в, основанный на измерении спектров поглощения в оптич. (УФ, видимой и ИК) области эл.-магн. излучения. Применение спектрофотометрии в УФ- и видимой областях спектра основано на поглощении излучения соединениями, содержащими хромофорные (C≡C, C=C, C=O) и ауксохромные (OCH3, OH, NH2, и др.) группы. Поглощение излучения связано с переходом молекул в электронновозбуждённое состояние; для ионов переходных металлов и их комплексных соед. характерны переходы с участием d-электронов, для РЗЭ и актиноидов — с участием f-электронов. В ИК-области проявляются переходы между колебат. и вращат. уровнями молекул. Интенсивность полосы поглощения молекулы определяется вероятностью соответствующего электронного или колебат. перехода. Предел обнаружения при спектрофотометрии достигает 10-5—10 7% по массе. Лазерная спектроскопия изучает в-ва на атомно-мол. уровне с высокой чувствительностью (от 10-10— 10-12% до уровня одиночных частиц), избирательностью, спектральным и временным (до 10-14 с) разрешением. Высокая монохроматичность лазерного излучения (см. Лазер) позволяет избирательно возбуждать атомы и молекулы одного вида в смеси. С помощью импульсов направл. лазерного излучения исследуют спектры флуоресценции и рассеяния в удалённой области, напр., методами дистанц. лазерной спектроскопии осуществляют контроль за состоянием верхней атмосферы. В Башкортостане первые иссл. ИК- и УФ-спектров органич. соед. нефтей начаты в сер. 60-х гг. в Ин-те химии Н.С.Любопытовой на спектрофотометре СФ-4, продолжены Ф.Г.Валямовой. В УГАТУ иссл. ИК-спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния начаты в 60—70-е гг. И.С.Перелыгиным, продолжены А.С.Краузе. Спектральные методы широко использовались для разработки анализа и установления структуры сераорганических соединений (Органической химии институт), определения содержания разл. углеводородов в нефтях и нефт. фракциях (Нефтехимпереработки институт, НИИнефтехим). Атомно-абсорбционные методы анализа применяют на пр-тии «Уфаводоканал». О.а.м. используют в уч. процессах (БГУ, УГНТУ, УГАТУ и др.), науч. иссл. (НИТИГ, ИНК и др.), на пром. пр-тиях (« Салаватнефтеоргсинтез», Уфимский нефтеперерабатывающий завод, «Уфаоргсинтез» и др.).

Комментарии0