МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХІМІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА АНАЛІТИЧНОЇ ХІМІЇ

Курсова робота на тему:

"Теоретичні основи спектральних методів аналізу"

Виконав:

студент 4 курсу

хімічного факультету

Бушкін Ю.В.

Науковий керівник:

Доцент, к.х.н. Оресь Я.П.

Донецьк - 2005

План

Вступ

1 Природа електромагнітного випромінювання

2 Будова атома та походження атомних спектрів

3 Будова молекул та походження молекулярних спектрів

4 Класифікація спектроскопічних методів аналізу

5 Оптичні методи аналізу

6 Спостерігання та реєстрація спектроскопічних сигналів

Література

Вступ

Оптичні та спектрометричні методи аналізу ґрунтуються на взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною. Ця взаємодія супроводжується явищами, з яких найбільш важливі випускання, поглинання та розсіювання випромінювання. Сигнали, що виникають при цьому, несуть якісну та кількісну інформацію про речовину. Якісну інформацію несе частота (довжина хвилі) сигналу, пов’язана з природою речовини, кількісну – інтенсивність сигналу, яка залежить від кількості речовини.

За допомогою оптичних та спектрометричних методів розв’язуються задачі атомного, ізотопного, молекулярного, функціонального (структурно–групового) та фазового аналізу.

Разом з хроматографічними, оптичні методи аналізу є найбільш важливими та розповсюдженими в практиці хімічного аналізу різноманітних об’єктів, наприклад, металургійних, геологічних, об’єктів фармацевтичної промисловості, тощо.

Загальна мета вивчення оптичних та спектрометричних методів аналізу: вміти інтерпретувати принципи оптичних та спектрометричних методів та застосовувати їх для контролю якості лікарських засобів.

Досягнення загальної мети забезпечується конкретними цілями:

1. Інтерпретувати основні закономірності спектральних методів аналізу.

2. Проводити ідентифікацію речовин за допомогою спектральних методів.

3. Проводити визначення кількісного вмісту речовин.

4. Користуватися приладами для вимірювання оптичної густини розчинів, коефіцієнта пропускання, показника заломлення, кута обертання площини поляризації, інтенсивності флуоресценції та ін.

Щоб зрозуміти, як виникає спектроскопічний сигнал, і як він пов'язаний з природою та кількістю речовини, розглянемо природу електромагнітного випромінювання та структуру речовини.

1 . Природа електромагнітного випромінювання

Електромагнітне поле, створене електричними та магнітними силами (так само, як і інші фізичні поля), є одним з видів матерії. Для нього, як і для звичайних матеріальних (хімічних) тіл, справедливі загальні закони збереження матерії та енергії. Але фізичні поля мають і суттєві відмінності від матеріальних тіл. Якщо звичайно матеріальні тіла дискретні (корпускулярні), то матерія фізичного поля неперервна. У той же час, у певних умовах матеріальні тіла можуть проявляти неперервний характер, а фізичні поля – дискретну структуру. Одні види матерії можуть переходити в інші. Так, матерія електрона може переходити в матерію електромагнітного поля і навпаки.

Одна з властивостей матерії – рух, мірою якого є енергія. Так, коливальні рухи електромагнітного поля – один з видів енергії, що має назву електромагнітного випромінювання або світла . Так само, як і матерія, один вид енергії може в певних умовах переходити в інший.

Експериментальні факти привели до уявлень про подвійну природу електромагнітного випромінювання, яке в одних проявах виявляє хвильову природу, тобто має поведінку фізичного поля з неперервними властивостями, а в інших – корпускулярну, тобто представляє собою потік дискретних частинок (фотонів). Якщо на шляху електромагнітного випромінювання зустрічаються матеріальні тіла, то спостерігаються такі явища, як заломлення, інтерференція, дифракція, відбивання, розсіювання, що описуються на основі хвильової природи випромінювання. У той же час, такі явища, як відхилення під дією тяжіння або поглинання та випускання атомами та молекулами, описуються на основі корпускулярної природи випромінювання.

Хвильові властивості . Електромагнітну хвилю можна уявити у вигляді двох перемінних полів, перпендикулярних одне до одного і до напрямку руху хвилі (рис. 1).

Рис. 1. Електромагнітна хвиля: 1- довжина хвилі; 2 – амплітуда; 3 – напрямок розповсюдження; Н – магнітна складова; Е – електрична складова

Електромагнітну хвилю можна охарактеризувати кількома параметрами.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--