|
Namangan davlat universiteti noorganik kimyo kafedrasi analitik kimyo fanidan
|
| bet | 2/7 | | Sana | 14.05.2024 | | Hajmi | 204,5 Kb. | | #231700 |
Bog'liq ATOM SPEKTROSKOPIK ANALIZ USULLARII.Asosiy qisim
1.1.Atom-spektroskopik analiz metodi;
Nurning yutilishi yoki chiqarilishiga asoslangan analiz metodlari optik analiz metodlari deyiladi.
Optik analiz metodlari fizik-kimyoviy metodlarning bir qismi bo’lib,nur energiyasining analiz qilinadigan modda bilan o’zaro ta’sirini o’rganishga asoslangan.
Optik analiz usullariga quyidagi qismlarga bo’linadi:
1.Nurni yutilishiga asoslangan usullar;
2.Nurni chiqarishga asoslangan usullar.
Birinchi qismga kiradigan usullar bu:
1)Fotometrik 2)Kinetik 3)Atom-adsorbsion 4)Aktivatsion 5)Mass-spektral
Ikkinchi qismga kiradigan metodlar bu: 1)Fluorimetrik 2)Rentgeno-fluoressens
3)Emission-spektral analiz metodlari.
Elektromagnit nurlarning yutilishi molekulalarning umumiy xossasi hisoblanadi, ammo yutilish hodisasi tanlash xususiyatiga egadir, ya’ni ma’lum to’lqin uzunligidagi nurlar molekula tomonidan kuchli yutilishi mumkin, boshqa to’lqin uzunligidagi nurlar esa kuchsiz yoki butunlay yutilmasligi mumkin.Yutilish doirasi spektr chizig’I deyiladi.Spektr chiziqlarining umumiy yig’indisi yutilish spektiri deyiladi.
Elektromagnit nurlarning asosiy tavsifi bu to’lqin uzunligi yoki tebranmasi (ko’pincha tebranmani o’rniga to’lqin soni ishlatiladi).
Elektromagnit spektr bu-elektromagnit nurlanishning har xil to’lqin uzunligidir.
Spektrofotometriyada ultrabinafsha(УБ),ko’rinadigan va infraqizil(ИК) elektromagnit spektrlarining sohalari ishlatiladi.
Atom yoki molekulalarning ichki energiyasi asosan yaxlit butun holdagi aylanma energiyasi,yadrolarning tebranma energiyasi va elektronlarning atom yadrolari va boshqa elektronlar ta’sirida yaratilgan elektrostatik maydondagi harakat energiyasi yig’indisidan iborat.Shuning uchun ma’lum bir energetic sathda molekulaning umumiy energiyasi:
E=Eil+Eayl+Eteb
Eil>>Eteb>>Eayl
Infraqizil nurni yutilishi molekulani aylanma va tebranma energiyasini o’zgarishiga olib keladi.
Ultrabinafsha va ko’rinadigan spektrlarning yutilishi elektronlar energiyasining o’zgarishiga ham olib keladi, natijada valent elektronlari asosiy holatdan qo’zg’algan holatga,ya’ni yuqori energetik pog’onaga o’tadi.
Hosil qilish usullariga qarab spektrlar uch xil bo’ladi:yutilish,tarqatish va sochilish.Ularning spektr chiziqlarining jadalligi molekulalar soni va kvant mexanikasi qoidalari asosida bo’ladigan o’tishlar ehtimolligiga bog’liq bo’ladi.Spektr chiziqlarining kengligi va shakli molekula ko’rsatkichlarining yig’indisiga va modda xususiyatlariga bog’liq bo’ladi.
Atom-spektroskopik metodlar atom spektrlarini o’rganishga asoslangan bo’lib,bu metodlarda aniqlanishi kerak bo’lgan atomlarning ultrabinafsha va ko’zga ko’rinuvcha nurlarni yutishi yoki,aksincha o’zidan chiqarilishi o’rganiladi. Elektronlar bir energetik pog’onadan ikkinchisiga o’tib,dastlabki pog’onaga qaytganda atom muayyan nur chiqaradi.Bu vaqtdagi nurlanish natijasida hosil bo’ladigan spektrning to’qin uzunligi va chastotasiga ko’ra atom spektroskopiyasi optik va rentgen spektroskopiya usullariga bo’linadi.Optik spektroskopiyada ultrabinasha va ko’zga ko’rinadigan soha spektrlari hosil bo’lishida valent elektronlar qatnashsa, rentgen spektroskopiyada ichki elektronlar qatnashadi.
Atomlarning valent elektronlari turli energiyaga ega.Optik soha spektrlarini olosh maqsadida tekshiriladigan murakkab modda biror manba energiyasi yordamida atomar holatga o’tkaziladi.Ichki elektronlar energiyalari o’zaro yaqin bo’lganligi uchun roentgen spektrlarini olishda atomlash talab etilmaydi.Tekshiriladigan moddalarni atom holatga aylantirish uchun turli xil atomizatorlardan foydalaniladi. Optik soha usullariga atom-emission va atom-adsorbsion usullar kiradi.Bu sohada nurlanish va modda ta’sirlashganda ionizatsiya kuzatilmaydi. Tashqi,valent elektronlarni qo’zg’atish uchun talab etiladigan energiya ichki elektronlarni qo’zg’atish uchun talab etiladigan energiyadan ancha kichikdir.Ichki elektronlarni qo’zg’atish uchun katta energiya talab etiladi.Ichki elektronlarni qo’zg’atganda ionizatsiya kuzatiladi.Ionizatsiya natijasida chiqadigan elektronga fotoelektron yoki ikkilamchi elektron deyiladi.
Rentgen elektromagnit spektroskopiyasiga rentgen-emission, rentgen-fluoressens,rentgen-adsorbsion usullar va rentgen elektron spektroskopiyasi esa rentgen fotoelektron va oje-elektron spektroskopiya usullari kiradi. Aniqlanuvchi modda bilan nurlanish ta’sirining tabiatiga ko’ra barcha atom spektroskopiya usullari emission va adsorbsion usullarga bo’linadi. Emission atom spektroskopiyasi usullarida atom yuqori temperaturaga (yuqori energiyaga) ega bo’lgan qurilmalar yordamida qo’zg’atiladi.Optik sohaning emission usullarida tekshiriladigan moddani atom holatga aylantiradigan atomizatorlar va atomni qo’zg’atishga ishlatiladigan qo’zg’atish manbasi vazifasini bitta qurilma bajaradi. Tekshiriladigan moddani qo’zg’atish uchun elektromagnit nurlanish ishlatilsa,bunday usullar fluoressens usullar deb yuritiladi.Fluoressens usullarga atom-fluoressensiya va rentgen-fluoressensiya kiradi.Adsorbsion usullarda tekshiriladigan modda tarkibidagi atom qo’zg’atilgan holatga o’tkazilmaydi.Atom spektroskopiyasi miqdoriy analitik atom spektrometriyasi noorganik massa spektroskopiyasi, atom-adsorbsion spektroskopiya, atom - emmission spektroskopiya, atom-fluoressens spektroskopiya va rentgen-fluoressens usullarni o’z ichiga oladi. Noorganik massa spektroskopiya uchun ionlanga analit atomlari massa-zaryad nisbati bo’yicha elektr yoki magnit maydonlarda ajratiladi.Atom-emission,atom-adsorbsion va atom-fluoressens spektroskopiya ultrabinafsha va ko’rinadigan nurlar,yorug’lik va erkin,gazsimon,zaryadsiz atomlarning tashqi qobiq elektronlari o’rtasidagi o’zaro ta’sirni o’z ichiga oladi. Rentgen-fluoressens spektroskopiyada yuqori energiyali zarralar atomlarning ichki qavat elektronlari bilan to’qnashadi va natijada rentgen fotonlarini chiqarish bilan o’tishni boshlaydi.
Atom-spektroskopik metodlar asosan 2 ga bo’linadi:
1)Atom-adsorbsion spektrometriya
2)Alangali fotometriya
Atom spektrlarining hosil qilinishi molekulyar spektrlardan tubdan farq qiladi. Atom spektrlarini olish uchun ma’lum miqdordagi energiya sarflab kimyoviy birikma atomar holatga o’tkaziladi. Fizika kursidan ma’lumki, atomlarning yutilish va chiqarish spektrlari faqat o’tganilayotgan atomlar uchun xarakterli bo’lgan diskret chiziqlar to’plamidan iborat.Molekulyar spektrlar esa bir tekis polosalardan iborat.
Birinchidan molekulalar murakkab tuzilishga ega, ikkinchidan molekula erituvchi bilan o’zaro ta’sirda bo’ladi va shuning uchun bu yerda energetic o’tishlar atomlardagiga qaraganda sezilarli darajada yuqoriroqdir. Shu sababli alohida chiziqlar amaliy jihatdan bir-biri bilan qo’shilib spectral polosalar hosil qiladi.
Aniqlanayotgan birikmani atomar holatga o’tkazish uchun quyidagi energiyalardan foydalaniladi:
1.Alanga energiyasi.
2.Elektr yoyi energiyasi.
3. Plazma energiyasi.
Bu uchala energiyalardan ko’pincha alanga energiyasi ishlatiladi.
1. Har bir qo’zg’algan atom o’zi uchun xarakterli ma’lum bir chastotaga ega bo’lgan nurni chiqarib o’zining asosiy holatiga qaytadi. A*- A+h•v Atomlarning chiqarish nurlarini spektrlarga ajratishdagi hosil bo’lgan spektr
chiziqlarini ko’rib chiqadigan bo’lsak, u holda quyidagi natijani kuzatishimiz
mumkin: Bir atom spektrlari o’zlarining joylashishi bilan boshqa atomlarning
spektral chiziqlarining joylashishidan keskin farq qiladi. Mana shu farq
moddalarning sifat analizini o’tkazishga imkon yaratadi. Ushbu atomga tegishli
bo’lgan spektral chiziq boshqa chiziqlardan o’zining intensivligi bilan farq qiladi.
Shu atomga tegishli bo’lgan spektral chiziqning intensivligidan foydalanib
moddaning miqdor analizini o’tkazish mumkin.
Bu metod alangali fotometriya yoki alangali spektrofotometriya deyiladi.
2. Alangadagi qo’zg’almagan atomlarning yutilish spektrlarida spektral
chiziqlarning joylashish tartibini o’rganib moddalarning sifat analizini bajarish va
shu atomlarga xarakterli bo’lgan chiziqlarning intensivligidan aniqlanayotgan
moddaning miqdoriy tarkibini aniqlash mumkin. Bu metod bilan anqlashni atom-
absorbtsion aniqlash metodi deyiladi.
Alangada atomlarning asosiy qismi qo’zg’almagan holatda bo’ladi. Atom-
absorbtsion spektrometriya qo’zg’almagan atomlarga ultrabinafsha (UF) va ko’zga
ko’rinuvchan nurlarni yutishini o’rganishga asoslangan.
Nur manbai sifatida katod lampasi ishlatiladi. Katod lampa albatta
aniqlanishi kerak bo’lgan elementdan tuziladi.
Alangaga purkalgan aniqlanadigan atomlar nur manbai chiqarayotgan nurni yutadi.
Nur manbai chiqarayotgan nurning to’lqin uzunligi qo’zg’almagan atomlar
yutadigan nurning to’lqin uzunligidan juda kam farq qiladi. Shuning uchun
tekshirilayotgan elementni aniqlayotganimizda begona aralashmalar halaqit bermaydi (aniqrog’i juda kam farq qiladi).
|
| |
