А.М. Гаськов - Методы исследования неорганических веществ и материалов (методические разработки к лабораторному практикуму) (1114431), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Установить увеличение 30000x и выбрать участок с достаточнымколичеством мелких кристаллов исследуемого вещества. Подняв увеличение до100000х, выбрать подходящий для электроннодифракционного исследования кристалл спрозрачным для электронного пучка участком не менее 0.1 мкм в поперечнике.•Тщательно сфокусировать образец.
Перейти в режим наблюдения дифракционнойкартины. Установить длину камеры 100 см (или чуть менее). Сфокусировать исфотографировать дифракционную картину. Сравнить полученную дифрактограмму содной из приведенных в атласе для кристаллов с данным типом симметрии.•С помощью пакета EMS и аналитической процедуры, изложенной во введении,проиндицируйте полученную электронограмму и определите ориентацию образцаотносительно электронного пучка. Проиндицируйте полученную картину, оценитепараметр решетки кристалла.•В отчете о выполнении задачи должны быть отмечены:13- результаты индицирования дифракционной картины;- ориентация образца относительно электронного пучка;- закон погасания и вывод о теше дифракционной симметрии кристалла;- результаты определения параметра(ов) решетки кристалла;- построенная с помощью пакета EMS теоретическая дифрактограмма.Примечания.жВработерассматриваетсятолькоэлектроннаямикродифракциятонкихкристаллических объектов (в зарубежной литературе данный метод носит название SelectedArea Electron Diffraction - сокращенно SAED ).жжТеория обратной решетки и ее применение при решении дифракционных задачсм.
монографии по электронной микроскопии [ 1 ] или по рентгенографии [ 5 ].жжжСоотношения между симметрией кристалла и его дифракционнойсимметрией ( Лауэ-классом ) приведены напр, в [ 4 }.жжжжДанная часть работы может быть проведена в виде ознакомительной беседы сдемонстрацией под руководством преподавателя.ЛИТЕРАТУРА1. П-Хирш, А,Хови и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов.
М.: "Мир", 1968,574 с.2.С.С.Горелик,Ю.А.Скаков,Л-ШРасторгуев.Рентгенографическийиэлектроннооптический анализ. М.: МИСиС, 1994, 328 с.3. P.A.Stadelmann. EMS - a software package for electron diffraction analysis and HREM imagesimulation in materials science, Ultramicroscopy, 1987, v.21, p.131-146.4. Л.И.Миркин, Рентгеноструктурный анализ. Индицирование рентгенограмм (Справочноеруководство). М.: Наука, 1981, 496 с.5. Гинье А.
Рентгенография кристаллов. М,: ИЛ, 1961,Контрольное задание.На предложенном вам рисунке представлена электронограмма кристалла флюорита (CaF2)или кремния, рассчитанная программой EMS для ускоряющего напряжения 200 кВ и длиныкамеры 70 см,- проиндицируйте электронограмму14- постройте дифракционную картину от кристалла флюорита длянаправлений электронного пучка (100) и (111)- для приведенной электронограммы определите индексы (uvw) направленияэлектронного пучка- определите параметр решетки по электронограмме-каков был бы вид дифракционной картины, если бы вместо электронного пучкаиспользовали Cu - Кα рентгеновское излучение? В чем причина различий?-Какиспользуярентгеновскоеизлучениеполучитькартину,подобнуюэлектронограмме?15Задача 3.ПРИМЕНЕНИЕ ДЛИННОВОЛНОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯИССЛЕДОВАНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙРешетова Л.Н., Бобылев А.П.ЦЕЛЬ РАБОТЫ: приготовить образцы, снять спектр, провести отнесение полос в спектре.ВВЕДЕНИЕКолебательная спектроскопия объединяет спектры поглощения в инфракрасной области испектры комбинационного рассеяния.
Оба вида спектров связаны с периодическимиизменениями относительного расположения атомных ядер, т.е. с колебательным движениеммолекул или ионов.Если подвергнуть какое-либо вещество воздействию непрерывной световой энергииинфракрасного диапазона (10 – 5000см-1) и разложить прошедший через вещество световойпоток по длинам волн, а затем измерить энергию светового потока в зависимости от длиныПропускание, %волны, то получится спектр поглощения (пропускания) данного вещества (рис.1).ν~, см -1Рис. 1.
Инфракрасный спектрНа фоне базовой линии с интенсивностью I0 появляются полосы поглощения с волновымичислами ν1, ν2, ν3 и т.д. (ν - величина, обратная длине волны (в см), измеренной в вакууме. В16прикладной спектроскопии волновое число обычно называют частотой).
Интенсивности Iэтих полос различны и могут измеряться в % пропускания Т = I / I0 ⋅100.В зависимости от состава, строения и природы химической связи спектр вещества являетсяиндивидуальным по числу полос, их положению на шкале волновых чисел и интенсивности.Современные компьютерные базы данных колебательных спектров позволяют по спектрувещества провести его идентификацию и качественный анализ на наличие отдельныхатомных группировок (например, OH-, SO42-, CO32-, H2O, NH3, CO2 и т.д.).Колебания, частоты которых сохраняют свое значение в спектрах разных веществ,называются характеристическими, а их частоты – характеристическими групповымичастотами.ИК область спектра охватывает диапазон длин волн от 10 см-1, что соответствует нижнемупределу колебательных частот молекул, до границы видимой области (~12000 см-1). Вся ИКобласть условно делится на ближнюю, среднюю и дальнюю или длинноволновую.Длинноволновой областью ИК спектра обычно принято считать спектральный интервал 10 400 см-1, хотя граница между средней и длинноволновой областью определена не строго инаходится в районе 400 - 500 см-1.
Область спектра ниже 10 см-1 исследуется методамимикроволновой и радиоспектроскопии.Полосыпоглощения,наблюдающиесякакв-1низкочастотной(от10до-1400 см ), так и в других ИК областях (от 400 до 5000 см ) имеют единую природу иинтерпретируются на основе теории колебаний многоатомных систем и электрооптическойтеории интенсивности. Длинноволновые ИК спектры могут быть уникальным источникоминформацииометаллорганическихстроенииисоединений,свойствахполимеровнеорганических,ибиологическихкоординационных,объектов.Спектрынизкочастотной ИК области используются в конформационном анализе, при изучениимежмолекулярных взаимодействий, для расчета термодинамических функций.
Эти спектрынаходят широкое применение в химии, при изучении динамики кристаллических решеток, висследованиях энергетических уровней в твердых телах. В дальней ИК области находятсячастоты собственных колебаний водородной связи, колебаний связей между тяжелымиатомами, скелетных колебаний (особенно чувствительных к пространственному строению имежмолекулярной ассоциации), частоты колебаний кристаллических решеток. Эта областьохватывает также валентные и деформационные колебания Me – O, Me – N, Me – Hal, Me –Chal, колебания лигандов.
При изучении ИК спектров неорганических соединений17необходимо сочетать анализ низкочастотных полос с анализом полос в других областях,используя при интерпретации теорию колебаний. Низкочастотные полосы поглощениясоответствуют, как правило, нехарактеристическим колебаниям, в которых принимаютучастие практически все атомы молекулы. Поэтому составление корреляционных таблицмежду частотами и колебаниями определенных химических связей или групп не всегдавозможно.Техника и методика ИК спектроскопииПо общим принципам устройства ИК спектрометров их можно разделить на две основныегруппы. Первая включает приборы с последовательным сканированием и регистрациейспектра с помощью одноканального приемника, а вторая – спектрометры, в которых наприемник попадает излучение всего изучаемого спектрального диапазона, но сигналыпреобразуются и расшифровываются так, что можно получить информацию о каждомотдельном участке с регистрацией полного спектра во всем диапазоне.
Приборы этих группмогут быть диспергирующие и недиспергирующие. По схеме освещения ИК спектрометрыбывают одно- и двухлучевые. При однолучевой схеме спектр поглощения исследуемоговещества регистрируется вместе с фоновым поглощением. Чтобы получить спектр (впроцентах пропускания), нужно зарегистрировать также кривую интенсивности испусканияисточника (фоновый спектр). Принимая интенсивность при каждой λ в регистрируемомспектре и спектре испускания соответственно как Iλ и I0λ , находят значение пропусканияТλ= (Iλ / I0λ) ⋅ 100 % и строят по точкам спектральную кривую зависимости от λ (или от ν).Обычно используется двухлучевая схема, которая позволяет выравнивать фон, т.е.
линиюполного пропускания, и компенсировать поглощение атмосферных паров H2O и СО2.Диспергирующие приборы первой группы – это сканирующие спектрометры. В качестведиспергирующего устройства (т.е. устройства для разложения спектра) используютсяпризмы из монокристаллов KBr, NaCl, LiF (для средней ИК области 400 – 5000 см-1), CsI(для 400 – 200 см-1) и дифракционные решетки. Несмотря на высокое качество этихприборов, они все больше заменяются на Фурье-спектрометры, относяшиеся к группенедиспергирующих приборов.Недиспергирующие приборы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
