Файл: Краббе П. Применение хироптических методов в химии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 13.07.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Измерение ДОВ и КД

Г57

светового потока низка. Поэтому при выборе концентра­ ции образца и длины кюветы в к а ж д о м отдельном случае

необходимо принимать во внимание поглощение образца,

интенсивность эффекта

Коттона и область длин волн, при

которых производится

измерение. Д л я

того чтобы

избе­

ж а т ь помех, и с к а ж а ю щ и х результаты,

например,

рас­

сеяния света, измерения необходимо проводить при оптической плотности образца не выше 2,5. Данные, ко­ торыми обычно руководствуются при приготовлении об­

разцов

и выборе масштаба шкалы, приведены

в

т а б л . 5 .

Д л я

измерения плавной части кривой Д О

В

обычно

используют кювету длиной 100 мм и концентрацию об­ разца 0,1—1%. Количество образца д л я каждого типа

кювет приведено в табл .

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Размер

кювет

и количество

образца,

 

требуемое

для

их заполнения

 

 

 

Длинл и на

Ошибка

в

Количество

Форма кюветы

определении

образца

для

кюветы,

длины,

 

заполнения

 

мм

 

мм

 

кюветы,

мл

 

100

 

±0,05

 

5 или немно­

 

 

 

 

 

 

го больше

 

50

 

То

же

 

2,5

 

Цилиндричес­

20

 

»

>

 

1

 

кая

10

 

 

 

 

0,5

 

 

20

 

 

 

 

4

 

 

10

 

 

 

 

2

 

Прямоугольная

5

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

0,4

 

 

1

 

 

 

 

0,2

 

U-образная

0,5

 

»

»

 

0,1

 

0,2

 

±0,02

 

0,04

 

 

0,1

 

То

же

 

0,01

 

4.4. Подготовка

прибора

к

измерениям

 

Измерения Д О В и К Д на спектрополяриметре модели ORD/UV-5 производятся при одинаковых условиях. Время прогревания прибора равно приблизительно


158

 

Приложение

15—30 мин. Так

ж е

как

и в

некоторых других приборах

для измерения

Д О В

и

К Д ,

нулевая линия может сме­

щаться, поэтому во время прогревания необходимо про­ верять ее положение при определенной длине волны. Проверка прибора перед измерением проводится в сле­ дующем порядке.

1. Проверка нулевой линии при измерении Д О В и К Д

Нулевую линию необходимо проверять перед измере­ нием и после него на максимальной чувствительности прибора (масштаб шкалы ± 0 , 1 ° для Д О В и ± 0 , 0 0 2 AD для КД) при определенной длине волны.

2. Положение кюветы

Правильное положение кюветы является очень важ­ ным фактором для проведения точного измерения. Окош-

- Оптическая

 

оса

 

2

 

4

 

Рис. 6.

Кюветы и держатель кювет.

 

/ — ц и л и н д р и ч е с к а я термостатируемая

кювета;

2—прямоугольная

кювета;

3—прокладка;

4—U-образная

кювета

(вид спереди),

 

ки кюветы д о л ж н ы быть чистыми, для чего их необхо­ димо тщательно протирать марлей, смоченной в спирте. Перед измерением кювета ставится в положение, пока-

 

Измерение

ДОВ и КД

159

занное

на рис. 6. Д е р ж а т е л ь

кюветы необходимо

фикси­

ровать

по отношению к оптической оси. Кювету

следует

устанавливать в одном и том ж е положении. Когда ис­ пользуется прямоугольная кювета, ее сторона с выграви­ рованной надписью д о л ж н а быть обращена к падающему лучу. Кювета в держателе должна находиться в фикси­ рованном положении. Необходимо помнить, чт.о положе­ ние кюветы является наиболее в а ж н ы м фактором при определении очень слабых эффектов Коттона, особенно

для

образцов,

измерение

Д О В и

К Д которых

требует

большой тщательности. Вообще, измерения

Д О В тре­

буют большей тщательности, чем измерения КД .

 

 

3.

Выбор масштаба

шкалы и скорости развертки

спектра

 

Развертка длин

волн при измерении как Д О В , так и

К Д

 

в области

поглощения

образцов (где

интенсивность

светового

луча

низка)

проводится

при скоростях

более

низких,

чем при измерении

поглощения. Различие

в тех­

нике

измерений Д О В и К Д состоит в том, что скорость

развертки

при

измерении

К Д обычно в два

или

более

раза меньше, так как значение временной

константы уси­

лителя

при измерении

К Д

больше, чем при

измерении

Д О В .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После установки кюветы в фиксированном

положе­

нии относительно оптической оси следует

подобрать

условия

измерения.

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

Выбор

величины

поглощения

образца

и

 

масштаба

шкалы.

Когда

величина

поглощения образца

превышает

2,5—3, напряжение на фотоумножителе возрастает до верхнего предела. В этих условиях после установки под­ ходящего масштаба шкалы .необходимо подобрать об­ ласть длин волн, где наблюдается эффект Коттона. За ­ тем нужно отметить напряжение на фотоумножителе,

когда оно достигнет

верхнего предела (800—1000

В при

измерении Д О В

и

600 В

при измерении К Д ) .

Когда

верхний предел

достигнут,

отмечается интервал

длин

волн (несколько десятков нанометров), после которого напряжение снова понижается. Необходимо т а к ж е най­ ти приблизительную величину Д О В или КД, чтобы опре­ делить концентрацию образца и' длину кюветы. Затем



i fT i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i I

I i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i

MM

г i i i i i i • i i i i

350

( I i i i i I

h i i i I i i i i l i i i i I i i i i I i i i

200

250

300

400

450

200

250

300

350

400

Условия

 

п •> я» (270—450 нм)

 

я

» я* (200-280 нм)

измерения

 

Д О В

 

К Д

 

Д О В

 

К Д

Концентра­

 

0,1

 

0,1

 

0,1

 

0,01

ция, %

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Длина

кюве­

 

1

 

 

0,1

 

0,5

ты, см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М а с ш т а б

Кривая Л 0,1°

Кривая 4:

Кривая 3:

 

Кривая 5:

шкалы

 

Кривая 2: 0,4°

0,005 ДО

0,1°

 

0,005 ДО

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость раз­ вертки

Ширина щели

На п р я ж е н и е на фотоум­ ножителе

2,5—5 мин/100 нм

10 мин/100 нм

8-20 мин/100 нм

8-20 мин/100 нм

Кривая 6:

Кривая 7:

Кривая 6:

Кривая 8: 2,5

стандартная

стандартная

стандартная

 

Кривая 9:

Кривая 12:

Кривая 10:

Кривая 13;

измерение

измерение

измерение

измерение

раствора

раствора

раствора

раствора

Кривая // :

 

Кривая 11:

 

измерение

 

измерение

 

растворителя

 

растворителя

 

Рис. 7. Кривые ДОВ и КД растворов Д4 -холестенона-3 в метаноле.


Измерение ДОВ и КД

161

следует выбрать масштаб шкалы, чтобы вся кривая уме^ стилась на д и а г р а м м е самописца. Однако нужно отме­

тить, что величины

поглощения

и эффекта

Коттона раз ­

личаются дл я каждой области длин волн

д а ж е дл я од­

ного и того

ж е образца . Например,

коэффициент

погло­

щения п -> я*-перехода

в области 310—330 нм в

случае

а, (3-неиасыщенных

кетонов

в

10—100 раз

меньше, чем

коэффициент поглощения для

я -> я*-перехода

обла­

сти 220—240 нм) .

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрации

образцов,

длины

кювет

и

масштабы

ш к а л ы при измерении Д О В и К Д для различных классов

соединений приведены в табл . 5.

 

 

 

 

б. Скорость

развертки

длин

волн. Измерение Д О В

и К Д

по сравнению с измерением

поглощения

в УФ-области

требует более тщательного выбора скорости развертки.

Это обусловлено

тем, что временная константа фотоум­

ножителя велика

(что требует много времени для выпол­

нения а н а л и з а ) ,

а интенсивность

светового

потока низка,

вследствие высокого поглощения

образца.

Вообще ско­

рость развертки д о л ж н а быть тем выше, чем ниже напря­ жение на фотоумножителе, чем больше величина Д О В и

К Д

и чем более пологая кривая .

С другой стороны, если напряжение на фотоумножи­

теле

велико, кривая крутая, а отношение сигнал/шум

низкое, то необходимо снижать скорость развертки. Д л я увеличения эффективности аналитических методов целе­ сообразно применять большую скорость развертки в об­ ласти, где напряжение на фотоумножителе низкое, и меньшую скорость развертки в области, где напряжение

высокое. Д л я увеличения

точности и четкости

записи

очень слабых эффектов Коттона запись повторяют

д в а ж ­

ды или т р и ж д ы на одной и той ж е части диаграммы .

Н а рис. 7 и 8 приведены

кривые Д О В и К Д Д4 -холес-

тенона-3 в метаноле и изооктане соответственно. Кривые на рис. 7 служат примером того, что для каждой обла­ сти длин волн нужна различная техника измерения. Хо- лестенон-3, типичный а,р-ненасыщенный кетон, проявляет эффект Коттона, обусловленный п ->- я*-переходом в об­

ласти 320—340 нм, и эффект

Коттона, обусловленный

я - > я * - п е р е х о д о м

вблизи

220

нм. Эффект

Коттона,

на­

блюдаемый при

316 нм в

метанольном

растворе,

был