Ръководство по инструментални методи за анализ

Формат 16/60х84
Заглавие:  Ръководство по инструментални методи за анализ
Автор: Маргарита Бонева, Йорданка Тачева
Анотация: Ръководството е предназначено за студентите от Шуменския университет "Епископ Константин Преславски", изучаващ и дисциплините "Физични методи в химията", "Физични методи в биологията и химията", "Инструментални методи за анализ", "Приложна спектроскопия", редовно и задочно обучение. Помагалото може да се ползва и от студенти и аспиранти от други ВУЗ, както и от специалисти, интересуващи се от съвременните инструментални методи за анализ.

Съдържание:

Предговор

Спектрални методи за анализ

Глава 1

Предмет на спектроскопията. Общи положения. Основни закономерности

1.1.   Предмет на спектроскопията. Основни спектроскопски величини и единици

1.2.   Вероятност на преходите. Подборни правила. Закон на Буге- Ламберт-Беер

Раздел I

Атомна спектроскопия

Глава 1

Общи положения

1.1.   Енергия на атомните орбитали. Метод на самосъгласуваното поле (Хартри-фок метод)

1.2.   Спин-орбитално взаимодействие. Ред на Клебш-Гордън. Електронни термове

1.3.   Интензивност на спектралните линии

Глава 2

Емисионен спектрален анализ

2.1.   Принцип на метода

2.2.   Източници на възбуждане

2.3.   Индикатори на лъчението

2.4.   Апаратура

2.5.   Качествен спектрален анализ .

2.6.   Полуколичествен спектрален анализ

2.6.1.  Метод на стандартната серия

2.6.2.  Метод на хомоложните двойки (визуален или фотографски) Количествен спектрален анализ

2.7.1.  Метод на трите еталона

2.7.2.  Метод на постоянната графика

2.7.3.   Метод на твърдата графика

2.8.   Практически задачи

2.8.1. Определяне на силиций, хром, манган и никел в стомана

2.8.2. Определяне на олово, калай, желязо, бисмут, арсен и антимон в месинг по метода на „постоянната графика"

Раздел II

Молекулна спектроскопия

Глава 1

Общи положения

1.1. Енергия на молекулите. Методи на молекулната спектроскопия

1.2. Подборни правила. Интензивност на спектралните ивици

1.3. Превръщане на погълнатата енергия. Принцип на Франк-Кондон

Глава 2

Електронна спектроскопия

2.1. Същност на метода

2.2. Електронни преходи при органични съединения

2.3. Видове абсорбционни ивици

2.4. Апаратура и подготовка на пробите за анализ

2.5. Електронни спектри на отделни класове органични съединения

2.6. Приложение на електронните спектри в качествения и количествения анализ

2.6.1. Качествен анализ по електронните абсорбционни спектри

2.6.2.  Количествен анализ по електронните абсорбционни спектри Методи на количествения анализ

1. Метод на сравняването на светлинните абсорбции

2. Метод на стандартната (калибрационна) права

3. Метод на стандартната добавка

4. Метод на диференциалната фотометрия

5. Спектрофотометрично титруване

6. Екстракционно-фотометричен метод

7. Методи за определяне състава на комплекси

8. Методи за определяне константите на киселинност Ка и Кв на слаби протолити

2.7.   Примери на фотометрични определения

2.7.1. Методи за определяне на елементи

1.  Спектрофотометрично определяне на Ре3+ с SCN

2.   Спектрофотометрично определяне на желязо със сулфосалицилова киселина

3.   Спектрофотометрично определяне на хром с дифенилкарбазид

4.   Спектрофотометрично определяне на фосфор по ванадатномолибдатния метод

5.   фотоколориметрично определяне на кобалт с нитрозо- R-сол

6.   Спектрофотометрично определяне на алуминий с 8-оксихинолин

7.   Определяне на манган в стомани

8.   Определяне на манган и хром в стомана

9.   Определяне на цирконий с ксиленороранж

10.  Определяне на паладий с калиев или натриев тиоцианат

11.  Определяне на паладий с р-нитрозодифениламин

12.  Определяне на платина с о-фенилендиамин

2.7.2. Екстракционно-фотометрични методи

1.  Определяне на злато с 5-(р-диметиламинобензилиден) роданин

2.   Разделяне на I- от Вг чрез екстракция след предварително окисление на I- до Iз-  и фотометрично определяне на екстрахирания I2-

3.   Определяне на мед с оловен диетилдитиокарбаминат

4.   Определяне на Ni в стомана с сс-фурилдиоксим

2.7.3. Диференциално-спектрофотометрични методи за определяне на елементи

1. Диференциално-спектрофотометрично определяне  на  мед с амоняк

2.  Диференциално-спектрофотометрично определяне на Мп

3.  Определяне на № в стомана с диметилглиоксим и окислител по диференциалния метод

4.  Определяне на манган в присъствие на желязо по диференциалния метод

2.7.4.  Метод на стандартната добавка

1. Определяне на следи от желязо в соли на Сd или Zn със сулфосалицилова киселина по метода на стандартната добавка

2.7.5.  Спектрофотометрично титруване

1. Спектрофотометрично титруване на мед с 4- (2-пиридилазо)-резорцин (ПАР)

2. Спектрофотометрично титруване на мед с комплексон (III)

2.7.6.  Спектрофотометрично определяне на органични препарати

1. Спектрофотометрично определяне на съдържанието на резорцин в препарат

2. Спектрофотометрично определяне на съдържанието на витамин В12 в препарат или ампули

2.7.7.   Определяне на рп и състава на комплексни съединения.

1.   Определяне на стабилитетната константа на комплекса на Сu(Н)  със сулфосалицилова киселина при рН=5 по метода на изомоларните серии

2.   Определяне състава на комплекс на Fе(III) с 1,10-фенантролин

3.   Определяне състава на комплекс на Со(II) с натриевата сол на 1,2,3,6-нитрозо-нафтолдисулфонова киселина (нитрозо-Р-сол)

2.7.8. Спектрофотометрично определяне на скорост на химична реакция и активираща енергия

1. Спектрофотометрично изследване на скоростта на разлагане на манган (III) оксалат - [Мп (С2О4)3]3_

2.7.9. Други приложения на електронната спектроскопия

1. Изчисляване и експериментално определяне на λmax при К-преходи в α, β-ненаситени карбонилни съединения

2. Приложение на електронните спектри за анализ на неорганични и органични съединения: определяне процентното съдържание на   енолната   форма   на   ацетилацетон,   вътрешнолигандни преходи, d->d*-преходи

3. Спектрофотометрично определяне на константите на киселинност на киселинно-основни индикатори

4. Спектрофотометрично изучаване на двуцветна система

5. Спектрофотометрични методи за изследване на равновесията в разтвори - определяне на Кдис на органични реагенти

2.8.   Изчислителни задачи

Глава 3

фотоелектронна спектроскопия

3.1. Същност на метода

3.2. Основни закономерности на рентгеноелектронните спектри

3.2.1. Влияние на степента на окисление

3.2.2. Зависимост от най-близкото обкръжение и адитивния характер на енергиите на връзката

3.2.3. Енергия на свързване във функционалните групи

3.2.4. Зависимост на отместването на Есво6одно (ΔЕсво6одно) от поредния номер на елемента в еднотипни съединения

3.2.5. Роля на индукционния ефект

3.3.   Приложение на рентгеноелектронната спектроскопия при изследване на координационни съединения

3.3.1. Определяне на степента на окисление

3.3.2. Задачи

Глава 4

Инфрачервена спектроскопия

4.1. Същност на метода

4.2. Качествен анализ

4.3. Количествен анализ

4.3.1. Методна базисната линия

4.3.2. Изчисляване на интегралната интензивност на спектралните ивици

4.4.   Апаратура

4.4.1.   Устройство и принцип на действие на спектрометрите за ИЧ-спектроскопия

4.4.2.   Техника на анализа

4.5.   Практически задачи

4.5.1. Приложение на ИЧ-спектроскопия за определяне структурата на органични съединения

4.5.2. Определяне структурата на неорганични съединения

4.5.3. Тавтомерия при β-дикарбонилни съединения и техни комплекси с преходни метали

А. Снимане и разчитане на ИЧ-спектри на ацетоцетов естер и на комплекса му с Сu(II)

Б. Определяне на процентното съдържание на енолната и кето- формите в ацетоцзтов естер

4.5.4. Определяне на процентното съдържание на етилбензен в смес бензен-етилбензен

4.6.   Задачи за разчитане на ИЧ-спектри

Глава 5.

Спектроскопия на комбинационно разсейване (Раманова спектроскопия)

5.1. Същност на метода

5.2. Експериментално наблюдение на спектрите на КР

5.3. Особености на техниката на експеримент при КР

Глава 6

Ядрен магнитен резонанс

6.1. физични основи на ядрената спектроскопия

6.2. Експериментално наблюдаване на ЯМР

6.3. Ядрена релаксация и ширина на ЯМР-сигналите

6.4. Химично отместване. Измерване на химичното отместване

6.5. Спин-спиново взаимодействие. Правила за спиново взаимодействие

6.6. Интензитет на сигналите. Интегриране. Приложение на ЯМР за количествен анализ

6.7. Приложение на ЯМР за структурен анализ на органични съединения

Глава 7

Електронен парамагнитен резонанс

7.1.  Принцип на метода

7.2.  Основни параметри в спектрите на ЕПР

7.2.1. Ширина на ЕПР-линия ΔH

7.2.2. Интензивност на ЕПР-линия

7.2.3. Форма на ЕПР-линия

7.2.4. Положение на линията в магнитното поле, g-фактор

7.2.5. Свръхфина структура

7.2.6. Суперсвръхфина структура - ССфС

7.2.7. Изотропни ЕПР-параметри

7.3.  ЕПР-спектри на комплекси на йони на преходните метали

7.4.  Практически задачи

7.4.1.  Определяне на g-фактор и ширина на синглетен сигнал

7.4.2.  Определяне параметрите на изотропен ЕПР-спектър, съдържащ СФС

7.4.3.  Определяне параметрите на изотропен ЕПР-спектър, съдържащ ССФС

Раздел III

Други инструментални методи

Глава 1 Масспектрометрия

1.1.   Същност на метода

1.2.   Устройство и принцип на действие на масспектрометъра

1.2.1. Начини за въвеждане на пробата

1.2.2. Йонизация на органични вещества

1.2.3. Разделяне на получените йони

1.2.4. Регистриране на йоните

1.3.   Масспектри

1.3.1. Молекулен йон и молекулен пик

1.3.2. фрагментация

1.4.   Практически задачи

1.4.1. Анализ на природен газ. Определяне на изотопния състав на аргона

1.4.2. Определяне на молекулната формула с помощта на таблиците на Бейнън

Глава 2.

Потенциометрични методи за анализ

2.1. Същност на метода

2.2. Индикаторни електроди

2.2.1. Електроди от първи род

2.2.2. Електроди от втори род

2.2.3. Електроди от трети род

2.2.4. Редоксиелектроди

2.2.5. Мембранни електроди

2.2.6.   Йонно-селективни електроди

2.3.   Стандартни (сравнителни) електроди

2.3.1.  Каломелов електрод

2.3.2.  Сребърнохлориден електрод

2.4.   Потенциометрично измерване на рН

2.5.   Потенциометрично титруване

2.5.1.  Потенциометрично утаечно титруване

2.5.2.  Потенциометрично определяне на хром

2.5.3.  Потенциометрично определяне на NaООССН3 в етанол

2.5.4.  Потенциометрично определяне Ка на слаба киселина

2.5.5.  Потенциометрично определяне на Ре3+

2.5.6.  Потенциометрично титруване на органични соли в ледена оцетна киселина

2.5.7.  Потенциометрично определяне на манган
Приложения

Приложение А: фотометрични реактиви Приложение Б: Таблици с характеристични честоти Приложение В: Примери за идентификация на органични съе­динения с използване на електронни, инфрачервени, ЯМР- и масспектри

Литература

317