Отличие этилена от других газов со схожим строением

[Николай Веренич]

Я не химик, больше физик

Изучаю инфрокрасную спектроскопию определения газов. Я уже выяснил, что газ этилен нужно искать в диапазоне изучения от (примерно) 3100нм до 3600 нм для какой-то там одной решетки и около 5000 нм для какой-то там другой решётки. (решетка строения С-Н , С=Н , как-то так).

Вот суть вопроса, а как тогда определить что мы нашли именно этилен, а не схожий газ, такой как метан или этан или еще какой-либо со схожей решеткой????

[yatcheh]

  В 01.02.2020 в 08:26, Николай Веренич сказал:

Я не химик, больше физик

Изучаю инфрокрасную спектроскопию определения газов. Я уже выяснил, что газ этилен нужно искать в диапазоне изучения от (примерно) 3100нм до 3600 нм для какой-то там одной решетки и около 5000 нм для какой-то там другой решётки. (решетка строения С-Н , С=Н , как-то так).

Вот суть вопроса, а как тогда определить что мы нашли именно этилен, а не схожий газ, такой как метан или этан или еще какой-либо со схожей решеткой????

Показать  

 

Нет у этилена какой-то специальной характеристической полосы поглощения. Все алкены будут поглощать в одной области. Чтобы идентифицировать вещество, нужен развёрнутый ИК-спектр.

Строго говоря, от газового датчика и не требуется какая-то особая селективность.

 

[St2Ra3nn8ik]

  В 01.02.2020 в 11:48, yatcheh сказал:

Нет у этилена какой-то специальной характеристической полосы поглощения. Все алкены будут поглощать в одной области. Чтобы идентифицировать вещество, нужен развёрнутый ИК-спектр.

Показать  

Именно так.

 

  В 01.02.2020 в 08:26, Николай Веренич сказал:

Вот суть вопроса, а как тогда определить что мы нашли именно этилен, а не схожий газ, такой как метан или этан или еще какой-либо со схожей решеткой????

Показать  

0. Это газы. В газообразном состоянии никакой решётки у них нет и быть не может. То, что я вам привёл в вашей теме, это фрагменты связей и их характеристические частоты (в обратных сантиметрах - см^-1; приняты у ИК-спектроскопистов) и пересчитанные в более понятные длины волн в мкм.

1. Ещё раз дам вам эту таблицу, но в более полном виде и без обратных сантиметров, чтобы не путать вас.

(возбуждаемую связь по возможности выделил красным)

 

  Показать контент

 

алкены

=C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при двойной связи)   интенсивность полос средняя

 

3,219 - 3,322 мкм

....................................

-C=C-   (колебания двойной связи углерод-углерод) интенсивность полос переменная

5,952 - 6,173  мкм

-------------------------
алканы

-C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при одинарных связях)  интенсивность сильная

3,378 - 3,508 мкм

---------------------
алкины

≡C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при тройной связи)  интенсивность сильная

3,03 мкм
--------------------------
спирты, карб. кислоты, простые эфиры, сложные эфиры

-C-O-  (колебания одинарной связи углерод-кислород)  интенсивность полос сильная

7,692 - 10,000 мкм
------------------------------
альдегиды

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,814-5,747 мкм
--------------------------
кетоны

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,797 - 5,865 мкм
-----------------------------
карбоновые кислоты и сложные эфиры

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,714 - 5,882 мкм
------------------------
амины первичные

R-NH2 (колебания связей азот-водород в аминогруппе)  интенсивность средняя

2,857 - 3,030 мкм (двойной пик)

---------------------------
амины вторичные

-NH-    (колебания связей азот-водород в иминогруппе)  интенсивность средняя

2,857 - 3,030 мкм (одинарный пик).

 

 

2. По таблице видно, что алканы (метан, этан и пр.) имеют другие полосы поглощения/испускания, чем алкены. Их отличить относительно легко, а вот алкены да, там развёрнутый спектр смотреть нужно. Или посмотрите в УФ. Может, там есть подходящие полосы для этилена.

Изменено 1 Февраля, 2020 в 18:39 пользователем St2Ra3nn8ik
очепятка

[Николай Веренич]

  В 01.02.2020 в 18:01, St2Ra3nn8ik сказал:

Именно так.

 

0. Это газы. В газообразном состоянии никакой решётки у них нет и быть не может. То, что я вам привёл в вашей теме, это фрагменты связей и их характеристические частоты (в обратных сантиметрах - см^-1; приняты у ИК-спектроскопистов) и пересчитанные в более понятные длины волн в мкм.

1. Ещё раз дам вам эту таблицу, но в более полном виде и без обратных сантиметров, чтобы не путать вас.

(возбуждаемую связь по возможности выделил красным)

 

  Показать контент

 

алкены

=C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при двойной связи)   интенсивность полос средняя

 

3,219 - 3,322 мкм

....................................

-C=C-   (колебания двойной связи углерод-углерод) интенсивность полос переменная

5,952 - 6,173  мкм

-------------------------
алканы

-C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при одинарных связях)  интенсивность сильная

3,378 - 3,508 мкм

---------------------
алкины

≡C-H (колебания одинарной связи углерод-водород при тройной связи)  интенсивность сильная

3,03 мкм
--------------------------
спирты, карб. кислоты, простые эфиры, сложные эфиры

-C-O-  (колебания одинарной связи углерод-кислород)  интенсивность полос сильная

7,692 - 10,000 мкм
------------------------------
альдегиды

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,814-5,747 мкм
--------------------------
кетоны

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,797 - 5,865 мкм
-----------------------------
карбоновые кислоты и сложные эфиры

-C=O   (колебания двойной связи углерод-кислород в карбонильной группе) интенсивность сильная

5,714 - 5,882 мкм
------------------------
амины первичные

R-NH2 (колебания связей азот-водород в аминогруппе)  интенсивность средняя

2,857 - 3,030 мкм (двойной пик)

---------------------------
амины вторичные

-NH-    (колебания связей азот-водород в иминогруппе)  интенсивность средняя

2,857 - 3,030 мкм (одинарный пик).

 

 

2. По таблице видно, что алканы (метан, этан и пр.) имеют другие полосы поглощения/испускания, чем алкены. Их отличить относительно легко, а вот алкены да, там развёрнутый спектр смотреть нужно. Или посмотрите в УФ. Может, там есть подходящие полосы для этилена.

Показать  

Огромное спасибо за такой развёрнутый ответ. 
По поводу УФ да. Там как раз есть конкретная длинна на поглощение. Но чтобы получить излучение в УФ диапазоне от 100 до 200 нм, нужно применить дорогущие светодиоды или лампы.
Но как оказалось и источники среднего и дальнего ИК излучения тоже стоят дорого. Вот по этому было решено использовать в установке принцип разложения марганцовки в растворе.

Хорошо. Но как же тот факт, что на рынке есть сенсоры, которые определяют исключительно этилен???=(
P.s. А наш этилен, это алкен или алкан????

[St2Ra3nn8ik]

  В 03.02.2020 в 12:45, Николай Веренич сказал:

Но как же тот факт, что на рынке есть сенсоры, которые определяют исключительно этилен???=(
P.s. А наш этилен, это алкен или алкан????

Показать  

0. По принципу работы таких сенсоров, к сожалению, подсказать не смогу.

1. Этилен - алкен.

[Николай Веренич]

  В 03.02.2020 в 15:45, St2Ra3nn8ik сказал:

0. По принципу работы таких сенсоров, к сожалению, подсказать не смогу.

1. Этилен - алкен.

Показать  

Хорошо. Предположем я купил себе ИК спектроскоп и могу получать спектрограммы. Я получил спектрограмму этилена. Как мне удостоверится что это именно этилен, а не что-то другое? Если ли какие-нибудь каталоги, таблицы базы данных????

 

[yatcheh]

  В 04.02.2020 в 13:55, Николай Веренич сказал:

Если ли какие-нибудь каталоги, таблицы базы данных????

 

Показать  

 

Разумеется есть. 

 

[Nemo_78]

  В 01.02.2020 в 08:26, Николай Веренич сказал:

не химик, больше физик

Изучаю инфрокрасную спектроскопию

Показать  

   Даже не знаю, такое, наверное, больше от музыканта следовало бы ожидать...

[Николай Веренич]

  В 04.02.2020 в 16:43, yatcheh сказал:

 

Разумеется есть. 

 

Показать  

круто. И как их найти? Как они называются???

  В 04.02.2020 в 16:51, Nemo_78 сказал:

   Даже не знаю, такое, наверное, больше от музыканта следовало бы ожидать...

Показать  

молодец. Обосрал меня. Ткнул меня моё же дерьмо. Уважуха и респект тебе

[yatcheh]

  В 05.02.2020 в 06:23, Николай Веренич сказал:

круто. И как их найти? Как они называются???

Показать  

 

Ну, к примеру:

http://webbook.nist.gov/chemistry/

http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi

Есть платные ресурсы типа реаксиса или эльсивера.

Вот этилен из первой базы:

А вот пропилен:

 

Как видите, базовые полосы совпадают, а усложнение молекулы приводит просто к появлению новых полос.

Изменено 5 Февраля, 2020 в 12:41 пользователем yatcheh