Ультрафиолетовая спектроскопия

И абсорбционная спектроскопия в видимой области

Поглощение электромагнитного излучения из ультрафиолетовой и видимой части спектра; возбуждает переходы электронов в молекулах с занятых на незанятые энергетические уровни. Чем больше разность в энергии между энергетическими уровнями, тем большую энергию, т. е. более короткую длину волны, должно иметь излучение.

Возбуждаемая связь	Длина волны (λ) поглощенного излучения
σ-связь	5–180 нм (дальняя УФ-область)
Изолированная π-связь	180–400 нм (ближняя УФ-область)
Сопряженные π-связи	400–700 нм (видимая область)

Часть молекулы, которая в значительной части определяет поглощение света, называется хромофором. Практическое значение для определения строения органических молекул имеет область от 200 до 700 нм. Поглощение света в сопряженных полиенах: СH₃–(CH=CH)_n–СH₃
Связь	λ_махс, нм
СН₃–(СН=СН)₃–СН₃
СН₃–(СН=СН)₄–СН₃
СН₃–(СН=СН)₅–СН₃

Количественное измерение. Наряду с положением максимума поглощения для анализа также важно значение экстинкции (ослабления) излучения, т.е. интенсивности его поглощения. В соответствии с законом Ламберта-Бера Е = Lg·I₀/I = εcd где E – экстинкция, зависит от концентрации поглощающего вещества; I₀ – интенсивность падающего света; I – интенсивность проходящего света; ε – молярный коэффициент экстинкции, см²/моль; с – концентрация, моль/л; d– толщина слоя пробы, см.

Фотометрия. Использует зависимость экстинкции от концентрации при определенной длине волны для оптического исследования в растворе. Измерение проводится визуально или с помощью фотоэлементов.

Колориметрия.Позволяет определять концентрацию в видимой части спектра путем визуального сравнения окрашенных растворов с такими же эталонными растворами.

Инфракрасная спектроскопия.Поглощение электромагнитного излучения из инфракрасной части спектра; возбуждает колебания внутри молекулы.

Колебания молекул.Процессы в молекуле, при которых изменяется длина связей (валентные колебания) или угол связи (деформационные колебания). Оптическое возбуждение колебаний происходит лишь в том случае, если при колебательном процессе симметрия распределения зарядов изменяется, т. е. возникает колебательный диполь.

Обработка инфракрасных спектров.Инфракрасные спектры позволяют обнаруживать функциональные группы и характерные связи в молекулах, идентифицировать связи и их частоту, а также количественно определять газы.