|
O’bekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi
|
| bet | 4/8 | | Sana | 14.05.2024 | | Hajmi | 3,86 Mb. | | #231805 |
Bog'liq Mirzajonova Sabohat kursrrrr 2024I.3.Fotometrik oʻlchashning optimal sharoitini tanlash
Buger-Lambert-Ber qonuni moddaning konsentratsiyasi va yutilgan nur intensivligi orasidagi miqdoriy bog'lanishni ifodalaydi. 1729-yilda Buger modda eritmasi qatlamidan oʻtgan nurning yutilishi bilan qatlamning qalinligi orasidagi bogʻliqni oʻrgandi, 1760-yilda Lambert uni matematik koʻrinishda ifodaladi. Ber esa qonunni konkret eritmalarda sinab koʻrib, uning toʻgʻriligini tekshirgan.
Buger-Lambert-Ber qonuniga asosan, optik zichlik tekshiriladigan modda eritmasining molyar yutish koeffitsienti, eritmaning konsentratsiyasi va yutish qatlamining qalinligiga bogʻliq. Nazariy hisoblashlar va tajribalar fotometrik aniqlashlarda xatoning minimal qiymati optik zichlikning 0,2-1 qiymatlariga toʻgʻri kelishini ko'rsatadi. Shundan kelib chiqib, aniqlashlarning optimal sharoiti tanlanishi kerak. Koʻpchilik moddalaning molyar yutish koeffitsienti birning ulushlaridan 105 gacha boʻlgan oraliqda oʻzgaradi. Biz yuqorida yutish qatlamining 1 sm qalinligini tanlashni aytib oʻtgan edik. Agar l=1 sm boʻlsa, optimal hisoblanadigan optik zichlik qiymatini 0,5 deb olsak, molyar yutish koeffitsienti 100 boʻlgan eritma uchun konsentratsiya cx=0,5/100=0,005 boʻlishini koʻramiz. Agar moddaning molyar yutish koeffitsienti 1000 boʻlsa, optik zichlikning 0,5 qiymati uchun konsentratsiya cx=0,5/1000=0,0005 bo'ladi. Tekshirish uchun olingan modda eritmasining optik zichligi katta boʻlsa, optimal sharoit tanlash uchun eritmaning konsentratsiyasini yoki yutish qatlamining qalinligini kamaytirish kerak.
Optik zichlik juda kichik boʻlganda yutish qatlamining qalinligini oshirish orqali optimal sharoit tanlanishi mumkin. Shunday oʻlchashlar eritmadan oʻtayotgan nurning to'lqin uzunligi optik zichlikning eng katta qiymatiga mos keladigan sohasida amalga oshirilishi kerak. Bu sohada yutish eng katta qiymatga ega boʻladi (1-chizma). Agar tekshiriladigan modda bir necha yutish yoʻlaklariga ega boʻlsa, yutish koeffitsienti eng katta boʻlgan yoʻlak (optik zichlikning eng katta qiymatiga toʻgʻri keladigan 3-soha) tanlanadi (2-chizma).
1-chizma: Svetofiltr (1) 2- chizma: Bir necha yutilish
va eritmaning(2) yutish yo’lagiga ega bo’lgan moddaning
egri chiziqlari spektiri
Nurlаnishni yutilishi аsоsiy qоnunini Bugеr, Lаmbеrt vа Bеrlаr tоmоnidаn kаshf qilingаn. Bu qоnun eritmаdаgi yutilаyotgаn mоddаning kоnsеntrаtsiyasi, yutilish miqdоri bilаn bоg’lаydi. Ushbu birlаshgаn qоnun quyidаgi tеnglik bilаn ifоdаlаnаdi:
bu yеrdа: I1 - 1 qаlinlikdаgi yutilаyotgаn mоddаni qаtlаmi оrqаli oʻtаdigаn nurli enеrgiya оqimi; I0 - yutilаyotgаn mоddаni tushаyotgаn nurli enеrgiya оqimi; Е - yutilishni mоlyar prоpоrsiоnаllik kоeffisyеnti; C - kоnsеntrаtsiya; I - yutilаyotgаn mоddаning qаlinligi. Kоnsеntrаtsiya C mоl/litr, qаtlаm qаlinligi sаntimеtrlаrdа bеlgilаnishi shаrt. Lоgаrifmik kurinishdа yuqoridаgi tеnglik quyidаgichа boʻlаdi. А = lg (I0 / I1) = ∑ 1∙ C D Fоtоmеtrik tаhlildа eritmаdаgi mоddаlаrning rаngigа qаrаb u yoki bu elеmеntning miqdоrini kuzаtish yoki fоtоelеmеntlаr yordаmidа, ya’ni yorugʻlik enеrgiyasini elеktr enеrgаyasigа аylаntirish hisоbigа аniqlаnаdi. Fоtоmеtrik tаhlil kоlоmеtrik vа fоtоmеtrik usullаrgа bo’linаdi. Fоtоmеtrik usuldа mоddаlаrning miqdоrini tаhlil qilish imkоniyatlаri judа kаttа. Bu usuldа elеmеntlаr vа mоddаlаrni 20-50 % kоnsеntrаtsiyali miqdоrdаn tоrtib 10 -3 10-5 % kоnsеntrаtsiyali miqdоrgаchа аniqlаsh mumkin. Kоlоrоmеtrik usuldа fоtоelеmеntlаr yordаmidа mоddаlаrni vа eritmаlаrni rаngigа nisbаtаn kоnsеntrаtsiyasini аniqlаnаdi. Bugеr Lаmbеrt Bеrt qоnunigа аsоsаn:
Bugеr Lаmbеrt Bеrt qоnunigа аsоsаn:
1) idishdаgi eritmаdаn oʻtgаn yorug’ik nurining intеnsivligini, ungа tushаyotgаn nurning intеnsivligigа nisbаti yorug’lik o’tkаzuvchаnlik T dеyilаdi vа quyidаgichа ifоdаlаnаdi;
2) eritmаning оptik zichligi eritmа tаrtibidаgi kohsentratsiyasigа uzviy bоg’lik. mоddаlаrning Fotometrik bevosita va bilvosita (fotometrik titrlash) usullariga bo'linadi. Toʻgʻri chiziqlar ichida aniqlangan ion yengil changni yutish (odatda murakkab) birikmalarga o'tkaziladi va keyin eritmadagi ion miqdori o'lchagan nurning yemirilishi bilan aniqlanadi.
Bilvosita usul sifatida fotometriya titrlash jarayonida ekvivalent momentni ko'rsatish uchun ishlatiladi, bu vaqtda titrlash eritmasi rang komplekslarini yoʻq qilish yoki shakllantirish tufayli yorugʻlik yemirilishini oʻzgartiradi. Uskunaning solishtirma og‘irligi, yuqori sezuvchanlik, yuqori konsentratsiyada (20-30%) va mikrokollemaning (10-3-10-4%) deyarli barcha elementlarini aniqlash uchun foydalanish imkoniyatini beradi. Fotometrik tadqiqotlar umumiy sxemasi quyidagicha: monokromatizatsiyalanmagan yoki monokromatizatsiyalangan (yaʻni bir toʻlqin uzunligi bilan) nurlanish kuketka qoʻyilgan namuna (yaʻni parallel devorlarga ega boʻlgan kvarts shishasimon chashka va ular orasidagi aniq belgilangan masofa) intsident nurining assimilyatsiya qilinadigan ma’lum bir qalinligi. Rangli eritma (1) orqali oʻtadigan yorugʻlikning intensivligi rangli eritma tomonidan yutilgan yorug'lik miqdori bo'yicha I0 eritgich orqali oʻtadigan yorugʻlik jadaligidan farq qiladi (3-rasm).
3-chizma(Rangli eritma va (suv) orqali yorugʻlik nurini oʻtish sxemasi)
Moddaning konsentratsiyasini darajalash chizmasi asosida ham topish mumkin. Fotometrik asboblarda ikkita kyuveta bo'lib, ulardan biriga tekshiriladigan eritma, ikkinchisiga esa erituvchi solinadi. Bu tekshiriladigan yoki etalon eritmaning optik zichligini erituvchiga nisbatan oʻlchash imkonini beradi. Har ikkala kyuvetaga bir xil hajmli eritmalar solinadi. Hozirgi vaqtda asboblarning yangi avlodlari aniqlanadigan konsentratsiyalar oraligʻini kengaytirishga imkon beradi. Buning uchun differensial spektrofotometriya usullarini qoʻllash mumkin. Bu usullar konsentratsiyasi katta boʻlgan eritmalami tekshirish uchun ishlatiladi. Differensial spektrofotometriya usulida erituvchi oʻrniga kyuvetaga aniqlanadigan moddaning standart eritmasi solinadi. Fotometrik oʻlchashlar boʻyicha miqdoriy analiz, shuningdek, fotometrik titrlash asosida ham amalga oshiriladi. Fotometrik titrlashda ham yuqorida qarab chiqilgan reaksiyalarga oʻxshash reaksiyalar ishlatiladi. Bu usul nur yutadigan moddalarni aniqlash davomida titrlashning oxirgi nuqtasini topishga asoslangan. Fotometrik titrlashda boshqa fotometrik aniqlashlarda qo'llaniladigan barcha reaksiyalarni ham ishlatib boʻlmaydi. Bu, eng avvalo, nur yutadigan moddaning barqarorligi bilan bogʻliq. Masalan, komplekslanish reaksiyalaridan foydalanilayotgan boʻlsa, temirni natriy salitsilat yoki ksilenol sarigʻi bilan titrlash mumkin boʻlgani holda, rodanid yoki xlorid bilan titrlab boʻlmaydi, chunki rodanidli va xloridli komplekslar beqarordir.
Fotometrik titrlash
1) tekshiriladigan birikma rangii boʻlganda;
2) reaksiya davomida rangii birikma hosil boʻlganda;
3) indikatorning rangi sekin o'zgarganda amalga oshirilishi mumkin.
Fotometrik titrlash indikator ishtirokida yoki indikatorsiz amalga oshirilishi mumkin. Rangsiz eritmalami aniqlashda rangi yoki rang hosil qiluvchi indikatordan foydalaniladi. Bunda ekvivalentlik nuqtasigacha optik zichlik oʻzgarmaydi, undan keyin yo ortadi, yo kamayadi. Indikatorsiz titrlashni amalga oshirish uchun tekshiriladigan modda yoki reaksiya mahsuloti oʻz xarakteristik yoʻlagiga ega boʻlishi kerak.
|
| |
