1 Понятие об абсорбционной спектроскопии

1. Характеристика абсорбционной спектроскопии в уф и видимой областях

Спектральные методы анализа основаны на взаимодействии вещества и электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Очевидно, свет строго определенных длин волн, образующих отдельные спектральные линии, выносит из глубин атомов уникальную информацию о его внутреннем строении. Свет исходит из вещества, рождается в веществе и, поглощаясь, исчезает в веществе. Встреча света с веществом всегда приводит к их взаимодействию. С одной стороны, вещество отражает, преломляет, поглощает свет. С другой стороны, свет, встречаясь с веществом, может оказывать не него разнообразное действие [21].

Абсорбционная УФ-спектрофотометрия основывается на измерении количества поглощенного вещества электромагнитного излучения в определенной узковолновой области. Обычно для УФ-измерений используют приближенно монохроматическое излучение в области от 190 до 380 нм. Спектрофотометрия в видимой области − измерение количества поглощенного немонохроматического излучения в области 380 − 780 нм.

Поглощение видимого и УФ излучения связано с возбуждением электронов в атомах, от низшего к высшему энергетическому уровню. Только свет с достаточным количеством энергии может вызвать такие переходы[5]. Поэтому для того, чтобы поглощать свет в области от 200 - 800 нм, молекула должна содержать либо π связи или атомы с несвязывающей орбиталью. Несвязывающею орбиталь имеют гетероатомы, такие как - кислород, азот или галоген. Поэтому спектрофотометрический анализ по непосредственному измерению оптической плотности может быть проведен для веществ, обладающих лишь определенными особенностями строения (ароматические соединения, соединения с сопряженными кратными связями, соединения ряда металлов и др.) Некоторые анализируемые вещества необходимо предварительно перевести в соединение, поглощающее излучение.

Функциональные группы в молекуле, которые состоят из чередующихся одинарных и двойных связей, и поглощают видимый свет, называются хромофоры [5] (Таблица 1.1).

Например, алканы содержат только простые связи с возможными только s→s* электронных переходов. Эти переходы поглощают излучение короче длины волн. Однако в соединениях: алкены, алкины, кетоны, альдегиды, и другие ненасыщенные соединения, а также соединения с гетероатомами возможны переходы которые можно идентифицировать [6].

Таблица 1.1 – Длины волн хромофоров, при поглощении излучения

Хромофор	Переход	Длина волны, нм
-С-С-, С-Н	s→s*	150
-О-, -N-, -S-	n→s*	190
C=O, C=N	n→π*, π→π*	300 190
R-C≡N	n→π*	170
R-COOH, R-COONH2, R-COOR	n→π*	210
C=C	π→π*	190
C≡C	π→π*	195
Бензол		184, 202