Издательский дом СПЕКТР

Содержание книги: Беккер Ю. Спектроскопия

Предисловие
От автора

Глава 1. Введение
1.1. Историческая справка
1.2. Преимущества инструментальной аналитики
1.2.1. Следовая аналитика
1.2.2. Высокий оборот проб
1.3. Спектроскопия
1.4. «Ничто»: как его найти
1.4.1. Пример: платина
1.4.2. Ограничения следовой аналитики
1.4.3. Путь к оптимальным методам следового анализа
1.4.4. Взятие проб
1.5. Тенденции развития аналитики объектов окружающей среды

Глава 2. Взаимодействие между светом и материей
2.1. Внутренние и внешние взаимодействия
2.2. Абсорбционная и эмиссионная спектроскопия
2.3. Атомная и молекулярная спектроскопия
2.4. Условия возбуждения
2.5. Классификация областей спектра
2.6. Измерительные системы спектроскопии
2.6.1. Место поглощения
2.6.2. Интенсивность поглощения
2.6.2.1. Отношение заселенностей
2.6.2.2. Вероятность перехода
2.6.2.3. Закон Ламберта – Бера
2.7. Количественный и качественный анализы
2.7.1. Качественный анализ
2.7.2. Количественный анализ
2.8. Традиционный спектрометр
2.8.1. Однолучевые спектрометры
2.8.2. Двухлучевые спектрометры

Глава 3. Спектроскопия в УФ- и видимой областях спектра
3.1. Классификация электронных переходов
3.1.1. Принцип Франка – Кондона
3.2. Теоретический расчет электронных переходов
3.2.1. Энергия диссоциации и потенциал ионизации
3.2.2. Хромофоры
3.3. Разрешенные и запрещенные переходы
3.4. Принцип измерения
3.4.1. Источники света
3.4.2. Монохроматор
3.4.3. Детектор
3.4.4. Кюветы
3.5. Измерение спектра
3.5.1. Тонкая колебательная структура
3.6. Определение концентрации по окраске
3.7. Многокомпонентный анализ
3.8. Измерение по принципу двойной длины волн
3.9. Разностные спектры
3.10. Производные спектры
3.11. Требования к современному спектрометру
3.12. Диодные матрицы в спектроскопии УФ- и видимой областей
3.12.1. Традиционный спектрофотометр
3.12.2. Спектрофотометры с диодной матрицей
3.12.3. Преимущества технологии диодных матриц
3.12.3.1. Однолучевые приборы
3.12.3.2. Экспрессная регистрация спектральных данных
3.12.3.3. Одновременное измерение спектра
3.12.3.4. Воспроизводимость длин волн
3.12.3.5. Диапазон измерений
3.12.3.6. Статистика данных измерения
3.13. Сопряжение со световодами
3.13.1. Теоретические основы функционирования световодов
3.13.2. Применение световодной системы.
3.14. Экспресс-тесты при исследовании воды
3.14.1. Пример: фотометрическое определение следов меди
3.14.2. Стержневые индикаторы
3.14.3. Комплекты для сравнительных экспресс-тестов (колориметрия)
3.14.4. Малогабаритные фотометры с готовыми программами
3.14.5. Метод опорного пучка
3.15. Резюме и перспективы развития спектроскопии УФ- и видимой областей

Глава 4. Флуорометрия
4.1. Теоретические основы люминесценции
4.2. Флуоресценция
4.3. Фосфоресценция
4.4. Параметры измерения при флуорометрии
4.4.1. Квантовый выход флуоресценции
4.4.2. Количественный анализ
4.4.3. Тушение флуоресценции
4.4.4. Флуоресцентные индикаторы
4.5. Флуоресцентные спектрометры
4.5.1. Разные виды спектров
4.5.2. Коррекция спектров
4.5.3. Рассеяние света
4.5.4. Прочие возможные погрешности
4.6. Носители (держатели) проб
4.7. Влияние температуры
4.8. Флуоресценция, индуцированная лазерным излучением
4.9. Флуорометрия с разрешением во времени
4.10. Резюме и перспективы развития флуорометрии

Глава 5. ИК-спектроскопия
5.1. Историческая справка
5.2. Принцип ИК-спектроскопии
5.2.1. Правила отбора
5.3. ИК-спектр
5.4. Интерпретация спектров
5.4.1. Теоретические основы ИК-спектроскопии
5.4.1.1. Гармонический осциллятор
5.4.1.2. Ангармонический осциллятор
5.4.1.3. Многоатомные молекулы
5.4.2. Эмпирический подход к интерпретации спектров
5.5. Приборы и оборудование для регистрации ИК-спектров
5.5.1. Традиционные ИК-спектрометры
5.5.2. ИК Фурье-спектрометры
5.5.2.1. Интерферометр Майкельсона
5.5.2.2. Достоинства ИК Фурье-спектрометра
5.5.3. Качественный анализ
5.5.4. Количественный анализ
5.6. Методы подготовки образцов
5.6.1. Жидкости и растворы
5.6.2. Твердые вещества
5.6.2.1. Техника прессования с KBr
5.6.2.2. Методика пробоподготовки с парафиновым маслом
5.6.3. Газы
5.7. ИК-спектроскопия отражения
5.7.1. Метод НПВО
5.7.1.1. Принцип метода нарушенного полного внутреннего отражения
5.7.1.2. Практическое применение ИК-спектроскопии НПВО
5.7.2. Внешнее отражение в ИК-спектроскопии
5.7.2.1. Зеркальное отражение
5.7.2.2. Спектроскопия скользящего отражения
5.7.2.3. Диффузное отражение
5.7.2.4. Практическое применение отражательной спектроскопии
5.7.2.5. Сопряжение с волоконными световодами
5.8. Фотоакустическая детектция
5.9. ИК-микроскопия
5.9.1. Техника и методика ИК-микроскопии
5.9.2. Образцы для ИК-микроскопии
5.10. Совместное применение аналитических методов
5.10.1. Сочетание газовой хроматографии и ИК Фурье-спектроскопии
5.10.2. Сочетание термогравиметрического анализа с Фурье-спектроскопией
5.11. Применение ЭВМ в ИК-спектроскопии
5.12. Резюме и перспективы развития ИК-спектроскопии

Глава 6. Спектроскопия в ближней ИК-области
6.1. Различия в спектроскопии ближней и средней ИК-области
6.2. Спектрометр для ближней ИК-области
6.3. Практическое применение спектроскопии в ближней ИК-области
6.3.1. Определение влагосодержания
6.3.2. Использование спектроскопии ближней ИК-области при вторичной переработке пластмасс
6.4. Резюме и перспективы развития спектроскопии в ближней ИК-области

Глава 7. Спектроскопия комбинационного рассеяния
7.1. Теоретические основы спектроскопии комбинационного рассеяния
7.2. Правила отбора
7.3. Спектрометр комбинационного рассеяния
7.4. Практическое применение спектроскопии комбинационного рассеяния
7.5. Резюме и перспективы развития спектроскопии комбинационного рассеяния

Глава 8. Микроволновая спектроскопия
8.1. Теория вращательных спектров
8.2. СВЧ-спектрометр
8.3. Практическое применение микроволновой спектроскопии
8.3.1. Определение межатомных расстояний и валентных углов
8.3.2. Определениедипольных моментов
8.3.3. Ядерно-квадрупольное сопряжение
8.4. Резюме и перспективы развития микроволновой спектроскопии

Глава 9. Атомно-абсорбционная спектроскопия
9.1. Историческая справка
9.2. Общая характеристика метода
9.3. Линейчатый спектр
9.3.1. Правила отбора
9.3.2. Отбор линий
9.3.3. Чувствительность и пределы обнаружения
9.4. Атомно-абсорбционный спектрометр
9.4.1. Принцип модуляции и спектральные помехи
9.4.2. Ширина спектральных линий
9.5. Лампы с полым катодом
9.5.1. Многоэлементные лампы с полым катодом
9.5.2. Безэлектродные разрядные лампы
9.6. Процесс атомизации
9.6.1. Атомизация в пламени
9.6.1.1. Пламя смеси воздуха и ацетилена
9.6.1.2. Пламя смеси веселящего газа и ацетилена
9.6.1.3. Распылители и смесительные камеры
9.6.1.4. Градуировка и коррекция графика
9.6.2. Атомизация в графитовой трубчатой печи
9.6.2.1. Сверхвысокая скорость нагрева
9.6.2.2. Платформа Львова
9.6.2.3. Перепад температур и прекращение притока инертного газа
9.6.2.4. Интегрирование площади сигнала
9.6.2.5. Графическое сопровождение процесса атомизации
9.6.2.6. Модификация матрицы
9.6.3. Методика на основе гидридных соединений и холодных паров ртути
9.6.4. Критерии выбора подходящего способа атомно-абсорбционной спектроскопии
9.7. Помехи
9.7.1. Химические помехи
9.7.2. Физические помехи
9.7.3. Ионизационные помехи
9.7.4. Спектральные помехи
9.7.5. Метод добавок
9.8. Фоновая абсорбция
9.8.1. Компенсация с излучателями непрерывного света
9.8.2. Коррекция фона по Зееману
9.8.2.1. Эффект Зеемана
9.8.2.2. Разные системы атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием эффекта Зеемана
9.8.2.3. Пределы зеемановской коррекции фона
9.8.3. Система Смита – Хифти
9.9. Аппаратурное оформление процесса
9.9.1. Одновременное определение нескольких элементов
9.10. Проточно-инжекционный анализ в атомно-абсорбционной спектрометрии
9.10.1. Проточно-инжекционная атомно-абсорбционная спектрометрия на основе определения гидридов и ртути
9.10.2. Проточно-инжекционнаяпламенная атомно-абсорбционная спектрометрия
9.10.3. Проточная инжекция в сочетании с распылительной системой высокого давления
9.10.3.1. Сочетание с ионной хроматографией
9.10.3.2. Концентрирование элементов и отделение матрицы
9.10.4. Перспективы применения проточной инжекции в атомно-абсорбционной спектрометрии
9.11. Оснащение лаборатории атомно-абсорбционной спектрометрии
9.11.1. Вытяжная система при работе с пламенной атомно-абсорбционной спектрометрией
9.11.2. Рабочее пространство
9.1.3. Дренаж горелки
9.12. Резюме и перспективы развития атомно-абсорбционной спектроскопии

Глава 10. Атомно-флуоресцентная спектрометрия

Глава 11. Атомная спектрометрия с плазмами
11.1. Теоретические основы метода
11.1.1. Что такое плазма?
11.2. Образование плазмы
11.2.1. Индуктивно связанная плазма
11.2.2. Трехэлектродная плазма постоянного тока
11.2.3. СВЧ-индуцированная плазма
11.3. Состав атомно-эмиссионого спектрометра с ИСП
11.3.1. Генератор высокой частоты
11.3.2. Система плазменных горелок
11.3.2.1. Горелки
11.3.2.2. Разные режимы работы
11.3.2.3. Распыление
11.3.2.4. Распылительная камера
11.3.2.5. К вопросу о снижении расхода аргона
11.4. Оборудование для работы с ИСП
11.4.1. Эмиссионные ИСП-спектрометры последовательного действия
11.4.1.1. Монохроматор спектрометра последовательного действия
11.4.1.2. Разрешающая способность
11.4.1.3. Монохроматор Черни – Тернера
11.4.1.4. ИСП-аналитика в спектральном пике
11.4.2. Многоэлементный эмиссионный ИСП-спектрометр
11.4.2.1. Полихроматор Пашена – Рунге
11.4.3. Комбинированные ИСП-спектрометры одновременного и последовательного действия
11.4.4. ИСП-спектрометр с эшелл
11.4.4.1. Одновременное измерение всех элементов на всех длинах волн
11.4.5. Проблемы многоэлементного определения
11.4.6. Световоды для ИСП-спектрометров
11.4.7. Наблюдение плазмы в осевом направлении
11.4.8. Применение внутреннего стандарта
11.5. Помехи при оптической эмиссионной ИСП-спектрометрии
11.5.1. Фоновые помехи
11.5.1.1. Рассеянный свет
11.5.1.2. Спектральные помехи
11.5.2. Распознавание и компенсация фоновых помех
11.5.2.1. Измерение раствора холостой пробы
1.5.2.2. Обзорный анализ
11.5.2.3. Переход на другие линии спектра
11.5.2.4. Измерение фона рядом с аналитической линией
11.6. Стандартные растворы для атомно-эмиссионной спектрометрии
11.7. Гидридная система
11.8. Анализ твердых образцов
11.8.1. Искровая эмиссионная спектрометрия
11.8.2. Тлеющий разряд
11.8.3. Микроплазмы, индуцированные лазерным излучением
11.8.4. Метод графитовой трубчатой печи
11.9. Выбор спектрометра для элементного анализа
11.9.1. Пределы обнаружения
11.9.2. Линейная динамическая рабочая область
11.9.3. Скорость измерения
11.9.4. Помехи
11.9.5. Воспроизводимость
11.9.6. Прочие важные аспекты
11.10. Плазменная масс-спектрометрия
11.10.1. Техника и методика масс-спектрометрии с ИСП
11.10.2. ИСП в качестве ионного источника
11.10.3. Сопряжение масс-спектрометри с ИСП
11.10.4. Масс-спектрометры
11.10.5. Преимущества плазменной масс-спектрометрии
11.10.5.1. Полуколичественный анализ
11.10.5.2. Определяемые элементы
11.10.5.3. Аналитические ограничения
11.10.6. Новые области применения плазменной масс-спектрометрии
11.11. Резюме и перспективы развития плазменной атомной спектрометрии

Глава 12. Масс-спектрометрия
12.1. Теоретические основы метода
12.2. Природа масс-спектра
12.2.1. Стабильность ионов-фрагментов
12.2.2. Перегруппировки
12.2.3. Метастабильные ионы
12.3. Образование ионов
12.3.1. Ионизация электронным ударом
12.3.2. Химическая ионизация
12.3.3. Масс-спектрометрия на основе ионно-молекулярных реакций
12.3.4. Времяпролетная масс-спектрометрия с лазерной десорбцией-ионизацией из матрицы
12.3.5. Масс-спектральный анализ труднолетучих соединений
12.3.6. Масс-спектрометрия отрицательных ионов
12.4. Масс-спектрометры
12.4.1. Квадрупольный масс-спектрометр
12.4.2. Магнитный масс-спектрометр
12.4.3. Времяпролетные масс-спектрометры
12.4.4. Сдвоенный (тандемный) масс-спектрометр
12.5. Резюме и перспективы развития масс-спектрометрии

Глава 13. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
13.1. Теоретические основы ЯМР-спектроскопии
13.2. Химический сдвиг
13.3. Спин-спиновое взаимодействие
13.4. Регистрация ЯМР-спектров
13.4.1. К вопросу о чувствительности
13.4.2. Расход вещества
13.4.3. Накопление спектров
13.4.4. Принципы интегрирования
13.4.5. Количественный анализ
13.4.6. Магнитное поле
13.5. ЯМР-спектрометры
13.5.1. Свип-спектрометр
13.5.2. Импульсный Фурье-ЯМР-спектрометр
13.5.3. Измерение релаксации
13.6. Техника двойного резонанса
13.7. Двухмерная ЯМР-спектроскопия
13.8. Ядерный эффект Оверхаузера
13.9. Практическое применение ЯМР-спектроскопии
13.9.1. 13С-ЯМР-спектроскопия
13.9.2. Дейтериевая ЯМР-спектроскопия
13.9.3. ЯМР-томография
13.9.4. ЯМР-микроскопия
13.9.5. ЯМР твердого тела
13.9.6. Ионный циклотронный резонанс
13.10. Резюме и перспективы развития ЯМР-спектроскопии

Глава 14. Рентгенофлуоресцентный анализ
14.1. Понятие рентгеновской флуоресценции
14.2. Теоретические основы метода
14.2.1. Оже-эффект
14.2.2. Квантовый выход флуоресценции
14.3. Характеристические спектральные линии
14.3.1. К-спектр олова
14.3.2. L-спектр золота
14.4. Закон Мозли
14.5. Возбуждение
14.5.1. Генерация рентгеновских лучей
14.5.1.1. Тормозное рентгеновское излучение
14.5.1.2. Характеристическое излучение
14.5.1.3. Выбор материала для анода
14.6. Поглощение рентгеновских лучей
14.6.1. Возбуждение характеристического излучения
14.6.2. Первичная и вторичная абсорбция
14.7. Рентгеновская трубка
14.7.1. Возбуждение посредством радионуклидов
14.8. Рентгеновские спектрометры
14.8.1. Метод с дисперсией по длине волны
14.8.2. Метод с дисперсией по энергии
14.9. Рентгеновские детекторы
14.9.1. Сцинтилляционные счетчики
14.9.2. Газовые счетчики
14.9.3. Полупроводниковые детекторы
14.10. Применение в химико-аналитических целях
14.10.1. Калибровка
14.10.2. Предел обнаружения
14.11. Рентгенофлуоресцентный анализ с полным внутренним отражением
14.12. Измерение толщины слоя по методу рентгеновской флуоресценции
14.12.1. Применение селективныхпоглощающих пленок (фильтров)
14.12.2. Измерение толщины верхнего и промежуточного слоев
14.12.3. Измерение толщины двухкомпонентного легированного слоя
14.13. Новые разработки в рентгеновской спектрометрии
14.13.1. Рентгенофлуоресцентный анализ легких элементов
14.13.2. Псевдокристаллы
14.14. Резюме и перспективы развития рентгенофлуоресцентного анализа

Глава 15. Методы анализа поверхности
15.1. Методы анализа поверхности
15.2. Рентгеновский микроанализ с дисперсией по энергии
15.2.1. Качественный рентгеновский анализ
15.2.2. Количественный анализ
15.3. Индуцированная протонами рентгеновская эмиссия
15.4. Оже-электронная спектроскопия
15.4.1. Растровый Оже-микроскоп
15.5. Электронная спектроскопия для химического анализа
15.6. Масс-спектрометрия вторичных ионов
15.7. Спектроскопия ионного рассеяния
15.8. Микроскопия с растровыми зондами
15.8.1. Принцип растровой туннельной микроскопии
15.8.2. Принцип атомной силовой микроскопии
15.8.3. Магнитодинамический микроскоп
15.8.4. Растровый электрохимический микроскоп
15.8.5. Практическое применение анализов поверхности

Глава 16. Заключение
Литература
Дополнительная литература

Список фирм

назад