Məhsulun optik sıxlığını təyin etmək üçün nəzəri əsaslar

2024 Müəllif: Angel Austin | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-02 17:41

Hər hansı bir hissəcik, istər molekul, istər atom, istərsə də ion, işığın kvantının udulması nəticəsində daha yüksək enerji səviyyəsinə keçir. Çox vaxt əsas vəziyyətdən həyəcanlı vəziyyətə keçid baş verir. Bu, spektrlərdə müəyyən udma zolaqlarının görünməsinə səbəb olur.

Şüalanmanın udulması ona gətirib çıxarır ki, o, maddədən keçərkən müəyyən optik sıxlığa malik olan maddənin hissəciklərinin sayının artması ilə bu şüalanmanın intensivliyi azalır. Bu tədqiqat metodu hələ 1795-ci ildə V. M. Severgin tərəfindən təklif edilmişdir.

Bu üsul analitin rəngli birləşməyə çevrilə bildiyi və sınaq məhlulunun rənginin dəyişməsinə səbəb olan reaksiyalar üçün ən uyğundur. Onun işığın udulmasını ölçməklə və ya rəngini məlum konsentrasiyalı məhlulla müqayisə etməklə məhluldakı maddənin faizini tapmaq asandır.

İşığın udulmasının əsas qanunu

Fotometrik təyinetmənin mahiyyəti iki prosesdən ibarətdir:

• analitin köçürülməsiuducu birləşmə;
• sınaq maddəsinin məhlulu ilə eyni vibrasiyaların udulmasının intensivliyinin ölçülməsi.

İşığı udma materialından keçən işığın intensivliyindəki dəyişikliklər, əksiklik və səpilmə nəticəsində işıq itkisindən də qaynaqlanır. Nəticənin etibarlı olması üçün eyni qat qalınlığında, eyni küvetlərdə, eyni həlledici ilə parametrlərin ölçülməsi üçün paralel tədqiqatlar aparılır. Beləliklə, işığın intensivliyinin azalması əsasən məhlulun konsentrasiyasından asılıdır.

Məhluldan keçən işığın intensivliyinin azalması işığın ötürülmə əmsalı (onun ötürülməsi də adlanır) T: ilə xarakterizə olunur.

Т=I / I_{0, burada:}

• I - maddədən keçən işığın intensivliyi;
• I_{0 - düşən işıq şüasının intensivliyi.}

Beləliklə, ötürülmə öyrənilən məhluldan keçən udulmamış işıq axınının nisbətini göstərir. Tərs ötürülmə dəyəri alqoritmi həllin optik sıxlığı adlanır (D): D=(-lgT)=(-lg)(I / I₀)=lg(I). _{0 / I).}

Bu tənlik tədqiqat üçün hansı parametrlərin əsas olduğunu göstərir. Bunlara işığın dalğa uzunluğu, küvetin qalınlığı, məhlulun konsentrasiyası və optik sıxlıq daxildir.

Bouguer-Lambert-Beer Law

Monoxromatik işıq axınının intensivliyinin azalmasının konsentrasiyadan asılılığını göstərən riyazi ifadədir.absorbent və onun keçdiyi maye təbəqənin qalınlığı:

I=I₀10^{-ε·С·ι, burada:}

• ε - işığın udulma əmsalı;
• С - maddənin konsentrasiyası, mol/l;
• ι - təhlil edilən məhlulun təbəqə qalınlığı, bax

Dönüştürdükdən sonra bu düstur yazıla bilər: I / I₀ =10^-ε·С·ι.

Qanunun mahiyyəti belədir: küvetdə eyni konsentrasiyada və təbəqə qalınlığında eyni birləşmənin müxtəlif məhlulları onlara düşən işığın eyni hissəsini udur.

Axırıncı tənliyin loqarifmini götürərək düsturu əldə edə bilərsiniz: D=εCι.

Aydındır ki, optik sıxlıq birbaşa məhlulun konsentrasiyasından və onun təbəqəsinin qalınlığından asılıdır. Molar udma əmsalının fiziki mənası aydın olur. Birmolyar məhlul üçün D-ə bərabərdir və təbəqənin qalınlığı 1 sm.

Qanunun tətbiqi ilə bağlı məhdudiyyətlər

Bu bölməyə aşağıdakı elementlər daxildir:

1. Yalnız monoxromatik işıq üçün keçərlidir.
2. ε əmsalı mühitin sınma əmsalı ilə əlaqədardır, xüsusilə yüksək konsentrasiyalı məhlulların təhlili zamanı qanundan güclü kənarlaşmalar müşahidə oluna bilər.
3. Optik sıxlığın ölçülməsi zamanı temperatur sabit olmalıdır (bir neçə dərəcə ərzində).
4. İşıq şüası paralel olmalıdır.
5. Mühitin pH-ı sabit olmalıdır.
6. Qanun maddələrə şamil edilirişığı udma mərkəzləri eyni tipli hissəciklərdir.

Konsentrasiyanı təyin etmək üsulları

Kalibrləmə əyrisi metodunu nəzərdən keçirməyə dəyər. Onu qurmaq üçün sınaq maddəsinin müxtəlif konsentrasiyası olan bir sıra məhlullar (5-10) hazırlayın və onların optik sıxlığını ölçün. Alınan dəyərlərə əsasən D-nin konsentrasiyaya qarşı qrafiki çəkilir. Qrafik başlanğıcdan düz xəttdir. Bu, ölçmələrin nəticələrinə əsasən maddənin konsentrasiyasını asanlıqla müəyyən etməyə imkan verir.

Əlavə üsulu da var. Əvvəlki ilə müqayisədə daha az istifadə olunur, lakin əlavə komponentlərin təsirini nəzərə aldığı üçün mürəkkəb tərkibli həlləri təhlil etməyə imkan verir. Onun mahiyyəti naməlum konsentrasiyalı S_x olan analiti olan D_x mühitinin optik sıxlığını eyni məhlulun təkrar analizi ilə müəyyən etməkdir, lakin müəyyən miqdarda test komponentinin əlavə edilməsi (С_st). C_{x dəyəri hesablamalar və ya qrafiklərdən istifadə etməklə tapılır.}

Araşdırma şərtləri

Fotometrik tədqiqatların etibarlı nəticə verməsi üçün bir neçə şərt yerinə yetirilməlidir:

• reaksiya tez və tam, seçmə və təkrarlanma ilə bitməlidir;
• yaradılan maddənin rəngi zamanla sabit olmalı və işığın təsiri altında dəyişməməlidir;
• sınaq maddəsi onu analitik formaya çevirmək üçün kifayət qədər miqdarda alınır;
• ölçüləroptik sıxlıq ilkin reagentlərin və təhlil edilən məhlulun udulmasında fərqin ən böyük olduğu dalğa uzunluğu diapazonunda həyata keçirilir;
• istinad məhlulunun işığın udulması optik sıfır hesab olunur.