Инструментальные методы в химии

Настоящая монография может быть востребована студентами химических, естественно-научных и технических вузов, преподавателями и научными работниками, так как содержит современные методики физико-химических направлений и схемы приборов.

В монографии приведена характеристика некоторых физических методов, а также описаны задачи, для решения которых эти методы могут быть использованы. Изложены теоретические основы, описана техника эксперимента и приведены примеры применения методов масс-спектрометрии, газовой электронографии, сканирующей электронной микроскопии веществ и материалов, а также термоаналитичеких методов исследования, раскрыты возможности этих методов в химических исследованиях. Отдельная глава посвящена квантово-химическому моделированию. Показано, каким образом совместное использование сразу нескольких методов позволяет получать данные о физиче¬ских параметрах молекул и свойствах веществ. Это является важной тенденцией современного использования физических методов, особенно в целях иден¬тификации вещества и установления его химического строения.

Главы монографии были написаны разными специалистами и являются законченными научными обзорами. В них представлены разные, но вполне допустимые обозначения таких понятий, как энергия, скорость и т.п. Эти обозначения сложились исторически для того или иного метода, и если учесть, что авторы всегда поясняли эти обозначения, то мы считаем вполне допустимым не унифицировать общие обозначения.

Посвящается
светлой памяти декана химического факультета МГУ
им. М.В. Ломоносова,академика РАН
Валерия Васильевича Лунина

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

В данной монографии представлены методы, освещенные в курсах, которые читают авторы для студентов химического факультета МГУ и его филиала в г. Баку (Азербайджан).

Формат и объем монографии предполагают относительно краткое изложение общих теоретических основ определенного физического метода, его потенциальных возможностей, ограничений и недостатков, особенностей инструментальной реализации и интерпретации результатов, включая некоторые сложные прикладные аспекты. Помимо собственно экспериментальных методов изучения строения и свойств молекул и веществ, монография включает и главу, посвященную теоретическим квантово-химическим расчетам, нацеленным на получение информации, которая дополняет и помогает интерпретировать извлекаемые из эксперимента данные.

Различные главы монографии написаны по-разному, являясь в большей степени оригинальным взглядом на особенности того или иного метода или представляя выжимку наиболее важных данных из различных независимых источников.

Получить относительно полное и целостное представление о строении и свойствах вещества можно, лишь комбинируя несколько экспериментальных методов. Поэтому знание возможностей, преимуществ и ограничений различных методов позволяет грамотно и обоснованно выбирать их сочетания для решения конкретных задач. При этом комбинирование экспериментальных методов исследования и теоретического квантово-механического описания систем не только позволяет получать более точное решение задач, но и служит уточнению как расчетных методик, так и схем интерпретации экспериментальных измерений. На лодке с одним веслом можно плыть вперед, но, если не в полной мере овладеть требуемой техникой, очень легко начать кружить на одном месте. Полноценное движение вперед обеспечат лишь два комплементарных весла. И в этом плане данную монографию можно считать уникальной.

Книга предназначена для химиков-органиков, физикохимиков и аналитиков, работающих в научно-исследовательских институтах, университетах и заводских лабораториях. Она может быть полезной также преподавателям, аспирантам и студентам вузов.

Научный руководитель химического факультета МГУ,
академик РАН, профессор
С. Н. Калмыков