ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
142 |
|
Приложение |
|
|
|
Из |
уравнений (9), ( И ) |
и (12) можно получить |
урав |
||
нение, |
связывающее молекулярную эллиптичность [8] и |
||||
молекулярный |
круговой дихроизм As: |
|
|
||
|
|
[9] <* 3300 Де. |
|
(13) |
|
Необходимо |
учитывать |
различие единиц, в которых |
|||
в ы р а ж а ю т с я концентрация |
и длина кюветы |
в уравнениях |
|||
(9), ( И ) и (12). |
|
|
|
||
|
|
2. ВВЕДЕНИЕ |
|
|
|
Д л я |
получения надежных и воспроизводимых |
кривых |
|||
Д О В и К Д необходимо уметь правильно |
пользоваться |
прибором. В настоящее время назрела настоятельная не обходимость в создании общих инструкций по эксплуа тации спектрополяриметров и дихрографов. Поскольку описать все существующие в настоящее время приборы практически невозможно, мы рассмотрим работу на авто матическом регистрирующем спектрополяриметре « Д ж а с -
ко» (JASCO, Model |
ORD/UV-5, Japan Spectroscopic Со) . |
|
2.1. Параметры, |
влияющие на точность |
измерений |
Д л я получения хорошо воспроизводимых спектров не обходимо учитывать все воздействия, которые могут по влиять на точность измерений, и стараться в к а ж д о м измерении сохранять все условия по возможности неиз менными. Главными факторами, определяющими точ ность измерения, являются следующие:
1. Характеристики прибора: точность установки дли ны волны, монохроматичность волны света, характери стика рассеянного света, воспроизводимость, стабиль ность, точность измерения вращения по всей шкале, максимальная чувствительность, отношение сигнал/шум
ит. д.
2.Приготовление образца: чистота образца, измене ние природы образца, ошибки взвешивания, точность из мерительных колб и пипеток, чистота растворителя, при сутствие неудаленного растворителя, мутность раствора образца и т , д.
Измерение ДОВ и КД |
143 |
3.Техника измерений: концентрация образца и длина оптического пути кюветы, загрязнение окошек кюветы, положение кюветы, условия измерения и т. д.
4.Другие параметры: температура окружающей сре ды, влажность окружающей среды, постоянство напря жения в сети, влияние близлежащих приборов, потреб ляющих большую энергию, посторонние вибрации и пары
органических растворителей, содержащиеся |
в комнате, |
и т. д. |
|
Так как факторы, влияющие на точность |
измерения, |
как показано выше, довольно многочисленны, то необ ходимо оценить их с точки зрения ошибок, которые они могут внести. Например, уровень шума может быть слишком высоким по различным причинам, таким, как: а) нестабильность напряжения сети (вызывающая коле
бание высокого |
н а п р я ж е н и я ) , б) помехи, образующиеся |
в электрических |
системах прибора, в) мутность раствора |
образца, г) слишком высокая оптическая плотность об разца (что заставляет повышать высокое напряжение на фотоумножителе), д) частичное перекрывание светового луча держателем кюветы (вызывающее подъем' напря жения на фотоумножителе в той области спектра, где образец не поглощает свет). Параметры, снижающие аналитическую точность, необходимо оценить после тща^ тельно разработанного контроля помех в каждом случае.
Особенно это |
относится |
к параметрам, отмеченным |
в п. 4, которые |
будут, |
конечно, увеличивать уровень |
шума на полученных кривых. Каждый химик должен, следовательно, проводить измерения с желательной сте пенью точности, так чтобы он мог стандартизировать свои собственные измерения и выполнять их в одинако вых условиях.
2.2. Два типа экспериментальных |
ошибок |
||
Экспериментальные ошибки |
грубо |
можно |
разделить |
на: а) абсолютные ошибки и б) |
относительные |
ошибки. |
К факторам, влияющим на абсолютные ошибки, отно сятся дрейф и нестабильность нулевой линии, уровень шума, мутность раствора (особенно при измерениях
144 |
|
Приложение |
Д О В ) , |
загрязненность |
окошек кюветы, положение кю |
веты |
и т. д. Особенно |
тщательно требуется подбирать |
условия при измерении слабых эффектов Коттона. Фак торами, определяющими относительные ошибки, являют ся точность делений ш к а л ы (шкала чувствительности), чистота образца, концентрация образца, длина оптиче
ского |
пути |
кюветы и т. д. Однако |
ошибки такого рода |
|
могут |
быть |
исключены, если предварительно стандарти |
||
зировать факторы, упомянутые в п. 2. |
||||
|
3. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПРИБОРАХ |
|||
|
|
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОВ И КД |
||
|
|
3.1. Принципы |
работы |
прибора |
1. |
Прибор |
для измерения |
ДОВ. |
Принципего работы |
основан на измерении угла вращения плоскости поляри зации света, проходящего через слой исследуемого веще ства. Прибор сконструирован на основе метода оптиче ского нуля. Точность измеряемых величин почти полно стью зависит от точности оптической и механической систем (включая вспомогательную систему) и не зависит от линейности выходных сигналов на усилителе, что об
легчает определение абсолютной |
величины |
Д О В . |
|||
2. Прибор |
для |
измерения |
КД. |
Принцип |
действия при |
бора основан |
на |
превращении линейно поляризованного |
|||
монохроматического света |
в попеременно |
чередующийся |
поляризованный по кругу вправо и влево свет с помощью переменного электрического поля в ячейке Покельса (четвертьволновая пластинка) . Точность измерения К Д непосредственно зависит от линейности и степени усиле ния сигналов на выходе усилителя, а т а к ж е от точности изготовления ячейки Покельса и другой оптики. Таким образом, очень трудно определить абсолютную величину К Д , поэтому более целесообразно относить наблюдаемые величины к известным стандартам .
3.2. ДОВ и КД
Н а рис. |
2 показано |
соотношение Д О В - , К Д - и УФ- |
спектров. Амплитуда |
Д О В пропорциональна величине |
|
К Д в точке |
максимума, |
а знак пика Д О В в длинноволно- |
|
|
Измерение |
ДОВ и |
КД |
145 |
|
вой |
области |
спектра |
соответствует |
знаку К Д . Это |
озна |
|
чает, |
что из |
кривых |
Д О В |
и К Д |
получают одинаковую |
информацию. Однако это совершенно разные явления, поэтому между способами измерения и анализом полу
ченных |
данных |
в |
|
случае |
Д О В |
и К Д |
имеются |
различия . |
|||
Поскольку |
на |
|
кривой К Д |
легко |
выделить |
сложные |
|||||
эффекты |
Коттона, |
то с помощью этого метода |
можно |
||||||||
определить |
количество |
|
|
|
|
|
|||||
к а ж д о г о |
|
компонента, |
|
|
|
|
|
||||
если |
|
анализируется |
|
|
|
|
|
||||
смесь |
двух |
оптически |
|
|
|
|
|
||||
активных |
|
соединений, |
|
|
|
|
|
||||
а т а к ж е |
вычислить |
|
|
|
|
|
|||||
вращательную |
|
|
силу. |
|
|
|
|
|
|||
Кривая |
Д О В , |
с |
другой |
|
|
|
|
|
|||
стороны, |
более |
э ф ф е к : |
|
|
|
|
|
||||
тивна |
при |
определении |
|
|
|
|
|
||||
оптически |
|
|
активных |
|
|
|
|
|
|||
примесей |
|
в |
процессе |
|
|
|
|
|
|||
очистки |
белков |
|
или |
|
|
|
|
|
|||
Рис. 2. |
Взаимосвязь |
ДОВ- |
|
|
|
|
|
||||
КД- и УФ-спектров погло |
|
|
|
|
|
||||||
|
щения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
/ — Д О В ; |
2 — К Д ; |
3—УФ-спектр. |
|
|
|
|
|
||||
спиральных |
полимеров. |
Кроме |
того, |
метод Д О В |
более |
применим при изучении углеводородов, не. содержащих
хромофора, а |
т а к ж е |
эфиров, спиртов |
или Сахаров. |
|
||
Измерение |
Д О В |
требует большего |
внимания, |
чем |
из |
|
мерение К Д , |
вследствие большей |
чувствительности |
к: |
|||
1) загрязнению окошек кюветы; 2) |
положению |
кюветы; |
3) оптическому вращению пустой кюветы в результате напряжения стекол окошек кюветы; 4) уменьшению от ношения сигнал/шум, вызванному мутностью раствора образца; 5) конвекционным токам в смеси растворителя; 6) влиянию в р а щ е н и я кюветы и растворителя, обуслов ленному эффектом Ф а р а д е я ; 7) преломлению и диспер
сии, |
обусловленным гелеобразным раствором образца |
при |
низкотемпературных измерениях. |
Н6 |
|
|
|
|
П рилоокение |
|
|
|
|
||
|
|
3.3. |
Проверка |
прибора |
|
|
|
||||
П о д р о б н ая методика проверки прибора будет изло |
|||||||||||
жена |
в п. 4. Здесь |
ж е |
рассмотрим |
основные |
узлы |
при |
|||||
бора. |
|
|
|
лента. |
|
|
|
|
|
|
|
/. Диаграммная |
|
На диаграммной |
ленте |
спект- |
|||||||
рополяриметра |
«Джаско» |
записываются |
кривые Д О В - , |
||||||||
К Д - |
и УФ-спектров |
поглощения, |
а т а к ж е ширина |
щели |
|||||||
и напряжение |
на |
|
фотоумножителе |
(рис. 3). Ширина |
|||||||
щелн |
автоматически |
изменяется |
так, чтобы |
поддержи |
|||||||
вать |
напряжение |
на |
фотоумножителе |
приблизительно |
на постоянном уровне в области длин волн 185—700 нм. Это необходимо потому, что интенсивность излучения ксеноновой лампы и чувствительность детектора изме няются с длиной волны. Кроме того, напряжение на фотоумножителе автоматически повышается, чтобы под держивать выходной сигнал детектора на постоянном уровне, так как интенсивность света снижается из-за по глощения света образцом Если образец обладает слиш ком большим поглощением, напряжение увеличивается до предела и возрастает шум, приводящий к уменьше
нию отношения |
сигнал/шум на кривых Д О В и К Д . Д л я |
||
проверки достоверности |
результатов |
измерения Д О В и |
|
К Д необходима |
запись |
напряжения |
на фотоумножителе. |
2. Проверка |
точности |
установки |
длины волны. Хотя |
показатель преломления призмы, изготовленной из плав леного кварца и используемой в монохроматоре спектрополяриметра модели ORD/UV-5, изменяется с темпе
ратурой, длина |
волны в основном остается постоянной |
в температурном |
интервале от 10 до 30 °С и в области |
длин воли короче 400 нм. Однако в более длинноволно вой области вблизи 600 нм имеется дрейф длин волн, до стигающий 2—4 нм, что объясняется зависимостью коэф фициента преломления от температуры. Если прибор находится в комнате без кондиционирования воздуха, то, особенно в холодный сезон, необходимо перед измере ниями прогреть прибор. Проверка точности установки длины волны прибора в коротковолновой области осу
ществляется |
по линии |
ртути |
(253,7 нм) (длина кюветы |
от 1 до 5 см) |
и в длинноволновой области по полосе по |
||
глощения неодимового |
стекла |
(586 нм) . |