Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика

Подождите немного. Документ загружается.

621

ïåðâûå äâå — ñòàäèÿ óïðóãîé äåôîðìàöèè è ñòàäèÿ ïëàñòè÷åñêîé

äåôîðìàöèè

Ðàññìîòðåíèå âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõ ñ ïðåññîâàíèåì ëåêàðñòâåí-

íûõ âåùåñòâ, íåâîçìîæíî áåç ó÷åòà êîãåçèè, òî åñòü ÿâëåíèÿ âîç-

íèêíîâåíèÿ êîíòàêòà ìåæäó ÷àñòèöàìè ïîä äåéñòâèåì ñèë ìîëå-

êóëÿðíîãî ïðèòÿæåíèÿ, íåçàâèñèìî îò èõ õàðàêòåðà è âåëè÷èíû.

Ñêîðîñòü ïðåññîâàíèÿ îêàçûâàåò âëèÿíèå íà ïðî÷íîñòü ïîëó-

÷åííûõ òàáëåòîê: óâåëè÷åíèå åå âûøå îïðåäåëåííîãî ïðåäåëà ïðè-

âîäèò ê ðàçðóøåíèþ òàáëåòêè ïîñëå ñíÿòèÿ äàâëåíèÿ. Èç òåîðåòè-

÷åñêîé ñòðîèòåëüíîé ìåõàíèêè èçâåñòíî, ÷òî îñîáåííîñòüþ äèñïåðñíûõ

ñèñòåì ÿâëÿåòñÿ ðàñïðîñòðàíåíèå â íèõ ýíåðãèè ñ êîíå÷íîé ñêîðîñ-

òüþ, à äåôîðìàöèÿ ýòèõ ñèñòåì, â çàâèñèìîñòè îò ñêîðîñòè ðàñïðîñ-

òðàíåíèÿ â íèõ ýíåðãèè, ïðîèñõîäèò ñ ïðåîáëàäàíèåì ëèáî ðàññåè-

âàíèÿ ýíåðãèè, ëèáî íàêîïëåíèÿ ýíåðãèè äåôîðìàöèè. Èíûìè

ñëîâàìè, åñëè èìååò ìåñòî äåôîðìàöèÿ ñ íàêîïëåíèåì ýíåðãèè, òî

ñèñòåìà (òàáëåòêà) â òåðìîäèíàìè÷åñêîì ñìûñëå ñòàíîâèòñÿ âñå áî-

ëåå íåóñòîé÷èâîé (òàáëåòêà áóäåò î÷åíü íåïðî÷íîé). Ñëåäóåò îòìå-

òèòü, ÷òî ðÿä ëåêàðñòâåííûõ âåùåñòâ (íàòðèÿ õëîðèä, ãåêñàìåòèëòåò-

ðààìèí è äðóãèå) ïðåññóåòñÿ ñ ïðåîáëàäàíèåì ðàññåèâàíèÿ ýíåðãèè è

ëåãêî îáðàçóåò ïðî÷íûå òàáëåòêè; à âåùåñòâà, íå îáðàçóþùèå óäîâ-

ëåòâîðèòåëüíîãî êà÷åñòâà òàáëåòîê, ïðåññóþòñÿ, âåðîÿòíî, ñ íàêîïëå-

íèåì ýíåðãèè.

Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìåõàíèêè ïîçâîëÿþò îòâåòèòü íà âîïðî-

ñû, ñâÿçàííûå ñ êîíòðîëåì ïðî÷íîñòè òàáëåòîê, à èìåííî ñ îïðå-

äåëåíèåì ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòè íà ñæàòèå, óäàð, ðàçðûâ è ïð.

Èçâåñòíû íåêîòîðûå ýôôåêòèâíûå íèçêîòåìïåðàòóðíûå ìåòî-

äû îáðàáîòêè ôàðìàöåâòè÷åñêèõ ïðåïàðàòîâ. Ê íèì îòíîñÿòñÿ,

íàïðèìåð, ìåòîä êðèîèçìåëü÷åíèÿ è ýêñòðàêöèÿ âåùåñòâ ñæèæåí-

íûìè ãàçàìè. Îáðàáîòêà ëåêàðñòâåííîãî è ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ

ñæèæåííûìè ãàçàìè ñ öåëüþ èçâëå÷åíèÿ îòäåëüíûõ êîìïîíåíòîâ

â íàòèâíîì âèäå èñïîëüçóåòñÿ â ôàðìàöèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêî-

êà÷åñòâåííûõ àðîìàòèçàòîðîâ, îòäóøåê, áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ

âåùåñòâ, îðèãèíàëüíûõ ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ.

Ñæèæåíèå ãàçîâ ïðîèñõîäèò ïðè îõëàæäåíèè èõ íèæå êðèòè-

÷åñêîé òåìïåðàòóðû è äàëüíåéøåé êîíäåíñàöèè â ðåçóëüòàòå îò-

âîäà òåïëîòû ïàðîîáðàçîâàíèÿ. Ïðîìûøëåííîå ñæèæåíèå ãàçîâ

ñ êðèòè÷åñêîé òåìïåðàòóðîé âûøå òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû

îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîìïðåññîðà è îõëàæäàåìûõ òåïëîîá-

ìåííèêîâ. Ýêñòðàêöèîííûé ïðîöåññ ñæèæåíèÿ ãàçàìè ïðîâîäèò-

ñÿ ïîä áîëüøèì ñòàòè÷åñêèì äàâëåíèåì, òàê êàê ïðè ñíÿòèè äàâ-

ëåíèÿ óæå ïðè íîðìàëüíîé òåìïåðàòóðå ýêñòðàãåíò áûñòðî

óëåòó÷èâàåòñÿ èç èçâëå÷åííîãî è îòðàáîòàííîãî ñûðüÿ.

Êàæäûé èç ñæèæåííûõ ãàçîâ îáëàäàåò èíäèâèäóàëüíûìè ôè-

çèêî-òåðìîäèíàìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Èçâåñòíû ñæèæåííûå ãàçû,

§ 18.12. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû â ïðîèçâîäñòâå ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

622

îáëàäàþùèå êàê ãèäðîôèëüíûìè, òàê è îëåîôèëüíûìè ñâîéñòâàìè,

èñïîëüçîâàíèå êîòîðûõ äàåò âîçìîæíîñòü âåñòè ýêñòðàêöèþ õèìè-

÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, îáëàäàþùèõ ðàçëè÷íîé ïîëÿðíîñòüþ.

Òàêîå ñâîéñòâî ñæèæåííûõ ãàçîâ ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ñåëåê-

òèâíóþ ýêñòðàêöèþ, òî åñòü èçâëåêàòü ïî ìåðå íåîáõîäèìîñòè

èíäèâèäóàëüíûå õèìè÷åñêèå âåùåñòâà èëè öåëûå êîìïëåêñû õè-

ìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ òàêèå ñæèæåííûå

ãàçû, êàê äâóîêèñü óãëåðîäà, ïðîïàí, áóòàí, ôðåîí, ãåêñàí, äèýòè-

ëîâûé ýôèð, àöåòîí è äð.

Êîëè÷åñòâåííûé âûõîä âåùåñòâ ïðè èçâëå÷åíèè ñæèæåííûìè

ãàçàìè äîñòèãàåò 90—98 %, ÷òî âûøå, ÷åì ïðè äðóãèõ èçâåñòíûõ

ñïîñîáàõ ýêñòðàãèðîâàíèÿ: ìàöåðàöèè, ïåðêîëÿöèè, îòãîíêè ïàðîì

è äð. Ñæèæåííûå ãàçû õîðîøî èçâëåêàþò æèðíûå è ýôèðíûå ìàñ-

ëà, ñâîáîäíûå îðãàíè÷åñêèå êèñëîòû, æèðîðàñòâîðèìûå âèòàìèíû,

êàðîòèíîèäû, ôëàâîíîèäû, ôåíîëñïèðòû, ôèòîãîðìîíû. Çíà÷è-

òåëüíî õóæå èçâëåêàþòñÿ ãëèêîçèäû, ðàñòèòåëüíûå ñìîëû, âîñêè,

âîäî-ðàñòâîðèìûå áàëëàñòû è íåêîòîðûå äðóãèå ñîåäèíåíèÿ.

Ðàññìîòðåí äàëåêî íå ïîëíûé ïåðå÷åíü ôèçè÷åñêèõ ìåòîäîâ,

èñïîëüçóåìûõ â ôàðìàöèè. Íî óæå èç ýòîãî ÿñíî, ÷òî ðàçðàáîòêà

è âíåäðåíèå íîâûõ ôèçè÷åñêèõ ìåòîäîâ îáðàáîòêè ëåêàðñòâåííî-

ãî ñûðüÿ íåâîçìîæíû áåç ãëóáîêèõ çíàíèé â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ

åñòåñòâîçíàíèÿ è îñîáåííî â îáëàñòè ôèçèêè è áèîôèçèêè. Ïðè

ýòîì ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî ëþáîå âîçäåéñòâèå (íàïðèìåð èçëó÷å-

íèå) ìîæåò ïðèâåñòè è ê ïîáî÷íûì, íåæåëàòåëüíûì ýôôåêòàì.

×òîáû âîçäåéñòâèå áûëî àäåêâàòíûì è ñïåöèôè÷åñêèì, íåîáõî-

äèìî î÷åíü òùàòåëüíî èçó÷àòü âëèÿíèå äàííîãî âèäà èçëó÷åíèÿ íà

ñîñòàâëÿþùèå êîìïîíåíòû âåùåñòâà è íà êîíå÷íûå ñâîéñòâà ãî-

òîâûõ ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ.

ÏÐÈÌÅÐÛ ÐÅØÅÍÈß ÇÀÄÀ×

Çàäà÷à 18.1. Â ìàññ-

ñïåêòðîìåòðå Áåéíáðèäæà (ñì.

ðèñ.) ðàññòîÿíèå ìåæäó âûõîä-

íîé ùåëüþ ñåëåêòîðà ñêîðîñòåé

è âõîäíîé ùåëüþ ðåãèñòðèðóþ-

ùåãî ïðèáîðà — l = 400 ìì. Èí-

äóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ B =

B'= 50 ìÒë. Ïðè ïëàâíîì èçìå-

íåíèè íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè-

÷åñêîãî ïîëÿ ñåëåêòîðà íàáëþ-

äàþòñÿ ïèêè èîííîãî òîêà â

ïðèåìíèêå ïðè çíà÷åíèÿõ

ÏÐÀÊÒÈ×ÅÑÊÈÅ È ÒÅÑÒÎÂÛÅ ÇÀÄÀÍÈß

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

623

= 120 Â/ñì è E

= 160 Â/ñì. Îïðåäåëèòå àòîìíûå ìàññû A

è A

ñîîòâåò-

ñòâóþùèõ èîíîâ, ïîëàãàÿ èõ îäíîçàðÿäíûìè. Èäåíòèôèöèðóéòå ýòè èîíû.

Ðåøåíèå. Â ñåëåêòîðå ïîòîê ïîëîæèòåëüíûõ èîíîâ äâèæåòñÿ â ýëåêò-

ðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ, çíà÷åíèÿ êîòîðûõ ïîäáèðàþò òàêèì îáðà-

çîì, ÷òîáû îíè äåéñòâîâàëè íà çàðÿæåííóþ ÷àñòèöó ñ ñèëàìè, ðàâíûìè

ïî ìîäóëþ è ïðîòèâîïîëîæíûìè ïî íàïðàâëåíèþ. Ñèëà, ñ êîòîðîé ýëåê-

òðè÷åñêîå ïîëå äåéñòâóåò íà ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä, íàïðàâëåíà îò ïîëî-

æèòåëüíî ê îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííîé ïëàñòèíå êîíäåíñàòîðà è ïî ìîäó-

ëþ ðàâíà

FqE= .(18.1)

Ñèëà, ñ êîòîðîé íà ÷àñòèöó äåéñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå (ñèëà Ëîðåíöà),

îïðåäåëÿåòñÿ ïî ïðàâèëó ëåâîé ðóêè è ðàâíà

FqvB=

(18.2)

(ïðè óñëîâèè, ÷òî

Fv⊥



Ïðèðàâíÿâ ôîðìóëû (18.1) è (18.2), ïîëó÷àåì çíà÷åíèå ñêîðîñòè, ñ êî-

òîðîé äâèæóòñÿ èîíû:

.(18.3)

Èîíû, ñêîðîñòè êîòîðûõ óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèþ ôîðìóëû (18.3),

âûëåòàþò èç îòâåðñòèÿ Î, îñòàëüíûå îòêëîíÿþòñÿ ïîëÿìè è çàäåðæèâà-

þòñÿ (íà ðèñ. øòðèõîâûå ëèíèè). Âûëåòåâøèå èç ñåëåêòîðà ñêîðîñòåé

èîíû ïîïàäàþò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèåé B' è äâèæóòñÿ

ïî êðóãîâîé òðàåêòîðèè. Åñëè ðàäèóñ òðàåêòîðèè èîíîâ óäîâëåòâîðÿåò

óñëîâèþ

R (18.4)

(ãäå l — ðàññòîÿíèå ìåæäó îòâåðñòèÿìè ñåëåêòîðà è ïðèåìíèêà), òî îíè

ïîïàäàþò â ïðèåìíèê. Ñèëà Ëîðåíöà ïåðïåíäèêóëÿðíà ñêîðîñòè è ïîýòî-

ìó âûçûâàåò öåíòðîñòðåìèòåëüíîå óñêîðåíèå

. Ñîãëàñíî âòîðîìó çà-

êîíó Íüþòîíà, ìîæíî çàïèñàòü:

qB m

′

ν=

Îòñþäà

qB R

′

.(18.5)

Ïîäñòàâèì óðàâíåíèÿ (18.3) è (18.4) â ôîðìóëó (18.5):

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

624

qB Bl

′

.(18.6)

Ïåðåâåäåì èñõîäíûå äàííûå â åäèíèöû ÑÈ:

мм м==400 0, 4 l ;

B' = B = 50 ìÒë = 5•10

–2

Òë;

см мЕВ В==⋅

120 / 1,2 10 /

;

= 160 Â/ñì = 1,6•10

Â/ì.

Ïîäñòàâèâ ÷èñëåííûå äàííûå â ôîðìóëó (18.6), èìååì:

()

кг а е м

19 2

1, 6 10 5 10 0, 4

6, 67 10 4 . . .

21,210

−−

−

⋅⋅⋅ ⋅

==⋅=

⋅⋅

;

()

19 2

1, 6 10 5 10 0, 4

5 10 кг = 3 а.е.м.

21,610

−−

−

⋅⋅⋅ ⋅

==⋅

⋅⋅

Èç ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèé ñëåäóåò, ÷òî èññëåäóåìûå èîíû ÿâëÿþòñÿ

èçîòîïàìè ãåëèÿ

Íå è

Íå.

Çàäà÷à 18.2. Ïðè ïðîõîæäåíèè ñâåòà ÷åðåç ñëîé 10 %-íîãî ðàñòâîðà

ñàõàðà äëèíîé l

= 10 ñì ïëîñêîñòü ïîëÿðèçàöèè ñâåòà ïîâåðíóëàñü íà

óãîë α

=16° 30'. Â äðóãîì ðàñòâîðå ñàõàðà (l

= 25 ñì) ïëîñêîñòü ïîëÿðè-

çàöèè ïîâåðíóëàñü íà óãîë α

= 33°. Îïðåäåëèòå êîíöåíòðàöèþ c ñàõàðà

âî âòîðîì ðàñòâîðå.

Ðåøåíèå. Èç óñëîâèÿ ïðîïîðöèîíàëüíîñòè óãëà ïîâîðîòà äëèíå ïóòè

ñâåòà â ðàñòâîðå è êîíöåíòðàöèè îïòè÷åñêè àêòèâíîãî âåùåñòâà (ñàõàðà)

α=α

ìîæíî ïîëó÷èòü âûðàæåíèå äëÿ êîíöåíòðàöèè ñàõàðà:

Òîãäà

, à

ãäå α

— óäåëüíîå âðàùåíèå ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè.

Ðàçäåëèì ñ

íà ñ

11 212

2010221

clll

ααα

αα α

îòêóäà

21 1 1

33 10 см

0, 8

16,5 25 см

cc c c

α°⋅

== =

α°⋅

Çíàÿ êîíöåíòðàöèþ ñàõàðà â ïåðâîì îïûòå, îïðåäåëÿåì, ÷òî âî âòî-

ðîì êîíöåíòðàöèÿ ðàâíà 8 %.

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

625

ÇÀÄÀ×È ÄËß ÑÀÌÎÑÒÎßÒÅËÜÍÎÃÎ ÐÅØÅÍÈß

18.1. Îïðåäåëèòå íàòóðàëüíûé ìîëÿðíûé ïîêàçàòåëü ïîãëîùåíèÿ ε

âåùåñòâà, åñëè ïðè åãî êîíöåíòðàöèè â ðàñòâîðå ñ = 0,03 ìîëü/ë îïòè÷å-

ñêàÿ ïëîòíîñòü ðàñòâîðà ñîñòàâëÿåò D = 1. Äëèíà êþâåòû l = 2 ñì.

18.2. Îïðåäåëèòå êîíöåíòðàöèþ ñ âåùåñòâà, åñëè ïðè äàííîé äëèíå

âîëíû åãî ñëîé òîëùèíîé l = 1 ñì óìåíüøàåò èíòåíñèâíîñòü ïàäàþùåãî

ñâåòà â 8 ðàç. Íàòóðàëüíûé ìîëÿðíûé ïîêàçàòåëü ïîãëîùåíèÿ âåùåñòâà

ε = 25 Ì

–1

•ñì

–1

18.3. Â ñåëåêòîðå ñêîðîñòåé ìàññ-ñïåêòðîìåòðà ñîçäàíû ñêðåùåííûå

ïîä ïðÿìûì óãëîì ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ Å = 80 êÂ/ì è ìàã-

íèòíîå ïîëå èíäóêöèåé Â = 70 ìÒë. Ïåðïåíäèêóëÿðíî èì äâèæåòñÿ çà-

ðÿæåííàÿ ÷àñòèöà. Âû÷èñëèòå ñêîðîñòü ÷àñòèöû v, ïîëàãàÿ, ÷òî îíà íå

èñïûòûâàåò îòêëîíåíèé îò ïðÿìîëèíåéíîé òðàåêòîðèè.

18.4. Èîíèçèðîâàííàÿ ìîëåêóëà, óñêîðåííàÿ ðàçíîñòüþ ïîòåíöèàëîâ

U = 100 Â, âëåòàåò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèåé Â = 0,1 Òë

ïåðïåíäèêóëÿðíî åãî íàïðàâëåíèþ è äâèæåòñÿ ïî äóãå îêðóæíîñòè ðàäè-

óñîì R = 3 ñì. Îïðåäåëèòå îòíîøåíèå q/m çàðÿäà ÷àñòèöû ê åå ìàññå.

18.5. Ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ íîðìàëüíî ïà-

äàåò íà ãðàíü êðèñòàëëà êàìåííîé ñîëè. Äèôðàêöèîííûé ìàêñèìóì òðå-

òüåãî ïîðÿäêà íàáëþäàåòñÿ ïîä óãëîì θ = 51° 57' ê ïëîñêîñòè ãðàíè. Ðàñ-

ñòîÿíèå d ìåæäó àòîìíûìè ïëîñêîñòÿìè êðèñòàëëà — 0,28 íì. Îïðåäåëèòå

äëèíó âîëíû λ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ.

18.6. Íà ãðàíü êðèñòàëëà íîðìàëüíî ïàäàåò ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ðåíò-

ãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ äëèíîé âîëíû λ = 120 ïì. Äèôðàêöèîííûé ìàê-

ñèìóì âòîðîãî ïîðÿäêà íàáëþäàåòñÿ ïîä óãëîì θ = 30° ê ïëîñêîñòè ãðàíè.

Îïðåäåëèòå ðàññòîÿíèå d ìåæäó àòîìíûìè ïëîñêîñòÿìè êðèñòàëëà.

18.7. Ðàññ÷èòàéòå ïðåäåë ðàçðåøåíèÿ z ñâåòîâîãî ìèêðîñêîïà äëÿ äëèíû

âîëíû λ = 555 íì, ê êîòîðîé ÷åëîâå÷åñêèé ãëàç îáëàäàåò íàèáîëüøåé ÷óâ-

ñòâèòåëüíîñòüþ, â äâóõ ñëó÷àÿõ: ìåæäó ïðåäìåòîì è ëèíçîé îáúåêòèâà

íàõîäÿòñÿ à) âîçäóõ (áåçûììåðñèîííàÿ ñèñòåìà); á) âàçåëèíîâîå ìàñëî

ñ ïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ n = 1,503 (èììåðñèîííàÿ ñèñòåìà). Àïåðòóð-

íûé óãîë ìèêðîñêîïà u = 140°.

18.8. Ðàññ÷èòàéòå ïðåäåë ðàçðåøåíèÿ z ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà, åñëè

óñêîðÿþùåå íàïðÿæåíèå â íåì U = 100 êÂ, àïåðòóðíûé óãîë u = 10

–2

ðàä.

18.9. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ñàõàðà â ìî÷å áîëüíîãî äèàáå-

òîì èñïîëüçóþò ñàõàðèìåòð. Ñîãëàñíî ïîêàçàíèÿì ïðèáîðà, óãîë ïîâîðî-

òà ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè α = 7°. Îïðåäåëèòå êîíöåíòðàöèþ ñàõàðà, åñëè

èçâåñòíî, ÷òî äëèíà òðóáêè l = 20 ñì; óäåëüíîå âðàùåíèå ñàõàðà ïðè äàí-

íîé äëèíå âîëíû è òåìïåðàòóðå [α

] = 6,67 ãðàä•ñì

/ã.

18.10. 10%-íûé ðàñòâîð ñàõàðà ñ

ïîâîðà÷èâàåò ïëîñêîñòü ïîëÿðèçà-

öèè íà óãîë α

= 30°. Îïðåäåëèòå êîíöåíòðàöèþ ñ

ñàõàðà â äðóãîì ðàñ-

òâîðå, åñëè ïðè òåõ æå óñëîâèÿõ ïëîñêîñòü ïîëÿðèçàöèè ïîâîðà÷èâàåòñÿ

íà óãîë α

= 20°.

18.11. Îïðåäåëèòå ìîëåêóëÿðíóþ ðåôðàêöèþ R ýòèëîâîãî ñïèðòà, åñëè

ïðè òåìïåðàòóðå 20 °Ñ åãî ïëîòíîñòü ρ = 789 êã/ì

, êîýôôèöèåíò ïðå-

ëîìëåíèÿ n = 1,361.

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

626

ÂÎÏÐÎÑÛ ÒÅÑÒÎÂÎÃÎ ÊÎÍÒÐÎËß

18.1. Cïåêòðîì ïîãëîùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí âåùåñòâîì íà-

çûâàåòñÿ:

à) çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ïîãëîùåíèÿ îò äëèíû âîëíû èëè ÷àñ-

òîòû èçëó÷åíèÿ;

á) çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ïîãëîùåíèÿ êàê ôóíêöèè âðåìåíè;

â) çàâèñèìîñòü îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè îò êîíöåíòðàöèè èññëåäóåìîãî

âåùåñòâà â ðàñòâîðå;

ã) ñîâîêóïíîñòü íîðìàëüíûõ êîëåáàíèé àòîìîâ â ìîëåêóëå;

ä) çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí

âåùåñòâîì îò èíòåíñèâíîñòè ïàäàþùåãî íà íåãî èçëó÷åíèÿ.

18.2. ×åì îáúÿñíÿþòñÿ íàëè÷èå ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ

âîëí ìîëåêóëàìè â ÓÔ- è âèäèìîé îáëàñòÿõ ñïåêòðà?

à) êîëåáàòåëüíûì ñïåêòðîì ìîëåêóë;

á) íàëè÷èåì âðàùàòåëüíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé ìîëåêóëû è ïåðå-

õîäîâ ìåæäó íèìè;

â) êîëåáàòåëüíûìè ýíåðãåòè÷åñêèìè óðîâíÿìè ìîëåêóëû;

ã) ýëåêòðîííûìè ïåðåõîäàìè ìåæäó ìîëåêóëÿðíûìè îðáèòàìè;

ä) ñïåêòðàëüíûì ñîñòàâîì èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ.

18.3. Õðîìîôîðû:

à) ýòî ñîâîêóïíîñòü ïèêîâ íà õðîìàòîãðàììå;

á) ãðóïïû àòîìîâ, ñîäåðæàùèå â ñâîåì ñîñòàâå àòîì õðîìà;

â) àòîìíûå ãðóïïèðîâêè â ìîëåêóëàõ, âûçûâàþùèå èçáèðàòåëüíîå

ïîãëîùåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ÓÔ- è âèäèìîé îáëàñòÿõ

ñïåêòðà;

ã) ãðóïïû àòîìîâ, âûçûâàþùèå ïîãëîùåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí

â èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà;

ä) îêðàøåííûå âåùåñòâà.

18.4. Èäåíòèôèêàöèÿ âåùåñòâà ïî åãî ñïåêòðó â ÈÊ-äèàïàçîíå ìîæåò

áûòü ïðîâåäåíà:

à) ïóòåì ñðàâíåíèÿ åãî ÈÊ è ÓÔ-ñïåêòðîâ;

á) ïóòåì àíàëèçà çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ èññëåäóå-

ìîãî âåùåñòâà îò åãî êîíöåíòðàöèè â ðàñòâîðå;

â) ñ ïîìîùüþ çàêîíà Áóãåðà—Ëàìáåðòà—Áåðà;

ã) ïóòåì àíàëèçà èíòåíñèâíîñòè ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ;

ä) ïóòåì ñîïîñòàâëåíèÿ ÈÊ-ñïåêòðà äàííîãî âåùåñòâà ñ àíàëîãè÷íûì

ñïåêòðîì åãî ñòàíäàðòíîãî îáðàçöà;

18.5. Åñëè ν — ÷àñòîòà ïàäàþùåãî íà âåùåñòâî èçëó÷åíèÿ, à ν

— ÷àñ-

òîòà êîëåáàíèé ìîëåêóëû â i-îì âîçáóæäåííîì ñîñòîÿíèè, òî â ñïåêòðå

êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà (ÊÐÑ) ïîÿâëÿåòñÿ ñòîêñîâà ëèíèÿ ñ ÷àñ-

òîòîé:

à) ν + ν

;ã) i(ν + ν

);

á) ν – ν

;ä) ν

/ν

â) ν – 2ν

;

18.6. Ôèçè÷åñêîé îñíîâîé ñïåêòðîñêîïèè ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçî-

íàíñà (ßÌÐ) ÿâëÿåòñÿ:

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

627

à) âîçäåéñòâèå íà âåùåñòâî ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ðàäèî÷àñòîòíîãî

äèàïàçîíà;

á) ðåçîíàíñíîå âçàèìîäåéñòâèå ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ÿäåð ñ îïòè÷å-

ñêèì èçëó÷åíèåì;

â) êîìáèíèðîâàííîå âîçäåéñòâèå íà ñïèíîâóþ ÿäåðíóþ ñèñòåìó ìàã-

íèòíîãî ïîëÿ è ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ðàäèî÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà;

ã) âëèÿíèå ïåðåìåííîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ÿäåðíóþ ñèñòåìó;

ä) ðàñùåïëåíèå ÿäåðíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé íà ïîäóðîâíè â ïî-

ñòîÿííîì ìàãíèòíîì ïîëå.

18.7. Åñëè ω — öèêëè÷åñêàÿ ÷àñòîòà âíåøíåãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ,

— âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå, γ — ãèðîìàãíèòíîå îòíîøåíèå, òî óñëîâèå

ÿäåðíîãî ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà (ßÌÐ) âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì:

à) γ=ω

B ;ã)

Bω=γ

;

á)

sinBtω=γ ω

;ä)

πω

B .

â) =γω

B ;

18.8. Â ðåçóëüòàòå ìàãíèòíîãî ýêðàíèðîâàíèÿ ÿäåð ýëåêòðîíàìè ñîîò-

íîøåíèå ìåæäó ëîêàëüíûì ìàãíèòíûì ïîëåì íà ÿäðå Â

ëîê

, âíåøíèì ìàã-

íèòíûì ïîëåì Â

è êîíñòàíòîé ýêðàíèðîâàíèÿ σ èìååò ñëåäóþùèé âèä:

à) Â

ëîê

= Â

(1 + σ); ã) Â

ëîê

= σ Â

;

á) Â

ëîê

= Â

(1 – σ); ä) Â

ëîê

= σ(1 – Â

â) Â

ëîê

= Â

(1 – σ);

18.9. Òåðìèí «õèìè÷åñêèé ñäâèã» â ßÌÐ-ñïåêòðîñêîïèè ñëåäóåò ïî-

íèìàòü êàê:

à) ñìåùåíèå ñèãíàëà ýòàëîíà (ÒÌÑ) â ñòîðîíó áîëåå ñèëüíûõ ìàã-

íèòíûõ ïîëåé ïðè óâåëè÷åíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ;

á) çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ßÌÐ-ñèãíàëà îò âèäà õèìè÷åñêîé ñâÿçè;

â) óâåëè÷åíèå ñêîðîñòè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ïðè óâåëè÷åíèè ìàãíèò-

íîãî ïîëÿ ïðè èõ èññëåäîâàíèè ìåòîäîì ßÌÐ;

ã) ñìåùåíèå ßÌÐ-ñèãíàëîâ íà ñïåêòðîãðàììå â çàâèñèìîñòè îò àãðå-

ãàòíîãî ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà;

ä) ñìåùåíèå ÷àñòîò ñèãíàëîâ ßÌÐ â ðåçóëüòàòå ìàãíèòíîãî ýêðàíè-

ðîâàíèÿ ÿäåð ýëåêòðîííûìè îáîëî÷êàìè.

18.10. Ôèçè÷åñêîé îñíîâîé ìàññ-ñïåêòðîñêîïèè ÿâëÿåòñÿ:

à) èîíèçàöèÿ ìîëåêóë;

á) âîçäåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ïîëåé íà ïó÷êè èîíîâ èñ-

ñëåäóåìîãî âåùåñòâà;

â) äâèæåíèå èîííûõ ïó÷êîâ ïàðàëëåëüíî ìàãíèòíîìó ïîëþ;

ã) ïåðåõîä èññëåäóåìîãî âåùåñòâà â ãàçîîáðàçíîå àãðåãàòíîå ñîñòîÿ-

íèå;

ä) ðàçäåëåíèå â ïðîñòðàíñòâå ïó÷êîâ ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëü-

íûõ èîíîâ.

18.11. Åñëè v — ñêîðîñòü ÷àñòèöû, Â — èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òî

ñâÿçü ìåæäó ðàäèóñîì òðàåêòîðèè ÷àñòèöû r â ìàãíèòíîì ïîëå è åå ìàñ-

ñîé m îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì:

à)

qvB

; á)

; â)

; ã)

; ä)

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

628

18.12. Ìàññ-ñïåêòð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé:

à) çàâèñèìîñòü ðàäèóñà òðàåêòîðèè ÷àñòèöû îò åå ìàññû;

á) çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ÷àñòèöû îò ìàññû ïðè åå äâèæåíèè â óñêîðÿ-

þùåì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå;

â) çàâèñèìîñòü èîííîãî òîêà îò ìàññû;

ã) çàâèñèìîñòü ëåòó÷åñòè èññëåäóåìîãî âåùåñòâà îò åãî ìàññû;

ä) çàâèñèìîñòü âûñîòû ïèêîâ èîííîãî òîêà îò ìàññ èññëåäóåìûõ ìî-

ëåêóë.

18.13. Ôèçè÷åñêîé îñíîâîé ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ:

à) äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé íà êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêå;

á) èíòåðôåðåíöèÿ òîðìîçíîãî è õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ðåíòãåíîâñêèõ

èçëó÷åíèé;

â) äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ íà ùåëè êîëëèìàòîðà;

ã) ïîãëîùåíèå ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé âåùåñòâîì;

ä) îòðàæåíèå ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé îò êðèñòàëëà.

18.14. Êîëè÷åñòâåííîé îñíîâîé ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàëèçà ÿâëÿ-

åòñÿ:

à) êîëè÷åñòâî ïèêîâ íà äèôðàêòîãðàììå;

á) çàêîí Áóãåðà—Ëàìáåðòà äëÿ ðåíòãåíîâñêîãî äèàïàçîíà;

â) ñîâîêóïíîñòü èíäåêñîâ Ìèëëåðà (hkl) äëÿ ðàçëè÷íûõ ïëîñêîñòåé

êðèñòàëëà;

ã) óñëîâèå Âóëüôà—Áðýããà;

ä) çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ

âåùåñòâîì îò åãî äëèíû âîëíû.

18.15. Óñëîâèå Âóëüôà—Áðýããà, ñâÿçûâàþùåå äëèíó âîëíû ðåíòãåíîâ-

ñêîãî èçëó÷åíèÿ λ, áðýããîâñêèé óãîë Θ, ìåæïëîñêîñòíîå ðàññòîÿíèå â êðèñ-

òàëëå d è ïîðÿäîê äèôðàêöèè n, èìååò âèä:

à) λΘ=sin nd ;ã) Θ=π λ2cosdn;

á) Θ= λ2sindn;ä) λΘ=2sin nd .

â)

Θ= +2sin (2 )

dna;

18.16. Çàêîí Ìîçëè — îñíîâà ðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà — ýòî

ñâÿçü ìåæäó:

à) êîýôôèöèåíòîì ïîãëîùåíèÿ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ è êîíöåí-

òðàöèåé èññëåäóåìîãî âåùåñòâà;

á) ÷àñòîòîé ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, äëèíîé âîëíû è ïîñòîÿííîé

Ðèäáåðãà;

â) ÷àñòîòîé èçëó÷åíèÿ, ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé âåùåñòâà è êîýôôèöè-

åíòîì ïîãëîùåíèÿ;

ã) ÷àñòîòîé èçëó÷åíèÿ äëÿ ëþáîé ëèíèè ðåíòãåíîâñêîãî ñïåêòðà è àòîì-

íûì íîìåðîì ýëåìåíòà;

ä) äëèíîé âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ è èíòåíñèâíîñòüþ åãî

ïîãëîùåíèÿ âåùåñòâîì.

18.17. Îñíîâîé ïîëÿðèìåòðè÷åñêîãî ìåòîäà èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà

ÿâëÿåòñÿ:

à) èçìåðåíèå ñòåïåíè ïîëÿðèçàöèè åñòåñòâåííîãî ñâåòà îïòè÷åñêè

àêòèâíûìè âåùåñòâàìè;

á) äèñïåðñèÿ ñâåòà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç îïòè÷åñêè àêòèâíûå âåùåñòâà;

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

629

â) ýôôåêò äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ ñâåòà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ïî-

ëÿðîèäû;

ã) âðàùåíèå ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè ïëîñêîïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà

â îïòè÷åñêè àêòèâíûõ ñðåäàõ;

ä) çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ïðîøåäøåãî ÷åðåç îïòè÷åñêè àêòèâ-

íóþ ñðåäó ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà îò äëèíû âîëíû.

18.18. Ñóùíîñòüþ ìåòîäà òåðìè÷åñêîãî àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ:

à) èññëåäîâàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ è ôàçîâûõ ïðåâðàùåíèé â âåùå-

ñòâå ïîä âëèÿíèåì òåìïåðàòóðû ïî ñîïðîâîæäàþùèì ýòè ïðåâðà-

ùåíèÿ òåïëîâûì ýôôåêòàì;

á) èäåíòèôèêàöèÿ âåùåñòâ ïî èõ ìîëåêóëÿðíûì òåðìàì;

â) èññëåäîâàíèå òåïëîåìêîñòè âåùåñòâà êàê ôóíêöèè òåìïåðàòóðû;

ã) èññëåäîâàíèå òåïëîïðîâîäíîñòè âåùåñòâà;

ä) èññëåäîâàíèå âåùåñòâ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ.

18.19. Ðåôðàêòîìåòðèÿ — ìåòîä, îñíîâàííûé:

à) íà îòðàæåíèè ñâåòà îò ãðàíèöû äâóõ ñðåä;

á) ðàññåÿíèè ñâåòà íà ãðàíèöå ðàçäåëà ñðåä;

â) èçìåðåíèè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ âåùåñòâà;

ã) çàâèñèìîñòè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû îò óãëà ïàäåíèÿ ñâåòà

íà ãðàíèöó ðàçäåëà ìåæäó âîçäóõîì è ñðåäîé;

ä) çàâèñèìîñòè ïðåäåëüíîãî óãëà ïðåëîìëåíèÿ îò äëèíû âîëíû ïàäà-

þùåãî íà ãðàíèöó ðàçäåëà ñðåä ñâåòà.

18.20. Ôèçè÷åñêîé îñíîâîé õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî ìåòîäà àíàëèçà âå-

ùåñòâà ÿâëÿåòñÿ:

à) òåìïåðàòóðíîå ðàçäåëåíèå ñìåñè âåùåñòâ íà îòäåëüíûå ôðàãìåíòû

ïî èõ òåìïåðàòóðå ïëàâëåíèÿ èëè êèïåíèÿ;

á) ðàçäåëåíèå ñìåñè âåùåñòâ íà îòäåëüíûå êîìïîíåíòû â ýëåêòðè÷å-

ñêîì ïîëå;

â) ðàçäåëåíèå ìíîãîêîìïîíåíòíîé ñìåñè íà ðàçëè÷íûå õèìè÷åñêè

÷èñòûå ôðàãìåíòû, äâèæóùèåñÿ â ïîäâèæíîé ôàçå ñ ðàçëè÷íûìè

ñêîðîñòÿìè îòíîñèòåëüíî íåïîäâèæíîé ôàçû-ñîðáåíòà;

ã) ðàçäåëåíèå ñëîæíîé ñìåñè âåùåñòâ ïî èõ ìîëåêóëÿðíûì ìàññàì

â ìàãíèòíîì ïîëå;

ä) èçìåíåíèå öâåòà ñìåñè âåùåñòâ, âñòóïàþùèõ â õèìè÷åñêèå ðåàê-

öèè.

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

ÏÐÈËÎÆÅÍÈß

Ïðèëîæåíèå 1

ÊÐÀÒÊÈÅ ÑÂÅÄÅÍÈß ÏÎ ÂÛÑØÅÉ ÌÀÒÅÌÀÒÈÊÅ

1. Êîìïëåêñíûå ÷èñëà

Êîìïëåêñíîå ÷èñëî èìååò âèä:

z = a + bi ,(1)

ãäå a è b — äåéñòâèòåëüíûå ÷èñëà, íàçâàííûå ñîîòâåòñòâåííî äåéñòâè-

òåëüíîé è ìíèìîé ÷àñòÿìè êîìïëåêñíîãî ÷èñëà; ñèìâîë i — ìíèìàÿ åäè-

íèöà. Âûðàæåíèå (1) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àëãåáðàè÷åñêóþ ôîðìó çàïèñè êîìï-

ëåêñíîãî ÷èñëà.

Ñâîéñòâà ìíèìîé åäèíèöû è êîìïëåêñíûõ ÷èñåë:

1i =−

;(2)

1i =−

;(3)

ii=− ;(4)

1i =

;(5)

41n

= ;(6)

=− ;(7)

43n

=− ;(8)

i = ;(9)

()

0aiaaR+⋅= ∈ ;(10)

()

0 bi bi b R+= ∈ ; (11)

;abi cdi a cbd+=+⇔= =. (12)

Äåéñòâèòåëüíûå ÷èñëà èçîáðàæàþòñÿ

òî÷êàìè íà ÷èñëîâîé ïðÿìîé, êîìïëåêñ-

íûå — íà ÷èñëîâîé ïëîñêîñòè (ðèñ. 1).

Äåéñòâèòåëüíûå ÷èñëà ÿâëÿþòñÿ ÷àñòíûì

ñëó÷àåì êîìïëåêñíûõ (ïðè b = 0).

Âçàèìíî ñîïðÿæåííûå êîìïëåêñíûå

÷èñëà (ðèñ. 1):

zabi=+; zabi=− . (13)

Ìîäóëü êîìïëåêñíîãî ÷èñëà:

rzabi zz ab==+= = +.

(14)

Òðèãîíîìåòðè÷åñêàÿ ôîðìà çàïèñè

êîìïëåêñíîãî ÷èñëà:

Ðèñ. 1. Ãåîìåòðè÷åñêîå èçîáðàæå-

íèå êîìïëåêñíîãî ÷èñëà