Изучение ИК спектров лишайников Якутии

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЕ ИК ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПИИ 5
1.1 Введение в ИК – спектроскопию 5
1.2. Поглощение инфракрасного излучения 9
1.3 ИК Фурье-спектрометр 15
1.4 Интерферометры Майкельсона 15
1.5 Фурье преобразование 22
1.6 Некоторые особенности и преимущества спектроскопии с 23
1.7 Регистрация спектров 25
1.8 Гамма спектроскопия 27
1.9 Физические процессы и формирование сигнала в гамма-спектрометре. 29
1.10 Разрешающая способность и эффективности детекторов. 32
1.11 Практическая гамма-спектрометрия 33
1.12 Лишайники и их структура 35
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 39
2.1. Метод и прием подготовки проб в ИК спектроскопии 39
2.2 Технические характеристики PerkinElmer Specrtum Two 42
2.3 Методика проведения исследования ИК Фурье спектроскопии 44
2.4 Полупроводниковый гамма-спектрометр с двумя детекторами особо чистого германия: коаксиальный детектор гамма-излучения GЕМ и низкофоновый планарный детектор GLР фирмы ORTEC. 46
2.5 Методика проведения исследования Гамма спектроскопии 48
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОСУЖДЕНИЯ 49
3.1 Инфракрасные спектры лишайников 49
3.2. Гамма спектроскопия лишайников 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 59

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность. Территория Якутии обладает значительными запасами природного лишайникового сырья, что обусловливает высокий потенциал развития биотехнологического производства. В настоящее время в Якутии на основе лишайников рода кладония налажено производство ряда пищевых биологически активных добавок – «Ягель детокс», «Кладосент» и т. д. Первичные и вторичные метаболиты лишайников обладают высокой биологической активностью, поэтому лишайники успешно применяются в народной медицине и входят в состав фармацевтических препаратов. Кроме этого, лишайники являются природными индикаторами чистоты воздуха. Они имеют повышенную чувствительность к химическому загрязнению. Мохово-лишайниковый покров может фиксировать до 80 % радионуклидов.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЕ ИК ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПИИ
1.1 Введение в ИК – спектроскопию
Спектроскопия — это наука, изучающая связь электромагнитного излучения с веществом, что выдает информацию о самом веществе, атомах и молекулах, образующих вещество, его структуре и свойствах. Спектроскопия применяет весь спектр электромагнитного излучения, начиная инфракрасные лучи, видимые и ультрафиолетовые лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи, микроволновое излучение и радиочастоты. Данный метод абсорбционной спектроскопии создан для взаимодействия электромагнитного излучения с веществом.
Таблица 1.1. Виды излучения и длины волн электромагнитного излучения.
















В зависимости от объекта изучения спектроскопия делится на две категории: молекулярную и атомную. Молекулярный - свойства и состав молекул. Атомная спектроскопия исследует его качества и структуру атомов. Способом спектроскопии представляется спектральный анализ. Способы спектрального анализа применяют способность атомов и молекул поглощать и испускать электромагнитное излучение.
Инфракрасная спектроскопия
ИК-спектроскопия — это один из разделов спектроскопии, содержит в себе получение и изучение инфракрасных спектров. Инфракрасная спектроскопия занимается в главном изучением спектров молекулярного излучения, поглощения и отражения, потому в инфракрасной области имеется множество колебательных и вращательных спектров молекул. Инфракрасная спектроскопия обладает ту же специфическую характеристику, что и отпечатки пальцев человека. Вещество идентифицировано по его спектрам, когда его спектр известен.
Инфракрасная (ИК) спектроскопия представляется одним с наиболее главных распространенных способов молекулярной спектроскопии и занимается изучением колебательных спектров молекул. Эти полосовые спектры определяются структурой молекулы и связаны с переходами между колебательные энергетические состояния или, в классической интерпретации, с колебаниями атомных ядер условно положений равновесия. Количество и частоты полос зависят, во-первых, от количества атомов, образующих молекулу, масс атомных ядер, геометрии и симметрии равновесной ядерной конфигурации, а во-вторых, от потенциального поля внутримолекулярных сил. Следовательно, колебательные спектры представляются очень специфическими и чувствительными характеристиками молекул, что объясняет их широкое применение в химических исследованиях.
1.1 Основные характеристики электромагнитного излучения
Электромагнитная излучение обладает следующие главные параметры: длина волны ?, частота ?, волновое число и отвечающую энергию излучения E.
Волна, что проходит определенное расстояние за один тик, называется длиной волны. Главной единицей измерения длины волны в ультрафиолетовой и видимой зоны являются нанометры (единица измерения 1нм = 10–9 м), в инфракрасной зоне - микрометры (единица измерения 1 мкм = 10–6 м). Длина волны зависит от индекса преломления среды, в котором распространяются излучения. Скорость, за которую идет излучение во всех средах отличается, следовательно для характеристики определенной доли спектра используются волновые числа или частоты, коие не зависят от определенной среды.
Частота излучения ? — это количество колебаний, совершаемых за одну секунду, то есть она равна отношению скорости распространения излучения (скорости света c) к длине волны.
? =c / ?. (1)
Частота измеряется в обратных секундах ???1 или герцах (1Гц = 1 ???1).
Волновое число ? ?показывает, какая длины волны приходится на 1 см пути излучения в вакууме (рис.1) и определяется соотношением:
?? = 104/ ?. (2)
Волновое число измеряется в обратных сантиметрах (??м?1), длина волны ? в микрометрах (мкм), следовательно, в вакууме длине волны 4000 ? подходит волновое число ? = 25 000 ??м?1.
?=c?? (3)
Волновое число соединено с частотой излучения:
где c - скорость света в вакууме (c ? 3? 108 м/c).






Рис. 1.1. Длина волны соответствует расстоянию АВ; волновое число – число волн, которая есть в расстоянии на 1 cм, CD; частота – число волн, проходящих сквозь определенную точку С в единицу времени.
Энергия излучения
E =h?. (4)
где h - постоянная Планка (h = 6,62?10?31Дж?c.).
Набор длин волн (или частот) представляет собой спектр излучения. Разделение электромагнитного спектра в ряд областей достаточно свободно и в основном связано со способом регистрации и способа излучения разных длин волн (или частот) и применением разных оптических материалов. Инфракрасная полоса спектра разбита на несколько полос, в соответствии с которыми используются оптические материалы, что должны быть сквозными в этой зоны спектра:
1) участок 0,8...2 мкм — это ближняя инфракрасная область, на какой кварц и кварцевое стекло применяются в качестве оптических материалов;
2) участок 2 ... 40 мкм — это средняя (основная) инфракрасная область, где в качестве оптических материалов применяются кристаллы щелочных галогенидов (LiF, NaCl, KBr, CsI в виде монокристаллов или порошков).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Коровкин М.В., Ананьева Л. Г. Инфракрасная спектроскопия карбонатных минералов: учебное пособие /М.В Коровкин. - Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. – 96 с.
2. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений: справочные материалы/ Б.Н.Тарасевич – Москва, 2012. – 55с.
3. Тарасевич Б.Н. Основы ИК спектроскопии с преобразованием Фурье: пособие/ Тарасевич Б.Н. – Москва, 2012 – 22 с.
4. Детекторы для гаммы – спектрометрии. URL: http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/detectors/gammadet/index.html
5. Бушуев А.В., Петрова Е.В., Кожин А.Ф. «Практическая гамма-спектрометрия», уч.пособие. М: МИФИ, 2006. – 126с.

Весь текст будет доступен после покупки