Документ 69506
реклама
Министерство образования и науки РФ Министерство образования КНР Китайско-российский институт Хэйлунцзянского университета и Новосибирского государственного университета СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ТЕРМИНОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА» Учебно-методическое пособие Новосибирск 2013 Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 3-го курса совместного китайско-российского университета, обучающихся по специальности «Химия», и представляет собой толковый словарь специализированных терминов, используемых при изучении дисциплины «Инструментальные методы анализа». Словарь охватывает все разделы курса. Составители: канд. хим. наук, доц. И. В. Ельцов, канд. хим. наук, ст. преп. А.А. Нефедов Издание подготовлено в рамках реализации Программы развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государственный университет» на 2009 –2018 годы. © Новосибирский государственный университет, 2013 Общие термины А Азосоединения – соединения, в которых заместители присоединены к атомам азота, связанным между собой двойной связью (R-N=N-R). Алканы – насыщенные углеводороды общей формулы СnH2n+2. Простейшие представители – метан, этан, пропан, и т.д. Алкены – соединения, в молекуле которых присутствует одна кратная (двойная) связь С=С. Алкил – углеводородный заместитель, не содержащий кратных связей и циклов. Алкилгалогениды – углеводороды, содержащие связь галоген-углерод у sp3 гибридизованного атома углерода. Алкины – углеводороды, содержащие в составе молекулы тройную связь углерод-углерод. Альдегиды – класс соединений, содержащих атом углерода, связанный двойной связью с атомом кислорода и отдельными связями с атомом водорода и другим атомом кислорода, R-CO-H. Амиды – производные карбоновых кислот, при гидролизе в кислой или щелочной среде образуют соответствующие карбоновые кислоты. По строению отличаются от карбоновых кислот тем, что ОН-группа замещена аминогруппой. Название простых амидов производится от названия соответствующих карбоновых кислот. Например – формамид (амид муравьиной кислоты), ацетамид (амид уксусной кислоты), бензамид (амид бензойной кислоты) и т.д. Аминокислоты – бифункциональные соединения, в молекуле которых присутствуют амино- и карбоксильная группа. В зависимости от расположения аминогруппы относительно карбоксильной группы различают -, -, - и т.д. алифатические аминокислоты. Амины – соединения, в молекуле которых присутствует sp3-гибридизованный атом азота. В зависимости от количества заместителей у атома азота различают первичные, вторичные и третичные амины. Алкилзамещенные амины называют алифатическими. При наличии фенильной группы в качестве заместителя у атома азота амины называют ароматическими. Аналитическая химия – наука о методах определения химического состава вещества и его структуры. Аналитический сигнал - явление, которое позволяет качественно и количественно доказать наличие в образце того или иного вещества. В качестве аналитического сигнала могут быть изменение цвета, светопропускания, теплопроводности, потенциала электродов в растворе и другие характеристики. Арены – то же что ароматические соединения, производные бензола, нафталина, антрацена и т.п. Ацетилены – см. Алкины. В ВЗМО – верхняя (по энергии) занятая молекулярная орбиталь. Возгонка – см. Сублимация Воспроизводимость - степень совпадения нескольких параллельных результатов измерения. Выпаривание – см. Отгонка Г Гетероатом – любой атом в молекуле органического соединения, связанный с атомом углерода и отличающийся от углерода и водорода. Гибридизация – метод приближенного описания молекулы, в котором предполагается, что каждая связывающая орбиталь в молекуле описывает только связь между двумя атомами. Для описания геометрии молекулы используют не обычные атомные орбитали, а так называемые гибридизованные орбитали. Такой подход позволяет описывать образование одинаковых по природе связей исходно различными атомными орбиталями. Для атома углерода рассматривают следующие виды гибридизации – sp3, sp2, sp. Гидроксильная группа (гидрокси-группа) – -OH. Глицерин – 1,2,3-тригидроксипропан, простейший трехатомный спирт. Гомологи – соединения, молекулярная формула которых отличается на «гомологическую разницу» – (CH2)n и которые обладают одинаковыми существенными структурными признаками и близкими химическими свойствами. Например, метиловый (СН4О) и этиловый (С2Н6О) спирты – гомологи, а метиловый спирт (СН4О) и диметиловый эфир (С2Н6О) гомологами не являются, поскольку относятся к разным классам соединений и сильно отличаются по химическим свойствам. Д Датчик – автоматическое устройство, регистрирующее аналитический сигнал. Двухатомные спирты – соединения, в молекуле которых присутствует две спиртовых (гидроксильных) группы. Дейтерий – изотоп водорода с массовым числом 2. Содержит в ядре один протон и один нейтрон. Обладает ненулевым спином и магнитным моментом. Диены – соединения, в молекуле которых находится две двойных связи углеродуглерод. В зависимости от расположения этих связей (топологии) различают сопряженные (1,3-), кумулированные (1,2-) и изолированные (1,4- и далее) диены. Дистилляции метод - основаны на разной летучести веществ. Вещество переходит из жидкого состояния в газообразное, а затем конденсируется, образуя снова жидкую или иногда твердую фазу. E Енолизация – установление равновесия между карбонильной и енольной таутомерными формами. Енолы – соединения, в которых гидроксильная группа присоединена к sp2 гибридизованному атому углерода. Находятся в равновесии (кето-енольное таутомерное равновесие) с карбонильными соединениями, к которым это равновесие смещено практически нацело. И Изомеры – соединения, обладающие одинаковой молекулярной формулой, но разным строением. Различают позиционную изомерию (атомы по разному соединены в молекуле), геометрическую (пространственную) изомерию (порядок связей в молекуле одинаков, а расположение в пространстве – различное) и оптическую изомерию (разновидность геометрической изомерии). Оптические изомеры отличаются тем, что являются зеркальным изображением друг друга несовместимыми в пространстве. Имиды – азотистые производные карбоновых кислот, N,N-диациламины, обычно циклические. Обладают значительной NH-кислотностью. Примеры: фталимид – имид фталевой кислоты, сукцинимид – имид янтарной кислоты. Имины (азометины, основания Шиффа) – азотистые производные карбонильных соединений, образующиеся при взаимодействии с первичными аминами, содержат в составе молекулы двойную связь C=N. К Карбоксилат-анион – анион карбоновой кислоты. Карбонильные соединения – альдегиды и кетоны. Соединения, в составе которых присутствует атом углерода, связанный кратной связью с атомом кислорода и с двумя атомами углерода (кетоны) или с атомом углерода и атомом водорода (альдегиды). Карбоновые кислоты – соединения, в составе молекулы которых присутствует карбоксильная группа. Катализатор – вещество ускоряющее протекание реакции и при этом не расходующееся. Остальные параметры реакции (тепловой эффект, положение равновесия для обратимых реакций) при этом не изменяются. Качественный анализ – анализ, показывающий, какие компоненты включает анализируемый объект. Квартование – способ пробоподготовки. При квартовании пробу раскладывают равномерным слоем в виде квадрата и делят диагоналями на четыре треугольника. Две противоположные части отбрасывают, а две другие соединяют, ещё раз измельчают и снова проводят квартование Кетоны – класс соединений, в составе которых присутствует атом углерода, связанный кратной связью с атомом кислорода и с двумя атомами углерода. Кислотность – термодинамический параметр, характеризующий положение кислотно-основного равновесия. Количественный анализ – анализ, дающий сведения о количественном содержании всех или отдельных компонентов. Концентрирование - это операция (процесс), в результате которой повышается отношение концентрации или количества микрокомпонентов к концентрации или количеству макрокомпонента. Л Лактамы – циклические амиды, в которых атом азота находится в составе цикла. Лактоны – циклические эфиры, «эфирный» атом кислорода входит в состав цикла. М Маскирование – устранение или снижение мешающего влияния некоторых компонентов смеси на разделение, обнаружение или определение веществ. Массовая доля – способ выражения концентрации вещества, показывающий отношение массы растворенного вещества к общей массе образца. Мета – 1,3- дизамещенные производные бензола. Метил (метильная группа) – группа CH3, иногда обозначается как Me. Молекулярная масса – масса молекулы, является суммой масс всех входящих в молекулу атомов. В масс-спектрометрии низкого разрешения молекулярная масса обычно экспериментально определяется до целых величин, в массспектрометрии высокого разрешения молекулярная масса может быть экспериментально определена с точностью до пятого знака после запятой. Молекулярный вес – то же самое, что и молекулярная масса. Моляльность – способ измерения концентрации раствора, показывающий количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Молярность (Молярная концентрация) – способ выражения концентрации раствора, показывающий количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Н Нейтрон – элементарная частица, не имеющая электрического заряда, с массой 1,6810-27 кг, т.е. примерно равной с массой протона. Вместе с протонами нейтроны составляют массу атомного ядра и атома. Ненасыщенные соединения – содержащие в составе молекулы кратные связи, например алкены. Нитрилы – соединения, содержащие в составе молекулы цианогруппу (-C≡N). Являются производными карбоновых кислот, которые образуют при гидролизе в кислой или щелочной среде. Название простых нитрилов производится от названия соответствующих карбоновых кислот. Например – ацетонитрил (нитрил уксусной кислоты), пропионитрил (нитрил пропионовой кислоты), бензонитрил (нитрил бензойной кислоты) и т.д. Нормальные условия (н.у.) – выбранные стандартными для измерения объема газов: атмосферное давление 101325 Па (760 мм рт.ст.), температура газа 273,15 K (0 °C). При нормальных условиях объём одного моля газа составляет 22,413 дм³ (л). НСМО – низшая (по энергии) свободная (незанятая) молекулярная орбиталь. Нуклон – общее название для протонов и нейтронов. См. протон, нейтрон. О Оксимы – азотистые производные карбонильных соединений, образующиеся при взаимодействии с гидроксиламином. Орбиталь атомная – область локализации электронов в атоме. Различают s, p, d и f орбитали. Кроме того, орбитали могут отличаться по уровням. Различные орбитали характеризуются различными энергетическими уровнями. На одной атомной орбитали может располагаться 0, 1 или 2 электрона. Органические молекулы строятся почти исключительно с использованием s и p атомных орбиталей. Орбиталь молекулярная – область локализации электронов в молекуле. Образуется в результате взаимодействия атомных орбиталей. Орбиталь несвязывающая – молекулярная орбиталь, образующаяся в результате взаимодействия двух атомных орбиталей и расположенная по энергии на уровне атомных орбиталей, либо орбиталь, принадлежащая одному из атомов и не участвующая в образовании химических связей. Орбиталь разрыхляющая – молекулярная орбиталь, образующаяся в результате взаимодействия двух атомных орбиталей и расположенная по энергии выше, чем каждая из образующих ее атомных орбиталей. Орбиталь связывающая – молекулярная орбиталь, образующаяся в результате взаимодействия двух атомных орбиталей и расположенная по энергии ниже, чем каждая из образующих ее атомных орбиталей. Осаждение – метод разделения, как правило, применяющийся для разделения неорганических веществ. Осаждение микрокомпонентов органическими реагентами, и особенно их соосаждение, обеспечивают высокий коэффициент концентрирования. Эти методы используют в комбинации с такими методами определения, которые рассчитаны на получение аналитического сигнала от твердых образцов. Разделение путем осаждения основано на различной растворимости соединений, преимущественно в водных растворах. Орто- – 1,2-дизамещенные производные бензола. Отгонка – одноступенчатый процесс разделения и концентрирования. При выпаривании удаляются вещества, которые находятся в форме готовых летучих соединений. Это могут быть макрокомпоненты и микрокомпоненты, отгонку последних применяют реже. П Пара – 1,4- дизамещенные производные бензола. Погрешность измерения — оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Правильность анализа- степень совпадения полученных результатов с истинными значениями. Протон – элементарная частица, несущая положительный элементарный электрический заряд (+1,610-19 Кл), с массой 1,6710-27 кг. Вместе с нейтронами протоны составляют массу атомного ядра и атома. Р Разделение – это операция (процесс), в результате которой компоненты, составляющие исходную смесь, отделяются один от другого. Разрешающая способность метода – см. Селективность метода С Селективность метода - способность метода отличать один аналитический сигнал от другого Соосаждение – это распределение микрокомпонента между раствором и осадком. Сорбция – процесс поглощения газов, паров и растворенных веществ твердыми или жидкими поглотителями на твердом носителе (сорбентами). Спектр (электромагнитный) – зависимость значений определенной физической характеристики вещества (например, поглощение) от частоты электромагнитного излучения Спирты (карбинолы) – соединения, в молекуле которых у атома углерода в состоянии гибридизации sp3находится гидроксильная группа (-ОН). Структурный анализ – анализ, дающий информацию о молекулярном и/или межмолекулярном строении анализируемого объекта. Сублимация – перевод вещества из твердого состояния в газообразное и последующее осаждение его в твердой форме (минуя жидкую фазу). К разделению возгонкой прибегают, как правило, если разделяемые компоненты трудно плавятся или трудно растворимы Т Таутомеры – соединения изомерной структуры, которые легко превращаются друг в друга (находятся в таутомерном равновесии), и часто не могут быть выделены в индивидуальном виде. Наиболее известно кето-енольное таутомерное равновесие, которое относится к прототропному таутомерному равновесию – структуры отличаются положением одного протона. Титр – способ измерения концентрации раствора, показывающий массу растворённого вещества в 1 мл раствора. Ф Физико-химические методы анализа – методы основаные на зависимости физических свойств вещества от его природы, причем аналитический сигнал представляет собой величину физического свойства, функционально связанную с концентрацией или массой определяемого компонента. Фон, фоновый сигнал (шум) – показания детектора в отсутствии введенного образца. Практически всегда присутствует в том или ином виде. Обусловлен наличием примесей и их природой в образце или элюенте. Минимальное соотношение «фоновый сигнал (шум) – сигнал образца» – важная характеристика чувствительности прибора к образцу. Ч Чувствительность метода – минимальная концентрация открываемого компонента, которую можно достоверно обнаружить с помощью данного метода. Ш Шум – см. фон, фоновый сигнал. Э Экстракция – это физико-химический процесс распределения вещества между двумя фазами, чаще всего между двумя несмешивающимися жидкостями. Электролитическое выделение (электролиз) – метод разделения. Основан на осаждении вещества электрическим током при контролируемом потенциале. Электрон – элементарная частица, имеющая массу примерно 1/1850 массы протона и несущая элементарный заряд (-1,610-19 Кл). Электрофорез - метод разделения, основанный на различиях в скоростях движения частиц разного заряда, формы и размера в электрическом поле. Скорость движения зависит от заряда, напряженности поля и радиуса частиц. Различают два варианта электрофореза: фронтальный (простой) и зонный (на носителе). Этил (этильная группа) – группа С2Н5, сокращенное обозначение – Et. Эфиры простые – соединения, в молекуле которых к одному атому кислорода присоединены два атома углерода, не несущих дополнительных кислородсодержащих заместителей. Формально являются продуктом межмолекулярной дегидратации двух молекул спирта. Эфиры сложные – продукт дегидратации спирта и кислоты (карбоновой или неорганической). Гидролизуются с образованием исходного спирта и кислоты. Электрохимические методы анализа А Активность компонента раствора (молекулы, иона) — эффективная (кажущаяся) концентрация компонента с учётом различных взаимодействий между компонентом и другими частицами в растворе, то есть с учётом отклонения поведения системы от модели идеального раствора. В настоящем курсе в силу его объемного охвата методов инструментального анализа для упрощения термин «активность» не используется, используется термин «концентрация». Аликвота – выбранный объем раствора исследуемых веществ для анализа. Амальгама – сплав ртути с другими элементами, часто жидкий при стандартных условиях. Применяются/образуются в полярографическом методе анализа. Аналит – определяемое вещество. Анион – отрицательно заряженный ион. Анод – положительно заряженный электрод. Б Брутто-формула – запись соединения с перечислением всех атомов и их количеств, входящих в соединение, но без указания связей между ними. В Водородный показатель, рН – в электрохимических методах анализа показатель, характеризующий концентрацию ионов водорода в растворе, определяется как отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода. Чем ниже рН, тем выше концентрация ионов водорода и кислее среда. Водородный электрод – электрод, измеряющий потенциал пары 2H+/H2. При стандартных условиях (давление газа водорода 1 атм., температура раствора 25 С, концентрация ионов водорода H+ 1 моль/л) потенциал этого электрода принят равным нулю и относительно него определяются потенциалы всех остальных электродов. Вольтамперометрия – группа методов в электрохимическом анализе, основанная на измерении потенциала электродов или силы тока, проходящей через электрохимическую систему, при приложении внешнего напряжения или силы тока. Воспроизводимость – характеристика метода анализа, показывающая, насколько точно повторяются экспериментальные результаты анализа одной и той же пробы образца. Восстановитель – вещество/частица, которые в ходе окислительно- восстановительной реакции отдают электроны, при этом окисляясь. Восстановление – процесс принятия электронов. Г Гальванический элемент – устройство для преобразования энергии химической окислительно-восстановительной реакции в электрическую энергию. Конструктивно состоит из двух электродов, связанных между собой в электрическую цепь. Д Даниэля-Якоби элемент – см. элемент Даниэля-Якоби. Диффузионный потенциал (diffusion potential) – разность потенциалов на границе двух соприкасающихся растворов электролитов (например, у солевого моста или в конструкции электродов). Обусловлен тем, что скорости переноса катионов и анионов через границу, вызванного различием их электрохимических потенциалов в растворах 1 и 2, различны. Наличие диффузионного потенциала может вызывать погрешность при измерениях электродного потенциала, поэтому диффузионный потенциал стремятся рассчитать или устранить. Диффузионный ток (diffusion current) – электрический ток, возникающий за счет переноса ионов к катоду полярографа/вольтамперметра. Диффузия (diffusion) – процесс медленного пространственного дрейфа молекул, обусловленного их постоянными, случайными перемещениями, известными как броуновское движение. Молекулы дрейфуют в сторону от своего первоначального положения в пространстве. Статистический результат будет иметь суммарный дрейф от областей высокой концентрации к областям меньшей концентрации. Диффузия определяется законом Фика, который формулирует, что диффузионный поток или результирующий дрейф (число молекул, пересекающих единицу поверхности в единицу времени) пропорционален градиенту концентрации. Коэффициент пропорциональности есть коэффициент диффузии. Символ: De или Di. Единица измерения: см2/с. И Индикаторный электрод – электрод, потенциал которого определяет активность анализируемого иона в соответствии с уравнением Нернста. Ион (ion) – заряженная частица, состоящая из одного или нескольких атомов, образующаяся путем удаления или присоединения электронов. Ион-селективный электрод – в электрохимических методах анализа электрод, потенциал которого обратимо (в соответствии с уравнением Нернста) зависит от концентрации определенного иона в растворе. Иономер – прибор для проведения потенциометрического анализа, конструктивно состоящий измерительного блока – вольтметра с высоким внутренним сопротивлением и электрохимической ячейки с двумя электродами (индикаторным и сравнения). К Каломельный электрод – состоит из металлической ртути, которая находится на дне сосуда, слой ртути покрыт сверху пастой из каломели – малорастворимой соли ртути Hg2Cl2, над пастой находится раствор хлорида щелочного металла. Широко применяется как электрод сравнения. Катион – положительно заряженный ион. Катод (cathode) – отрицательно заряженный электрод. Качественный анализ – разновидность анализа, задачей которого является установления характера анализируемого образца – какие именно вещества входят в его состав. Количественный анализ – разновидность анализа, задачей которого является установление концентрации веществ в анализируемом образце. Конечная точка титрования (КТТ) – в электрохимических методах анализа объем добавленного титранта, после которого уже не происходит изменения измеряемого свойства в раствора. Константа нестойкости комплекса (константа нестойкости комплексного соединения) – константа равновесия реакции электролитической диссоциации комплексной частицы. Чем выше константа нестойкости, тем ниже прочность комплекса и выше концентрация ионов комплексообразователя в растворе. Обозначается Кнест.. Константа нестойкости обратна константе устойчивости: Кнест.=1/Куст.. Справочная величина, важна в электрохимии. Константа устойчивости комплекса (константа устойчивости комплексного соединения) – см. константа нестойкости комплекса. Обзначается Куст.. Концентрационная поляризация – в электрохимии поляризация электрода, связанная с изменением концентрации потенциалопределяющих ионов на границе раздела «металл-электролит». Концентрация – содержание вещества в образце. Коэффициент диффузии – см. диффузия. КТТ – см. конечная точка титрования. Кулонометрия – группа методов в электрохимическом анализе, основанная на электрохимическом выделении вещества из раствора. М Мембранный потенциал – в электрохимии разность потенциалов между двумя растворами, разделенными мембраной, возникающая за счет разной диффузионной способности положительных и отрицательных ионов, в результате чего с одной стороны будет избыток положительных ионов, с другой – отрицательных. Метод градуировочного графика – метод количественного анализа, в котором величина аналитического сигнала аналита неизвестной концентрации сопоставляется с графической зависимостью величины аналитического сигнала от концентрации аналита, построенной на основе измерений образцов с известной концентрацией аналита. Метод стандартных добавок – метод количественного анализа, который включает приготовление дополнительных проб посредством добавления известных количеств определяемого количественно компонента к исходной смеси. Если детектор является линейным, калибровка не обязательна. Метод применим только к смесям с низким давлением пара, очень трудоемок и отнимает много времени. Микроэлектроды – электроды для электрохимических методов анализа, имеющие малые (порядка микрометров) размеры чувствительных элементов. Применяются в нанотехнологии, медицинских и биологических исследованиях. О Окисление – процесс потери электронов. Окислитель – вещество/частица, которые в ходе окислительно- восстановительной реакции принимают электроны, при этом восстанавливаясь. Окислительно-восстановительная реакция – химическая реакция, происходящая с изменением степеней окисления у атомов участвующих в ней веществ. П Перенапряжение – см. электрохимическая поляризация. Поляризация – явления, происходящие на электродах при прохождении электрического тока через электрохимическую систему. Полярограф – прибор для проведения полярографического анализа. Конструктивно состоит из источника тока, способного плавно регулировать напряжение в электрохимической цепи и электрохимической ячейки с двумя электродами, одним из которых является ртутный капающий электрод. Полярография – метод электрохимического анализа, основанный на измерении зависимости силы диффузионного тока в растворе от приложенного напряжения. Позволяет проводить качественный и количественный анализ. Полярограмма – график зависимости величины диффузионного тока от приложенного напряжения. В современных приборах предоставляется компьютером в цифровом виде, иногда — самописцем. Полярографическая волна – в полярографии для конкретного иона S-образная кривая зависимости величины диффузионного тока от приложенного внешнего потенциала, имеющая плато, скачок и характеризует концентрацию иона в растворе. новое плато. Высота скачка Постоянная Фарадея – константа, равная произведению элементарного заряда 1,610-19 Кл на постоянную Авогадро (6,021023) и равная приблизительно 96500 Кл/моль. Потенциал полуволны – в полярографии величина напряжения на середине полярографической волны. Является индивидуальной в условиях эксперимента характеристикой иона, что позволяет качественно определить ион в растворе. Потенциометр – прибор для проведения потенциометрического анализа, состоит из измерительного блока с регулируемым внутренним сопротивлением и стандартом для компенсации разности электродных потенциалов, электрохимической ячейки с двумя электродами (индикаторным и сравнения). Потенциометрическое титрование – метод электрохимического анализа, основанный на титровании раствора с потенциометрической индикацией конечной точки титрования (КТТ). Потенциометрия, потенциометрический электрохимического анализа, основанная анализ – группа на измерении методов ЭДС системы, состоящей из индикаторного электрода и электрода сравнения при практически нулевых силах тока, протекающих через систему. Предел обнаружения – минимальное количество (обычно в г) вещества, надежно количественно и качественно обнаружимое тем или иным видом детектора. Проводимость – способность вещества проводить электрический ток за счет имеющихся свободных носителей заряда. Бывает ионной (носители заряда – ионы) и металлической (носители заряда – электроны). Произведение растворимости, ПР – характеристика вещества (кислоты, основания, соли), способного к диссоциации, к растворению в полярных растворителях. Чем больше ПР – тем более растворимо вещество. Справочная величина. Прямая потенциометрия – метод электрохимического анализа, основанный на установлении зависимости ЭДС гальванического элемента от концентрации аналита. Производится измерение ЭДС в точке. Р Ртутный капающий электрод – основной электрод в электрохимическом методе полярографии. Обеспечивает постоянное обновление поверхности электрода за счет падения капель ртути. Ряд напряжений металлов – ряд стандартных электродных потенциалов металлов относительно стандартного (нормального) водородного электрода (потенциал которого принят равным нулю). С Солевой мостик – устройство, служащее для предотвращения смешивания анализируемого раствора и раствора электрода сравнения, и при этом обеспечивающее ионную проводимость между растворами. Стандартный электродный потенциал – потенциал электрода, измеренный при 25 С (298 К) и концентрации окислителя и восстановителя 1 моль/л, относительно стандартного (нормального) водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Стеклянный электрод – электрод со стеклянной мембраной, использующийся для определения концентрации ионов водорода в электрохимическом анализе. Степень окисления – формальный заряд атома в соединении или ионе. Т Титрант – реактив точно известной концентрации, добавляемый к раствору исследуемого соединения для взаимодействия с ним, объем титранта при этом фиксируется и строится зависимость «объем добавленного титранта – свойство раствора». См. также титрование. Титратор – автоматическое устройство-дозатор для добавления реактиватитранта к исследуемому раствору. Часто имеет обратную связь с измеряемым прибором для регулировки подачи титранта. Позволяет полностью автоматизировать процесс титрования в электрохимических методах анализа. Титрование – метод химического анализа, при котором изучается взаимодействие раствора образца с постепенно добавляемым к нему реагентом. Аналитическим сигналом в методе является резкое (скачкообразное) изменение какого-либо свойства раствора, фиксируемого приборами или наблюдателем. У Уравнение Ильковича – в методе полярографии уравнение, связывающее величину предельного диффузионного тока с концентрацией определяемого компонента и его коэффициентом диффузии, при соблюдении постоянства экспериментальных условий – только с концентрацией. Уравнение Нернста – уравнение, описывающее потенциал электрода в растворе. Уравнение Фарадея для электролиза – уравнение, связывающее количество выделившегося при электрохимическом процессе на электродах вещества с количеством электричества, прошедшего через систему. Ф Фарадея постоянная – см. постоянная Фарадея. Ферментный электрод – электрод, окислительно-восстановительные процессы на котором катализируются привитыми на поверхность катализаторами биологической природы-ферментами. Х Хлорсеребряный (хлорид-серебряный) электрод – электрод, представляющий собой серебряную проволоку, покрытую слоем хлорида серебра и опущенную в раствор хлорида калия. В силу простоты конструкции и обслуживания, постоянства показаний - часто используется как электрод сравнения. Ч Чувствительность (sensitivity) – характеристика метода анализа, показывающая, какое минимальное количество определяемого вещества может быть надежно обнаружено данным методом. Более точный термин – «предел обнаружения». Э ЭДС – см. электродвижущая сила. Электрический (электростатический) анализатор - в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в электрическом поле. Применяется лишь в составе приборов с другим видом разделения по массе, как дополнительный массанализатор. Электрический ток – направленное упорядоченное движение заряженных (электронов или ионов) частиц. Электрод (electrode) – устройство, применяемое для в электрохимии для создания электрической цепи, при этом состоит из двух фаз – твердого вещества и раствора, его омывающего. Электрод сравнения – электрод, потенциал которого постоянен и не зависит от концентрации ионов в исследуемом растворе. Электродвижущая сила, ЭДС (встречается написание э.д.с.) – совокупность сил неэлектрической природы, создающих разность потенциалов в гальваническом элементе. Измеряется в вольтах, В. Электродный потенциал – разность электрических потенциалов между электродом и находящимся в контакте с ним электролитом. Электролиз – процесс разложения растворов или расплавов электролита на электродах под действием протекающего через систему электрического тока. Электролит – вещество, раствор или расплав которого обладает ионной проводимостью (кислоты, основания, соли). Электролитическая диссоциация – процесс разложения электролита на ионы в растворе или расплаве. Возникающие при этом катионы и анионы обуславливают наличие ионной проводимости. Электрохимическая ячейка (electrochemistry cell) – это сосуд для проведения химической реакции при участии электрического тока. Электрохимия – раздел химии, изучающий химические процессы, происходящие при взаимодействии веществ с электрическим током. Электрохимическая изменение поляризация потенциала (перенапряжение) электрода, – в обусловленное электрохимии замедленностью электрохимической стадии (стадии разряд-ионизации). Электрохимические методы анализа - методы анализа веществ, основанные на электрохимических явлениях в исследуемой среде или на границах соприкасающихся фаз и связанные с изменением структуры реагирующих частиц, химического состава и концентрации. Элемент Вестона (ртутно-кадмиевый элемент) – в электрохимии стандартный источник тока, обладающий высокой стабильностью вырабатываемой ЭДС. Используется в качестве стандарта для компенсации ЭДС электрохимической системы. Схема элемента: Катод (-) Cd(Hg)|CdSO4(8/3H2O(нас);Hg2SO4(тв)|Hg(+) Анод Напряжение элемента при 20°C равно 1,01899 В. Элемент Даниэля-Якоби – один из простейших гальванических элементов, состоящий из медного электрода (катода) и цинкового электрода (анода), включенных в электрическую цепь. Используется в качестве модели при изучении электрохимических явлений. Энзимный электрод – см. ферментный электрод. Масс-спектрометрия и хроматография А Абсорбция (absorption) – физико-химический процесс, при котором имеется различие в концентрации при равновесии между двумя объемными фазами, т.е. исследуемое вещество растворено в двух соприкасающихся фазах и между ними имеется равновесие. Адсорбенты (adsorbents) – материалы, обычно имеющие большую удельную поверхность, которые адсорбируют органические пары сильнее, чем газноситель. Значение константы адсорбции зависит от строения, молекулярной массы, поляризуемости и дипольного момента молекул пара, поэтому оно отличается от вещества к веществу, делая возможным разделение. Самыми полезными адсорбентами в хроматографии являются: графитированная сажа, силикагель, цеолиты (молекулярные сита), оксид алюминия, пористые полимеры и активные угли. Адсорбционная хроматография – вид хроматографии, в котором разделение компонент смеси основано на различной сорбционной способности (адсорбции) компонент на поверхности твердой фазы. Адсорбция (adsorption) – физико-химический процесс, при котором имеется различие в концентрации при равновесии в объемной фазе (газе или жидкости) и на поверхности раздела между этой фазой и другой фазой. Адсорбция может происходить на поверхности раздела газ — твердое тело, жидкость — твердое тело или газ — жидкость. Во всех случаях такая адсорбция приводит к некоторому удерживанию вещества. Это — существенный или единственный вклад в газоадсорбционной хроматографии, но в газожидкостной хроматографии значительный вклад в удерживание может вносить адсорбция на поверхности раздела «газ — жидкость» или «жидкость — твердое тело», или на обеих этих поверхностях раздела. Азотное правило (nitrogen rule) – в масс-спектрометрии правило, согласно которому в органических соединениях, состоящих только из водорода, углерода, азота, кислорода, кремния, фосфора, серы и галогенов, четность молекулярной массы совпадает с чётностью количества атомов азота. Т.е. если число атомов азота в соединении нечетно, то и молекулярная масса соединения нечетна. Правило используется при нахождении количественного состава органической молекулы. Азотное правило не выполняется для неорганических молекул, например, оксиды азота NO и NO2 имеют нечетное количество азота, но чётные (30 а. е. м. и 46 а. е. м. соответственно) массы. Активированный уголь – распространенный сорбент в хроматографии, особенно в газовой хроматографии определения неорганических газов. Используется как в набивных, так и в капиллярных колонках. Аликвота – выбранный объем раствора исследуемых веществ для анализа. Анализатор – см. масс-анализатор. Аналит – определяемое вещество. Аналитический сигнал – явление, которое позволяет качественно и количественно доказать наличие в образце того или иного вещества. В качестве аналитического сигнала могут быть изменение цвета, светопропускания, теплопроводности, потенциала электродов в растворе и другие характеристики. Анод – положительно заряженный электрод. Атмосферная ионизация – см. химическая ионизация при атмосферном давлении. Б Базовый пик (base peak) – в хроматографии и масс-спектрометрии максимальный по интенсивности пик, обычно относительно него в процентах (%) определяется интенсивность остальных пиков. Библиотеки масс-спектральной информации (библиотеки масс-спектров) – сборники масс-спектров, где структуре вещества поставлен в соответствие массспектр этого вещества, полученный на приборе с электронной ионизацией образца при энергии ионизирующих электронов 70 эВ. В настоящее время библиотеки масс-спектральной информации ведутся в электронном виде (наиболее известные – NIST и WILEY), могут располагаться в сети «Интернет» и т.д. Используются для анализа веществ и их смесей в масс-спектрометрии и хромато-масс-спектрометрии, очень важный инструмент исследователя. Бомбардировка быстрыми атомами (Fast Atom Bombardment, FAB) – в массспектрометрии способ ионизации образца, при котором на подложку с нанесенным на нее образцом направляется поток положительных ионизированных атомов металла. Попадание потока вызывает обмен энергией между образцом и бомбардирующими атомами и переход ионизированных молекул образца в газовую фазу. Брутто-формула – запись соединения с перечислением всех атомов и их количеств, входящих в соединение, но без указания связей между ними. В Время удержания (retention time) – время между моментом ввода образца и моментом выхода вещества из хроматографической колонки. Воспроизводимость – характеристика метода анализа, показывающая, насколько точно повторяются экспериментальные результаты анализа одной и той же пробы образца. Времяпролетный масс-анализатор (Time-Of-Flight, TOF) – в масс- спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных скоростей частиц с различной массой, но одинаковой кинетической энергией. Высокоэффективная жидкостная хроматография, ВЭЖХ (High Performance Liquid Chromatography, HPLC) – метод жидкостной хроматографии, основанный на применении колонок с мелкодисперсной неподвижной фазой и прокачивании элюента под большим давлением. Высота, эквивалентная теоретической тарелке, ВЭТТ – величина равна длине участка хроматографической колонки, на котором успевает установиться адсорбционно-десорбционное равновесие между молекулами определяемого вещества в подвижной фазе и неподвижной фазе. ВЭЖХ – см. высокоэффективная жидкостная хроматография. ВЭТТ – см. высота, эквивалентная теоретической тарелке. Г Газожидкостная хроматография (Gas-Liquid Chromatography, GLC) – вид хроматографии, в котором в качестве подвижной фазы используется газ, а в качестве неподвижной фазы – нелетучая жидкость. Газовый хроматограф – прибор для проведения газового хроматографического анализа. Состоит из системы подвода газа-элюента, инжектора, хроматографической колонки, помещенной в термостат, и детектирующей системы. Газовая хроматография (Gas Chromatography, GC) – вид хроматографии, в которой в качестве подвижной фазы (элюента) выступает газ. Д Дальтон (обозначение Da) — внесистемная единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Атомная единица массы выражается через массу нуклида углерода 12C и равна 1/12 массы этого нуклида и потому иногда называется «углеродная единица». Термин часто используется в масс-спектрометрии. Деление (расщепление) потока (split) – метод ввода пробы в газовой хроматограф, при котором в колонку поступает лишь часть от введенного образца, оставшаяся удаляется через систему сброса в инжекторе. Применяется для того, чтобы избежать перегрузки прибора при введении слишком концентрированного образца. Деление потока происходит в отношении от 1:10 до 1:1000. Детектор – устройство, предназначенное для определения аналитического сигнала. Детектор по теплопроводности, катарометр – детектор газовой хроматографии, принцип действия которого заключается в измерении теплопроводности проходящего через детектор газа – при изменении теплопроводности возникает хроматографический пик. Дефект масс – разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих данного нуклида, ядро и массой покоя атомного ядра этого нуклида, выраженная в атомных единицах массы. Обозначается обычно m. Дефект масс делает возможным определение брутто-формулы вещества по его точной молекулярной массе (используется в масс-спектрометрии высокого разрешения). Диодно-матричный детектор – детектор в хроматографии, измеряющий прохождение УФ-излучения в проходящем через детектор потоке жидкости. При изменении прохождения записывается как сам аналитический сигнал (возникает хроматографический пик), так и УФ-спектр. Ж Жидкостный хроматограф – устройство для проведения жидкостного хроматографического анализа. Состоит из системы подвода и подготовки растворителя-элюента, устройства ввода образца, насосной системы, обеспечивающей прокачку пробы под большим давлением (от нескольких единиц до нескольких сотен атмосфер), хроматографической колонки, помещенной в термостат, и детектирующей системы. Жидкостная хроматография (Liquid Chromatography, LC) – вид хроматографии, в которой в качестве подвижной фазы (элюента) выступает жидкость. И Изотопный анализ – раздел масс-спектрометрии, изучающий изотопный состав соединений. Изотопные пики – в масс-спектрометрии пики в масс-спектре, обусловленные наличием в природных элементах нескольких изотопов. Анализ кластеров изотопных пиков даже на низком разрешении позволяет определить бруттоформулу соединения или его фрагмента. Изотопы – атомы элемента, имеющие одинаковое количество протонов в ядре, но разное количество нейтронов, в результате чего эти атомы имеют разную массу. Индекс Ковача (Kovats index, см. также индекс удержания) – для установления шкалы удерживания используются нормальные алканы, обозначение символами RI или I. Индекс удержания (retention index) – отношение времени удержания вещества к времени удержания какого-то стандартного вещества (обычно – углеводорода). Является постоянной величиной для применяемого типа колонки и сорбента, не зависит от длины колонки и ряда других условий эксперимента. Инжектор (испаритель) – устройство ввода пробы в газовый хроматограф при помощи специальных микрошприцов. Ион (ion) – заряженная частица, состоящая из одного или нескольких атомов, образующаяся путем удаления или присоединения электронов. Ион-циклотронного резонанса анализатор – в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в магнитном поле, создаваемом циклотроном – прибором на основе сверхпроводящего магнита. Отличается очень высоким (достигнуто более 1 000 000) разрешением. Ионизация (ionization) – процесс образования заряженных частиц (ионов) из молекул. Ионная ловушка (ion trap) - – в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в магнитном поле создаваемом электромагнитом специальной конструкции, обеспечивающем круговое движение пучка ионов. Ионно-обменная (ионообменная) хроматография – вид хроматографии, в котором разделение происходит на основании различной способности компонентов смеси к ионному обмену с фазой, на которой привиты группы −SO3−, −PO32−, −N(CH3)3+. Ионный источник (ion cell, ion source) – устройство в масс-спектрометре, в котором происходит ионизация исследуемых соединений. К Камера столкновений (collision cell) – в масс-спектрометрии устройство, используемое в МС-МС-экспериментах для того, чтобы сообщить выбранному для исследования иону определенную энергию путем столкновения иона с потоком ионизированных молекул газа (как правило, азота или аргона). Капиллярная колонка – вид колонок в газовой хроматографии, отличается малым диаметром (порядка 100-500 мкм), большой длиной (до 100 м и более), что обеспечивает хорошее разделение компонент и требует малый (порядка 0,110 мкл) объем проб. Катарометр – см. детектор по теплопроводности. Качественный анализ – разновидность анализа, задачей которого является установления характера анализируемого образца – какие именно вещества входят в его состав. Квадрупольный анализатор – в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в переменном электрическом поле, создаваемом системой из четырех электродов (отсюда название «квадруполь»). Используется на приборах низкого разрешения или в тандемных масс-спектрометрах. Количественный анализ – разновидность анализа, задачей которого является установление концентрации веществ в анализируемом образце. Колонка – см. хроматографическая колонка. Концентрация – содержание вещества в образце. Л Лазерная десорбция (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI) – метод ионизации в масс-спектрометрии, при котором испарение и ионизация образца труднолетучего вещества происходит при лазерном нагреве образца, полученного смешением труднолетучего вещества и так называемого веществаматрицы, легко испаряющегося и не взаимодействующего с образцом. Линейный диапазон детектора – отношение максимальной концентрации, фиксируемой детектором без перегрузки («зашкала») к минимально фиксируемой. Люминесцентный детектор – см. флуоресцентный детектор. М Магнитный анализатор – в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в магнитном поле, создаваемом постоянным или электромагнитом. Исторически первый тип масс-анализатора. Масс-анализатор – в масс-спектрометре устройство, разделяющее поток ионов в зависимости от их массы, используя различие в их движении и траектории в электрическом или магнитном поле. Масс-спектр – характеристика вещества, получающаяся при его ионизации и разделении ионизованных фрагментов вещества по массам. Масс-спектр вещества, записанный при энергии ионизации 70 эВ, является индивидуальной характеристикой вещества и пригоден для качественной характеристики образца. Масс-спектрометр, масс-спектрометрический детектор – прибор для регистрации масс-спектров соединений. Различаются типом разделения ионов, методами ионизации и ввода образца. Масс-спектрометрия – метод анализа, основанный на получении масс-спектров веществ и их смесей. Масс-спектрометрия высокого разрешения (High Resolution Mass-Spectrometry, HRMS) – масс-спектрометрия с разрешением более 5000. Помимо записи массспектра позволяет точно (до четвертого знака после запятой) определять массу частиц, что определяет брутто-формулу частицы. Масс-спектрометрия низкого разрешения – масс-спектрометрия с разрешением до 2000. Позволяет получить масс-спектр соединений. Метастабильные ионы – в масс-спектрометрии ионы, образующиеся при ионизации молекул вещества и претерпевающие распад во время полета между ионным источником и детектором, т.е. имеющие время жизни порядка 10-6 секунды. Метилирование – один из способов пробоподготовки для образцов веществ, заключающийся в получении метильных (-CH3) производных спиртов и кислот, которые иначе не могли бы быть проанализированы методом газовой хроматографии из-за их низкой летучести, например, сахаров. Метод внутреннего стандарта – метод количественного анализа, который включает добавление к пробе образца определенного количества другого соединения, относительно хроматографического пика которого и происходит определение содержания исследуемого вещества в образце. Вещество (вещества), используемое в качестве внутреннего стандарта, должно быть химически сходно с анализируемыми веществами, иметь близкое время удержания, но хорошо отделяться от всех других компонентов. Метод градуировочного графика – метод количественного анализа, в котором величина аналитического сигнала аналита неизвестной концентрации сопоставляется с графической зависимостью величины аналитического сигнала от концентрации аналита, построенной на основе измерений образцов с известной концентрацией аналита. Метод стандартных добавок – метод количественного анализа, который включает приготовление дополнительных проб посредством добавления известных количеств определяемого количественно компонента к исходной смеси. Если детектор является линейным, калибровка не обязательна. Метод применим только к смесям с низким давлением пара, очень трудоемок и отнимает много времени. Микрошприцы – устройства для введения пробы в хроматограф, дозируемые объемы проб от 0,1 до 250 мкл. Воспроизводимость введения пробы составляет 1,5-2%. Многозарядные ионы – в масс-спектрометрии ионы, имеющие заряд более 2 и более атомных единиц заряда (заряда электрона). Часто возникают в методах ионизации электроспреем. Молекулярный ион – в масс-спектре вещества ион, имеющий массу (Mmē), где M – масса нейтральной молекулы вещества, mē – масса электрона, которая отнимается при образовании положительного иона или прибавляется при образовании отрицательного иона. По характеру пика молекулярного иона и его изотопных пиков, а также по точной массе молекулярного иона можно судить о брутто-формуле вещества. Мониторинг заданных ионов (Selected Ion Monitoring, SIM) – режим работы масс-спектрометра, при котором вместо сканирования всего спектрального диапазона производится исследователем ионов. измерение В ряде сигнала случаев нескольких используется для выбранных повышения чувствительности прибора по отношению к известным определяемым образцам. Моноизотопный элемент – элемент, имеющий только один природный изотоп. Например, фтор F, фосфор P, скандий Sc, йод I, тербий Tb. МС-МС-спектрометрия (тандемная масс-спектрометрия) – вид масс- спектрометрии, когда возможно из масс-спектра выделить конкретный ион и проследить его фрагментацию в отсутствии других ионов. Используется в структурных исследованиях. Возможна только на приборах с тандемной (с двумя типами анализаторов, установленных последовательно) конструкцией. Н Набивная (насадочная) колонка – в хроматографии колонка с большим внутренним диаметром, позволяет заполнять ее разными видами сорбентов или менять их по мере необходимости. Применяются и в газовой, и в жидкостной хроматографии. Неподвижная фаза – в хроматографии: слой вещества-сорбента, как правило, твердого или гелеобразного, сорбирующий из потока подвижной фазы (т.н. элюента) разделяемые вещества. Характер неподвижной фазы, ее состав определяют ее способность эффективно разделять те или иные компоненты смесей. О Объем удержания (retention volume) – объем газа/жидкости-носителя, который проходит по хроматографической колонке с момента ввода анализируемой пробы в колонку до момента выхода вершины пика вещества из колонки. При неизменных условиях эксперимента является постоянной величиной. Окись алюминия (оксид алюминия) – твердое вещество, Al2O3, распространенный сорбент в хроматографии. Осколочные ионы – см. фрагментные ионы. П Перегруппировочные ионы – в масс-спектрометрии ионы, образующиеся из первоначальной молекулы, путем перестройки ее геометрии. Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) – вид детекторов в газовой хроматографии, принцип действия – измерение электропроводности в водородно-кислородном пламени, при попадании в пламя веществ из колонки резко меняется электропроводность, что фиксируется детектором. Пламенно-фотометрический детектор (ПФД) – является селективным по отношению к фосфор- и серосодержащим веществам. Принцип действия основан на измерении свечения водородного пламени при сгорании в нем фосфор- и серосодержащих соединений. Подвижная фаза – в хроматографии: газ или жидкость, протекающие через неподвижную фазу и переносящие в своем потоке разделяемые вещества. Полевая десорбция (Field Desorption, FD) – в масс-спектрометрии метод ионизации, при котором образование ионов вещества происходит за счет туннелирования электронов от вещества, нанесенного на тонкие иглы положительно заряженного электрода в камере с высокой напряженностью электрического поля. В результате молекула образца приобретает положительный заряд и отталкивается от поверхности, переходя в газовую фазу. Предел обнаружения – минимальное количество (обычно в г) вещества, надежно количественно и качественно обнаружимое тем или иным видом детектора. Предколонка – специальное устройство, устанавливаемое перед хроматографической колонкой в жидкостной хроматографии для того, чтобы обеспечить удаление механических примесей из анализируемого образца, в ряде случаев – сорбировать мешающие анализу компоненты образца. Принцип Франка-Кондона – см. Франка-Кондона принцип. Программирование температуры (temperature programming) – вид газовой хроматографии, при котором температура колонки постепенно поднимается во время хода анализа. Чаще всего температура повышается линейно. Это делает возможным элюирование низкокипящих веществ при низкой температуре, где они могут быть разделены, и элюирование высококипящих веществ при высокой температуре, где их удерживание не является чрезмерно продолжительным. Р Разрешение [масс-спектрометра] (resolution) – в масс-спектрометрии безразмерная величина, характеристика масс-спектрометра, показывающая возможность разделять масс-спектрометрические пики, имеющие близкие массы. Определяется как R=m/m, где R – разрешение, m – номинальная масса ионов, пики которых необходимо разделить, m – разница между массами ионов, которые необходимо разделить. Распределительная хроматография – вид хроматографии, в котором разделение компонент смеси основано на различной растворимости (абсорбции) компонент в подвижной и неподвижной фазах. Рефрактометр, рефрактометрический детектор – вид хроматографического детектора, применяемого в ВЭЖХ, основан на измерении показания характеристика вещества, преломления проходящей через детектор жидкости. С Сечение ионизации – в масс-спектрометрии характеризующая его способность ионизоваться в методе электронной ионизации. Приближенно сечение ионизации молекулы можно определить как сумму сечений ионизации входящих в молекулу атомов. Силикагель – представляет собой высушенный гель, перенасыщенных растворов кремниевых образующийся кислот (nSiO2·mH2O). из Обладает очень развитой поверхностью. Твёрдый гидрофильный сорбент. Активно применяется в хроматографии, особенно с привитыми на поверхность группами той или иной химической природы. Силирование – один из способов пробоподготовки для образцов веществ, заключающийся производных в получении спиртов и триметилсилильных (ТМС, кислот, которые иначе не могли -Si(CH3)3) бы быть проанализированы методом газовой хроматографии из-за их низкой летучести, например, сахаров. Сорбент – в хроматографии вещество, способное обратимо захватывать на себя молекулы вещества за счет химического или физического взаимодействия. В качестве сорбентов в зависимости от задачи могут выступать самые разные соединения, вещества и их смеси. См. также адсорбенты. Структурная формула – способ изображения соединения, при котором указаны все атомы, входящие в состав соединения, и связи между ними. Т Тандемная масс-спектрометрия – см. МС-МС-спектрометрия. Температура удерживания – в газовой хроматографии температура, при которой выходит максимум хроматографического пика. Теоретическая тарелка, ТТ – в хроматографической теории теоретических тарелок зона/участок контакта подвижной фазы и неподвижной фазы, где устанавливается равновесие между сорбцией и десорбцией определяемого вещества. См. ВЭТТ, теория тарелок. Теория тарелок (plate theory) – теория хроматографии, которая описывает процессы разделения веществ в виде постадийного процесса, включающего последовательное достижение равновесия между подвижной и неподвижной фазами в воображаемой серии контейнеров, называемых теоретическими тарелками, через которые происходит движение растворенного в элюенте аналита. Термостат – компонент хроматографа, отвечающий за температурный режим работы хроматографической колонки. Тонкослойная хроматография (Thin-Layer Chromatography, TLC) – вид хроматографии, при котором разделение веществ ведется на тонких пластинах сорбента. Ф Флеш-хроматография (флэш-хроматография, flash chromatography) – вид жидкостной хроматографии, применяемой чаще всего в препаративных целях, при котором разделение веществ происходит на набивной колонке, для повышения эффективности разделения создается давление (но не такое высокое, как в методе ВЭЖХ). Конструкции набивных колонок в методе флешхроматографии позволяют использовать большие количества сорбента и легко менять как сорбент, так и колонку целиком, что важно для препаративного получения чистых соединений. Флуоресцентный детектор – в жидкостной хроматографии детектор, основанный на фиксации флуоресценции растворенных веществ. Флэш-хроматография – см. флеш-хроматография. Фрагментные ионы – ионы, возникающие при фрагментации молекул при ионизации в масс-спектрометрическом методе за счет разрыва связей в исходных молекулах. Франка-Кондона принцип – в масс-спектрометрии принцип, согласно которому процесс электронной ионизации происходит настолько быстро, что геометрия ионизируемой частицы не изменяется. Фон, фоновый сигнал (шум) – показания детектора в отсутствии введенного образца. Практически всегда присутствует в том или ином виде. Обусловлен наличием примесей и их природой в образце или элюенте. Минимальное соотношение «фоновый сигнал (шум) – сигнал образца» – важная характеристика чувствительности прибора к образцу. Фотоионизация (photo ionization) – метод ионизации вещества, основанный на «выбивании» из молекул электрона путем облучения пучком фотонов с определенной энергией. Х Химическая ионизация (Chemical Ionization, CI) – вид ионизации в массспектрометрии, при котором ионизация молекул образца происходит за счет взаимодействия с предварительно ионизованными молекулами газа-ионизатора (обычно CH4, NH3), за счет потери электрона, захвата протона и т.д. Химическая ионизация при атмосферном давлении (Atmospheric Pressure Chemical Ionization, APCI) – метод ионизации в масс-спектрометрии, при котором раствор с молекулами исследуемого вещества попадает при атмосферном давлении в камеру, где одновременно происходит осушение растворителя и взаимодействие молекул растворенного вещества с предварительно ионизованными в электрической дуге молекулами газареагента. Далее ионы веществ через систему сепараторов попадают в вакуумное пространство масс-спектрометра. Хиральная колонка (chiral column) – в хроматографии колонка с фазой, предназначенной для разделения оптических изомеров. Хроматограмма - график зависимости сигнала хроматографического детектора от времени. Обычно он предоставляется компьютером в цифровом виде, иногда — самописцем. Хроматограф (chromatograph) – прибор для проведения хроматографического анализа или хроматографического разделения веществ. Принципиально состоит из устройства для ввода образца, хроматографической колонки и детектора. Бывают газовые и жидкостные хроматографы. Хроматография (chromatography) – метод разделения веществ и выделения их в индивидуальном состоянии, основанный на различном распределении веществ между подвижной и неподвижной фазами. Хроматографическая колонка (chromatography column) – устройство, в котором происходит разделение веществ в колоночной хроматографии. Состоит из корпуса/оболочки и нанесенной внутри неподвижной фазы. Хроматографический пик (chromatography peak) – графическое отображение аналитического сигнала, полученного на хроматографе. По величине хроматографического пика можно судить о количестве вещества в образце. Ц Цеолиты – большая природных минералов, группа близких по составу водные алюмосиликаты кальция и и свойствам натрия из подкласса каркасных силикатов, со стеклянным или перламутровым блеском, известных своей способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Другим важным свойством цеолитов является способность к ионному обмену — они способны селективно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы. Используются в жидкостной хроматографии (в основном, в промышленной). Ч Число теоретических тарелок – характеристика хроматографической колонки, определяющая ее способность разделять близкие по свойствам вещества. Для разных разных хроматографических методов (жикостной и газовой хроматографии) и разного типа колонок (капиллярных, набивных) число теоретических тарелок может меняться от нескольких десятков до примерно ста тысяч. Чувствительность (sensitivity) – характеристика метода анализа, показывающая, какое минимальное количество определяемого вещества может быть надежно обнаружено данным методом. Более точный термин – «предел обнаружения». Э Эксклюзионная хроматография (гель-проникающая, гель-фильтрационная) – вид хроматографии, при котором вещества разделяются размеру за счёт их разной способности проникать в поры носителя. Электрический (электростатический) анализатор - в масс-спектрометрии устройство для разделения ионного пучка по массам за счет разных траекторий частиц с различной массой в электрическом поле. Применяется лишь в составе приборов с другим видом разделения по массе, как дополнительный массанализатор. Электрон – элементарная частица, имеющая массу примерно 1/1850 массы протона и несущая элементарный заряд (-1,610-19 Кл). Масса электрона обычно не учитывается в масс-спектральных исследованиях, за исключением масс- спектрометрии высокого разрешения, где ее игнорирование вносит уже большую ошибку в результат определения молекулярной массы. Электронная ионизация (Electron Ionization, EI) – метод ионизации вещества в масс-спектрометрии, основанный на взаимодействии разогнанного до определенной энергии пучка электронов и паров исследуемого вещества. Электронно-захватный детектор – вид детекторов в газовой хроматографии, при котором измерению подвергается ток электронов, протекающий сквозь поток газа, проходящего через детектор. Прохождение через детектор вещества, отличающегося от газа-носителя, вызывает изменение тока за счет захвата электронов молекулами вещества. Ряд детекторов данного вида имеют радиоактивный элемент в своем составе. Электронный удар (electron impact) – устаревший термин, см. «электронная ионизация». Электроспрей, электроспрей-ионизация (electrospray, electrospray ionization, ESI) – метод ионизации в масс-спектрометрии, при котором ионизация происходит путем создания на капле раствора положительного или отрицательного заряда, затем растворитель в этой капле испаряется и остатки капли за счет электростатических сил разрываются на мелкие (порядка молекул) фрагменты, несущие положительный или отрицательный заряд. Элементный анализ – раздел аналитической химии, ставящий своей задачей установление содержания (обычно в процентах, %) элементов в образце. Элементный анализатор, CHN-анализатор – прибор для проведения элементного анализа на содержание углерода C, водорода H, азота N, кислорода O, в ряде случаев серы S и других элементов. Конструктивно, за исключением системы ввода образца, сходен с газовым хроматографом. Элюат – раствор, прошедший через хроматографическую колонку. Элюент (eluent) – жидкость или газ, используемые в хроматографии в качестве подвижной фазы. Этерификация – один из способов пробоподготовки для образцов веществ, заключающийся в получении эфиров спиртов и кислот, которые иначе не могли бы быть проанализированы методом газовой хроматографии из-за их низкой летучести, например, сахаров, многоосновных кислот и т.д. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) А АБ-система (англ. АB) – система из двух и более сильновзаимодействующих ядер. При этом расстояние между сигналами от ядер не должно превышать десятикратной величины константы спин-спинового взаимодействия. В зависмости от количества ядер системы могут усложняться: АВ, А2В, AA’B, АВХ и т.д. Ампула – полая трубка, запаянная с одного конца, в которую помещается исследуемый образец (раствор, порошок). Анизотропия – неодинаковость, различность свойств в зависимости от направления и ориентации Ацетон – диметилкетон, (CH3)2C=O. Дейтерированный вариант ацетона широко используется в ЯМР. Б ББ – от англ. Broadband, широкополосный, захватывающий широкий диапазон частот. В Вицинальное взаимодействие – взаимодействие ядер, расположенных через три связи друг от друга. Например, взаимодействие между атомами водорода во фрагменте H-C-C-H. Вырождение орбиталей – состояние, когда две или более орбиталей обладают одинаковой энергией. Снятие вырождения – эффект, когда эти орбитали приобретают различную друг от друга энергию. Г Геминальное взаимодействие – взаимодействие ядер, расположенных через две связи друг от друга. Например, ядра 1H в метильной группе CH3. Гиромагнитное отношение – отношение дипольного магнитного момента элементарной частицы (или системы элементарных частиц) к её механическому моменту. Является одной из характеристик ядра. Табличные (справочные0 данные. Гексаметилдисилан (ГМС) – (CH3)3Si-Si(CH3)3, стандарт в спектроскопии ЯМР для ядер 1H, 13C и 29Si Гомодекаплинг – эксперимент ЯМР, в ходе которого проводится регистрация и подавление сигналов ядер, принадлежащих одному и тому же изотопу элемента. Градиент – плавное изменение свойства. Д Дейтерий – изотоп водорода с массовым числом 2. Содержит в ядре один протон и один нейтрон. Обладает ненулевым спином и магнитным моментом. Дейтерорастворитель – растворитель, в котором все атомы водорода 1 H замещены на атомы дейтерия 2H/ Используются для подготовки образцов для эксперимента ЯМР. Декаплинг - от англ. decoupling, см. Подавление. Диметилсульфоксид (ДМСО, DMSO) – (CH3)S=O. Дейтерированный ДМСО часто используется в ЯМР в качестве растворителя. Очень хорошо растворяет различные соединения. Из недостатков следует отметить высокую вязкость, низкую температуру замерзания. Из-за низкой летучести вещество, растворенное в ДМСО, практически невозможно выделить обратно. Диметилформамид (ДМФА, DMFA) – (CH3)2С=NH. Дейтерированный ДМФА часто используется в ЯМР в качестве растворителя. Очень хорошо растворяет различные соединения. Диполь – два заряда, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся друг от друга на расстоянии, очень малом по сравнению с расстоянием до точки наблюдения. Поле такой системы полностью описывается дипольным приближением. Дублет – сигнал в спектре, состоящий из двух линий равной интенсивности. Дьюара сосуд – ёмкость с двойными стенками, между которыми находится вакуум. Используется для хранения и транспортировки холодных или горячих объектов. Термос – разновидность сосуда Дьюара. З Зеемана эффект – эффект, проявляющийся в снятии вырождения с атомных уровней во внешнем магнитном поле. К Карплуса уравнение – уравнение, показывающее зависимость константы спинспинового взаимодействия от конформации молекулы. Квадруполь – Квадруполь можно рассматривать как совокупность двух одинаковых диполей с равными по величине и противоположными по направлению дипольными моментами, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Примером квадруполя может служить квадрат, в вершинах которого располагаются заряды, чередующиеся по знаку. Квартет – сигнал в спектре, состоящий из четырех линий. Квинтет – сигнал в спектре, состоящий из пяти линий. Крыши, эффект – эффект изменения интенсивностей линий в мультиплете в сильновзаимодействующих системах (см. АБ). Например, в случае взаимодействия групп А и Б линии мультиплета А, расположенные со стороны сигнала группы Б, будут имень большую интенсивность. И наоборот. Л Ларморова частота – частота прецессии спина. М Магнитно эквивалентные ядра – ядра, одинаково взаимодействующие со ВСЕМИ остальными магнитными моментами (атомами) в системе. Магнитный момент ядра, μ – характеристика ядра, являющаяся функций его спина μ = [2g(S(S+1))1/2], где g - множитель, связывающий между собой гиромагнитное отношение частицы с классическим значением гиромагнитного соотношения? Так же являющийся в свою очереь характеристикой данного ядра. Мультиплет – сигнал в спектре, состоящий из большого числа линий. Мультиплетность – количество линий в сигнале. О Оверхаузера эффект – изменение интенсивности одного резонансного сигнала, когда спиновые переходы другого некоторым образом выведены из равновесного состояния. Остаточные протоны – ядра 1H в дейтерорастворителе, оставшиеся в результате неполного замещения их на атомы дейтерия. П Первого порядка спектр – спектр ЯМР, все мультиплеты в котором можно описать с точки зрения скалярного взаимодействия. Прецессия спина – вращение магнитного момента ядра вокруг оси направления внешнего магнитного поля. Подавление – одна их методик спектроскопии ЯМР, позволяющая подавить спиновые переходы в одной или нескольких группах ядер. Приводит к исчезновению сигнала от данной группы, а также к изменению внешнего вида сигналов остальных групп, взаимодействовавших с подавляемой группировкой. Поперечная релаксация – см. Релаксация. Преднасыщение – одна из методик спектроскопии ЯМР, позволяющая удалить сигнал от группы ядер, не оказывая влияния на внешний вид остальных сигналов (сравните с Подавлением). Продольная релаксация – см. Релаксация. Протонного магнитного резонанса метод (ПМР) – метод ядерного магнитного резонанса, примененный на ядрах 1H. Р Релаксация – процесс возвращения системы из возбужденного в основное состояние. В ЯМР выделяют продольную (спин-решеточную) релаксацию вдоль оси направления внешнего магнитного поля, и поперечную (спин-спиновую) релаксацию, происходящую в плоскости, перпендикулярной направлению внешнего магнитного поля. С Сверхпроводник сопротивление. – материал, Энергия проводящий движения ток электронов и в имеющий нулевое сверхпроводнике не расходуется и не выделяется в виде тепла. Сильного поля область – область спектра ЯМР, соответствующая малым значениям м.д. Слабого поля область – область спектра ЯМР, соответствующая высоким значениям химического сдвига. Симуляция спектра – расчет спектра ЯМР по заданным параметрам спиновой системы (хим. сдвиг, КССВ). Синглет – сигнал в спектре, состоящий только из одной линии. Скалярное взаимодействие – взаимодействие нескольких магнитных ядер, приводящее к расщеплению сигналов в спектре ЯМР. Если взаимодействуют группы А и В, то мультиплетность сигнала от группы А зависит от суммарного спина группы В следующим образом: мультиплетность m = 2SB+1, где SB – суммарный спин группы В. Спад свободной индукции (ССИ, FID) – аналитический сигнал метода ЯМР. Является результатом релаксации системы и соответствующим изменением магнитного момента в плоскости, перпендикулярной направлению внешнего магнитного поля. Спин – характеристика частицы, собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома; в этом случае спин определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике) спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы. Спин-решеточная релаксация – см. Релаксация. Спин-спиновая релаксация – см. Релаксация. Спин-спинового взаимодействия константа (КССВ, J) – величина, характеризующая силу магнитного взаимодействия неэквивалентных ядер в спектре ЯМР (в герцах). Приводится при описании сигналов, не являющихся синглетными (мультиплетов). Спиновое эхо – это спонтанное возникновение сигнала ядерного магнитного резонанса через некоторое время после подачи на образец последовательности импульсов радиочастотного поля. Т Тетраметилсилан (ТМС) – (CH3)4Si, стандарт в спектроскопии ЯМР для ядер 1H, 13 C и 29Si Триплет – сигнал в спектре, состоящий из трех линий. Ф Фурье, преобразование – математическая операция, преобразующая спад свободной индукции в частотный вид спектра. Х Химически эквивалентные ядра – а) ядра, обладающие одинаковыми химическими свойствами, б) ядра, обладающие одной и той же величиной химического сдвига в спектре ЯМР. Химический сдвиг – условная величина, характеризующая положение сигнала в спектре ЯМР. Вычисляется по формуле δ=(-0)/H, где - частота сигнала в Гц,0 – частота стандарта (в Гц), H – частота радиочастотного импульса. Выражается в миллионных долях (м.д., ppm)/ Хлористый метилен – CH2Cl2. Дейтерированный хлористый метилен часто используется в ЯМР в качестве растворителя. Обладает низкой температурой замерзания и низкой температурой кипения. Хлороформ – CHCl3 . Дейтерированный хлороформ – самый широко используемый дейтрорастворитель в ЯМР. Ч Чувствительность ядра абсолютная – чувствительность ядра по сравнению с ядром 1H, рассчитанная на основании гиромагнитных отношений и природного содержания данного изотопа. Чувствительность ядра, относительная – чувствительность ядра по сравнению с ядром 1H, рассчитанная на основании гиромагнитных отношений. Я Ядерного магнитного резонанса метод (ЯМР) – спектроскопический метод, использующий явление ядерного магнитного резонанса: способности ядер, обладающих магнитным моментом, претерпевать переходы с изменением спинового состояния в условиях внешнего магнитного поля. ЯМР выявляет информацию о молекулярном и межмолекулярном строении химических веществ. Ядерный эффект Оверхаузера (ЯЭО) – см Оверхаузера эффект. Атомная и молекулярная спектроскопия А Аддитивное смешение цветов – метод синтеза цвета, основанный на сложении аддитивных цветов, то есть цветов непосредственно излучающих объектов. Метод основан на особенностях строения зрительного анализатора человека, в частности на таком явлении как метамерия. Смешивая три основных цвета: красный, зелёный и синий — в определенном соотношении, можно воспроизвести большинство воспринимаемых человеком цветов. Адсорбция – поглощение. В данном случае подразумевается поглощение электромагнитного излучения Адсорбционная спектроскопия – спектроскопия, в которой анализируется поглощение излучения исследуемым образцом. Антистоксова область – область в спектре комбинационного рассеяния, соответствующая переходам, при которых энергия рассеянного фотона превышает энергию поглощённого. Атомизация – процесс разложения молекул на составляющие их атомы. Атомно-адсорбционная спектроскопия – это метод количественного элементного анализа, основанный на измерении поглощения атомным паром монохроматического излучения, энергия кванта hν которого соответствует резонансному переходу в атомах определяемого элемента. Атомно-флуоресцентная спектроскопия – спектроскопия, где нейтральные атомы анализируемого элемента в газовой фазе возбуждаются в ячейке атомизации внешним источником света, как и в атомной абсорбции, измеряется доля энергии, испускаемая возбужденными атомами, претерпевающими переход в основное состояние путем излучения, как в атомной эмиссии. Атомно-эмиссионная спектроскопия – совокупность методов элементного анализа, основанных на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе. Ауксохромная группа – функциональная группа, которая сама по себе не поглощает в близком ультрафиолете, но может влиять на поведение сопряженного с ней хромофора. Б Батохромный сдвиг (батохромный эффект, красный сдвиг) – смещение спектральной полосы в длинноволновую, инфракрасную область под влиянием заместителей или изменений среды. Ближняя ИК-область (NIR) – диапазон инфракрасного излучения, характеризующийся длиной волны 1 – 5 мкм (волновое число 10000-2000 см-1) Больцмана распределение – распределение по энергиям частиц (атомов, молекул) идеального газа в условиях термодинамического равновесия Ei,i1 kT N i 1 e Ni Бора первый постулат – в атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) состояния, в которых он не излучает энергии. Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. Движение электронов по стационарным орбитам не сопровождается излучением электромагнитных волн. Бора второй постулат – При переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) один фотон с энергией hv = En – Em, равной разности энергий соответствующих стационарных состояний. При Em<En происходит излучение фотона, при Em> En – его поглощение. Набор возможных дискретных частот ν = (En – Em)/h квантовых переходов и определяет линейчатый спектр атома. Бугера-Ламберта-Бера закон – закон, определяющий линейную зависимость оптической плотности раствора от концентрации растворенного в нем поглощающего вещества: D C l , где D – оптическая плотность, С – концентрация, l – толщина кюветы с раствором. В Валентное колебание – движение двух атомов в молекуле относительно друг друга вдоль химической связи, приводящее к изменению дины связи. Вращательный спектр – молекулярный спектр, обусловленный квантовыми переходами между дискретными вращательными энергетическими состояниями молекул. Вудворда-Физера правило – правило расчета длины волны для полосы поглощения в УФ-спектроскопии замещенных диенов. Расчет производится за счет суммирования коэффициентов, соответствующих различным заместителям. Вырождение состояния – два или несколько квантовых состояний системы, обладающих одинаковой энергией. Г Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны — менее 2·10−10 м. Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. Гейзенберга принцип неопределенности – см. Принцип неопределенности Гейзенберга Гиперхромный эффект – увеличение интенсивности полосы поглощения под влиянием заместителей или изменений среды. Гипохромный эффект – уменьшение интенсивности полосы поглощения под влиянием заместителей или изменений среды. Гипсохромный сдвиг (гипсохромный эффект, синий сдвиг) – смещение спектральной полосы в коротковолновую, ультрафиолетовую область под влиянием заместителей или изменений среды. Д Дальняя ИК-область (FIR) – диапазон инфракрасного излучения, характеризующийся длиной волны 25 – 350 мкм (волновое число 400 - 50 см-1) Деформационное колебание – взаимное движение атомов в молекуле, приводящее к изменению углов между связями. Дипольный момент – векторная величина, характеризующая асимметрию распределения положительных и отрицательных зарядов в электрически нейтральной системе. Два одинаковых по величине заряда +q и —q образуют электрический. диполь с дипольным моментом p = q l, где l - расстояние между зарядами. Допплера эффект – изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какойто определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты звуковых волн. Дисперсия света – это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты). Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). И ИК-спектроскопия – раздел спектроскопии, охватывающий длинноволновую область спектра (>730 нм за красной границей видимого света). Инфракрасные спектры возникают в результате колебательного (отчасти вращательного) движения молекул, а именно — в результате переходов между колебательными уровнями основного электронного состояния молекул. Интерферометр – измерительный прибор, принцип действия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключается в следующем: пучок электромагнитного излучения (света, радиоволн и т. п.) с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее количество пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установить смещение фаз пучков. К Квантовое состояние - любое возможное состояние, в котором может находиться квантовая система. Чистое квантовое состояние может быть описано набором квантовых чисел. Квантовое число в квантовой механике — характеризует численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние частицы. Задание квантовых чисел полностью характеризует состояние частицы. Квантовый переход - скачкообразный переход квантовой системы (атома, молекулы, атомного ядра, твёрдого тела) из одного состояния в другое, с одного уровня энергии на другой. Колебательный спектр - молекулярный спектр, обусловленный квантовыми переходами между дискретными колебательными состояниями молекул. Комбинационное рассеяние света (эффект Рамана) — неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества (твёрдого, жидкого или газообразного), сопровождающееся заметным изменением его частоты. Коэффициент экстинкции – см. Экстинкции коэффициент КР-спектроскопия – см. Спектроскопия комбинационного рассеяния Л Ламинарное пламя – пламя , в котором перемещение частиц происходит слоями, без перемешивания и пульсаций Люминесценция – нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. М Монохроматор – спектральный оптико-механический прибор, предназначенный для выделения монохроматического излучения. Принцип работы основан на дисперсии света. Микроволновое излучение – электромагнитное излучение, включающее в себя дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазон радиоволн (длина волны от 1 м — частота 300 МГц до 1 мм — 300 ГГц). Мультиплетность состояния – величина, характеризующая спин атома или молекулы. Мультиплетность рассчитывается по формуле: , Н НПВО (нарушенное полное внутреннее отражение) – явление, основанное на проникновении световой волны из оптически более плотной среды 1 (с показателем преломления n1)в менее плотную среду 2 (с показателем преломления n2) на глубину порядка длины световой волны l в условиях полного внутреннего отражения (ПВО). Нарушение ПВО заключается в том, что коэффициент отражения R становится меньше единицы вследствие поглощения света в слое, в который проникает волна, падающая на отражающую среду. Величина ослабления А = 1 - R отражённой волны зависит от поляризации падающей волны, а также пропорциональна показателю поглощения второй среды. Это послужило основой для развития спектроскопии НПВО, имеющей ряд преимуществ перед традиционными методами исследования спектров поглощения и отражения. Особенно эффективен метод НПВО для исследований поверхностных оптических свойств объектов, а также для сильно поглощающих сред. О Обертон – полоса поглощения, соответствующая квантовому переходу с изменением квантового числа более чем на 1. Например, если переход осуществляется с уровня 2 на уровень 1, то такой переход будет основным, а переход с уровня 3 на уровень 1 будет являться первым обертоном к переходу 2→1. Область отпечатков пальцев – область ИК-спектра от 1300 до 625 cм–1. Сюда попадают полосы поглощения, отвечающие колебаниям групп С–С, С–О, С–N, а также деформационные колебания. В результате сильного взаимодействия этих колебаний отнесение полос поглощения к отдельным связям невозможно. Однако весь набор полос поглощения в этой области является индивидуальной характеристикой соединения. Совпадение всех полос неизвестного (исследуемого) вещества со спектром заведомо известного эталона является прекрасным доказательством их идентичности. Оптическая плотность – мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как фотография, металлы и т. д.). П Пламенная фотометрия – см Фотометрия пламени Полихроматор – спектральный оптико-механический прибор, предназначенный для выделения монохроматического излучения. В отличие от монохроматора, содержит несколько выходных щелей, позволяющих регистрировать различные диапазона электромагнитного излучения. Правила отбора – ограничения и запрет на переходы между уровнями квантомеханической системы с поглощением или излучением фотона, наложенные законами сохранения и симметрией. Принцип неопределенности Гейзенберга – фундаментальное неравенство (соотношение неопределённостей), устанавливающее предел точности одновременного определения пары характеризующих систему квантовых наблюдаемых. Одна из форм его представления выглядит следующим образом: Здесь - неопределенность изменения энергии системы, - длительность измерения. Приведенная масса – В задаче двух тел приведённая масса появляется как некая эффективная масса m1 m2 m1 m2 Пропускания спектр – Спектр пропускания — это зависимость коэффициента пропускания от длины волны или частоты (волнового числа, энергии кванта и т. д.) излучения. Применительно к свету такие спектры называют также спектрами светопропускания. Спектры экспериментальным материалом, пропускания являются получаемым выполняемых методами абсорбционной спектроскопии. при первичным исследованиях, Поглощения спектр – зависимость показателя поглощения вещества от длины волны (или частоты, волнового числа, энергии кванта и т. п.) излучения. Он связан с энергетическими переходами в веществе. Полоса переноса заряда (ППЗ) – спектральная полоса, соответствующая переносу электрона между двумя молекулами в том случае, если одна из них легко отдает электрон, а другая легко его принимает. Так как в результате этого донор электрона получает от первоначально нейтральной молекулы положительный заряд, а акцептор электрона - отрицательный, то между ними создается притяжение, и в итоге обе молекулы располагаются рядом образуется комплекс с переносом заряда (КПЗ). Р Рамановская спектроскопия – см. Спектроскопия комбинационного рассеяния Резонансная линия – линия в спектре, обусловленная переходом электрона на основной уровень. Релеевское рассеяние – рассеяние света без изменения длины волны (называемое также упругим рассеянием) на частицах, неоднородностях или других объектах, когда частота рассеиваемого света существенно меньше собственной частоты рассеивающего объекта или системы. Другая формулировка — рассеяние света на объектах, размеры которых меньше его длины волны. Рентгеновское излучение – электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10−2 до 103 Å (от 10−12 до 10−7 м). С Светофильтр – оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения. Скотта правило – правило расчета длины волны для полосы поглощения в УФспектроскопии замещенных диенов. Расчет производится за счет суммирования коэффициентов, соответствующих различным заместителям. Сопряженные связи – в молекуле, двойные или (и) тройные химические связи, разделённые одной простой связью, например: CH2=HC-СН=О Спектроскопия комбинационного рассеяния – раздел оптической спектроскопии, изучающий взаимодействие монохроматического излучения с веществом, сопровождающееся изменением энергии рассеянного излучения по сравнению с энергией падающего на объект (возбуждающего) излучения. См. Комбинационное рассеяние света. Степени свободы – характеристики движения механической системы. Число степеней свободы определяет минимальное количество независимых переменных (обобщённых координат), необходимых для полного описания движения механической системы. Стоксова линия – область в спектре комбинационного рассеяния, соответствующая переходам, при которых энергия рассеянного фотона меньше энергии поглощённого. Субтрактивное смешение цветов – получение цвета путём вычитания из спектрально-равномерного белого света отдельных спектральных составляющих Т Теория кристаллического поля (ТКП) – квантохимическая модель, в которой электронная конфигурация соединений переходных металлов описывается как состояние иона либо атома, находящегося в электростатическом поле, создаваемым окружающими его ионами, атомами или молекулами Турбулентное пламя – пламя , в котором перемещение частиц происходит хаотично, сопровождаясь перемешиванием слоев и пульсациями. У Ультрафиолетовая (УФ, электронная) спектроскопия – раздел оптической спектроскопии, который включает получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ультрафиолетовой области. Энергия фотонов ультрафиолетового и видимого диапазонов спектра достаточно высока (1,7—100 эВ или примерно от 10 до 730 нм), чтобы перевести электроны органических молекул из основного состояния в возбужденное — со связывающей на разрыхляющие орбитали. Разность энергий между этими состояниями квантована, поэтому молекулы поглощают фотоны только строго определенной энергии. Ультрафиолетовое излучение – электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением (10—380 нм, 7,9·1014—3·1016 Гц). Уолша первое правило – длина волны максимального поглощения атомного пара должна быть равна длине волны максимальной интенсивности излучения источника. Уолша второе правило – ширина спектральной линии поглощения атомных паров должна быть, по крайней мере, в два раза больше ширины линии испускания источника. Ф Флуоресценция – физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S 1 в основное состояние S0. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя мультиплетности: между синглетными уровнями состояниями одинаковой или триплетными . Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10−11−10−6 с. Фосфоресценция – физический процесс, разновидность люминесценции, запрещенный по спину излучательный переход между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантово-механический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10 −3−10−2 с. Фотометрия пламени – оптический метод количественного элементного анализа по атомным спектрам испускания. Для получения спектров анализируемое вещество переводят в атомный пар в пламени. Термическая пламенная фотометрия - разновидность атомного эмиссионного спектрального анализа. В этом методе анализируемый раствор в виде аэрозоля вводят в пламя горючей смеси воздуха или N2O с углеводородами (пропаном, бутаном, ацетиленом). При этом растворитель и соли определяемых металлов испаряются и диссоциируют на своб. атомы. Атомы металлов и образовавшиеся в ряде случаев молекулы их оксидов и гидроксидов возбуждаются и излучают световую энергию. Из всего спектра испускания выделяют характерную для определяемого элемента аналит. линию (с помощью светофильтра или монохроматора) и фотоэлектрически измеряют ее интенсивность, которая служит мерой концентрации данного элемента. Х Хромофорная группа – простая функциональная группа, ответственная за поглощение с характеристическими величинами коэффициента экстинкции (ε) и дляины волны (). Э Экстинкции коэффициент (ε) – величина, характеризующая эффективность поглощения электромагнитного излучения. См. Бугера-Ламберта-Бера закон Электронный переход –переход электрона из одного квантового состояния в другой. Как правило сопровождается поглащением или выделение энергии. См. Бора постулаты. Электронный спектр – спектры, обусловленные квантовыми переходами из одного электронного состояния молекулы или атома в другое. Переходы, при которых происходит поглощение кванта электромагнитного излучения, образуют электронные спектры поглощения. Переходы, сопровождающиеся испусканием излучения, образуют электронные спектры испускания (эмиссии). Электронные спектры расположены, как правило, в видимой и УФ областях спектра. Эмиссия – испускание, выделение атомом или молекулой кванта света Эмиссионная спектроскопия – спектроскопия, в которой анализируется спектр излучения исследуемого образца. Образец преым образцом. Энергетический уровень – собственные значения энергии квантовых систем, то есть систем, состоящих из микрочастиц (электронов, протонов и других элементарных частиц) и подчиняющихся законам квантовой механики. Каждый уровень характеризуется определённым состоянием системы, или подмножеством таковых в случае вырождения. Понятие применимо к атомам (электронные уровни), молекулам (различные уровни, соответствующие колебаниям и вращениям), атомным ядрам (внутриядерные энергетические уровни) и т.д. Учебное издание Ельцов Илья Владимирович, Нефедов Андрей Алексеевич СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ТЕРМИНОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА» Учебно-методический комплекс Редакционно-издательский Центр НГУ. 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2.