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 электронно-возбуждённое 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 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 (ИОХ), определения содержания разл. углеводородов в нефтях и нефт. фракциях (ИНХП, НИИнефтехим). Атомно-абсорбционные методы анализа применяют на пр‑тии “Уфаводоканал”, методы ИК‑Фурье‑ и УФ‑спектроскопии — при идентификации фуллеренов С‑60 и С‑70 в ИНК. О.а.м. используют в уч. процессах (БГУ, УГНТУ, УГАТУ и др.), науч. иссл. (НИТИГ, ИНК и др.), на пром. пр‑тиях (“Газпром нефтехим Салават”, Уфимский нефтеперерабатывающий завод, “Уфаоргсинтез” и др.).
С.В.Лотник, Л.М.Халилов
См. также
