Bu yazıda ayrı-ayrı atomların enerji vəziyyətinin dəyişdirilməsinə əsaslanan analitik üsulları ətraflı nəzərdən keçirəcəyik. Bunlar optik analiz üsullarıdır. Gəlin onların hər birinin təsvirini verək, fərqli xüsusiyyətləri vurğulayın.
Tərif
Optik analiz üsulları - ayrı-ayrı atomların enerji vəziyyətinin dəyişdirilməsinə əsaslanan üsullar toplusu. Onların ikinci adı atom spektroskopiyasıdır.
Təhlilin optik üsulları siqnalın əldə edilməsi və sonrakı qeydi üsulu ilə fərqlənəcək (analiz üçün tələb olunur). Onları təyin etmək üçün OMA abbreviaturasından da istifadə olunur. Valentliyin, xarici elektronların enerji axınlarını öyrənmək üçün analizin optik üsullarından istifadə olunur. Onların bütün müxtəlifliyi üçün ümumi olan, analiz edilən maddənin atomlara ilkin parçalanması (atomlaşması) ehtiyacıdır.
Metodun növləri
Biz optik analiz metodunun dəqiq nə olduğunu artıq bilirik. İndi bu üsulların müxtəlifliyini nəzərdən keçirin:
- Refraktometrikanaliz.
- Polarimetrik analiz.
- Optik udma üsulları toplusu.
Biz optik analiz üsullarının bu təsnifatındakı mövqelərin hər birini daha da ayrıca təhlil edəcəyik.
Refraktometrik müxtəlif
Qırma əmsalı hara tətbiq olunur? Bu tip optik-spektral analiz üsulu qida məhsullarının - piy, pomidor, müxtəlif şirələr, mürəbbə, mürəbbələrin tədqiqində geniş istifadə olunur.
Refraksiya analizi sındırma indeksinin (digər adı refraksiyadır) ölçülməsinə əsaslanır. Bundan konkret maddənin təbiəti, onun təmizliyi və kütlə məhlullarındakı faizi barədə etibarlı mühakimə yürütmək üçün istifadə edilə bilər.
İşıq şüasının sınması həmişə iki müxtəlif mühitin sərhədində baş verəcək, bu şərtlə ki, onların sıxlığı fərqlidir. Düşmə bucağının sinusunun sınma bucağının sinusuna nisbəti ikinci maddənin birinciyə nisbətən sınma əmsalı olacaqdır. Bu dəyər sabit sayılır.
Qırılma indeksi nədən asılıdır? Hər şeydən əvvəl maddənin təbiətindən. Burada işıq dalğa uzunluğu və temperatur da vacibdir.
İşığın bucağı 90 dərəcə düşərsə, bu mövqe məhdudlaşdırıcı sınma bucağı hesab ediləcək. Onun dəyəri yalnız işığın keçdiyi medianın göstəricilərindən asılı olacaq. Nə verir? Əgər birinci mühitin sınma əmsalı tədqiqatçı üçün açıqdırsa, ikincinin məhdudlaşdırıcı sındırma bucağını ölçdükdən sonra o, artıq onu maraqlandıran mühitin sındırma əmsalını təyin edə bilər.
Polarimetrik müxtəlif
Biz optik analiz üsullarının əsaslarını təhlil etməyə davam edirik. Polarimetrik müəyyən növ maddələrin işıq salınımlarının vektorunu dəyişmək xüsusiyyətinə əsaslanır.
Bu əlamətdar xüsusiyyətə malik olan maddələr, onlardan qütbləşmiş şüa keçdikdə, optik aktiv adlanır. Məsələn, şəkərlərin bütün kütləsinin molekullarının struktur xüsusiyyətləri müxtəlif məhlullarda optik aktivliyin təzahürünü müəyyən edir.
Qütbləşmiş şüa belə optik aktiv maddənin məhlulunun təbəqəsindən keçirilir. Salınma istiqaməti dəyişəcək - bunun nəticəsində qütbləşmə müstəvisi müəyyən bir açı ilə fırlanacaq. Qütbləşmə müstəvisinin fırlanma bucağı adlanacaq. Bu mövqe aşağıdakı amillərdən asılıdır:
- Qütbləşmə müstəvisinin fırlanması.
- Məhsulun sınaq qatının qalınlığı və konsentrasiyası.
- Ən qütbləşmiş şüanın dalğa uzunluğu.
- Temperatur.
Bu halda maddənin optik sıxlığı xüsusi fırlanma ilə xarakterizə olunacaq. Bu dəyər nədir? Qütbləşmiş şüa məhluldan keçərkən qütbləşmə müstəvisinin fırlandığı bucaq kimi başa düşülür. Aşağıdakı şərti dəyərlər qəbul edilir:
- 1 ml məhlul.
- 1 q maddə bu həcmdə məhlulda həll edilmişdir.
- Məhsul qatının qalınlığı (və ya polarizasiya borusunun uzunluğu) 1 dm-dir.
Optik udmaçeşid
Biz analitik kimyada optik analiz üsulları ilə tanış olmağa davam edirik. Təsnifatda növbəti kateqoriya optik udmadır.
Bura təhlil edilən maddələrin elektromaqnit şüalanmasının udulmasına əsaslanan analiz üsulları daxildir. Onlar bu gün tədqiqat, elmi, sertifikatlaşdırma laboratoriyalarında ən çox yayılmışlar hesab olunurlar.
İşıq udulmuş zaman, udulan maddələrin molekulları və atomları həyəcanlanmış yeni vəziyyətə keçir. Artıq bu cür maddələrin müxtəlifliyindən, həmçinin onlar tərəfindən udulmuş enerjini çevirmək qabiliyyətindən asılı olaraq, udma optik üsullarının bütün dəsti fərqlənir. Onları növbəti alt başlıqda daha ətraflı təqdim edəcəyik.
Optik udma üsullarının təsnifatı
Kimyada bu optik analiz üsullarının təsnifatını diqqətinizə çatdırırıq. Dörd mövqe ilə təmsil olunur:
- Atom udma. Buraya nə daxildir? Bu, tədqiq olunan maddələrin atomları tərəfindən işıq enerjisinin udulmasına əsaslanan analizdir.
- Uducu molekulyar. Bu üsul öyrənilən, təhlil edilən maddənin mürəkkəb ionları və molekulları tərəfindən işığın udulmasına əsaslanır. Burada spektrin infraqırmızı, görünən və ultrabənövşəyi zonalarına çox diqqət yetirilir. Müvafiq olaraq, bunlar fotokolorimetriya, spektrofotometriya, IR spektroskopiyasıdır. Burada nəyi vurğulamaq vacibdir? Spektrofotometriya və fotokolorimetriya şüalanmanın bir sıra homojen sistemlərlə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır. Buna görə də, inAnalitik kimyada onlar çox vaxt bir qrupda birləşdirilir - fotometrik üsullar.
- Nefelometriya. Bu analiz növü tədqiq olunan maddənin asılı hissəcikləri tərəfindən işıq enerjisinin udulmasına və sonrakı səpilməsinə əsaslanır.
- Flüorometrik (və ya lüminesans) analiz. Metod tədqiqatçı tərəfindən tədqiq olunan maddənin həyəcanlanmış molekulları tərəfindən enerjinin ayrılması zamanı yaranan şüalanmanın ölçülməsinə əsaslanır. Floresensiya və fosforessensiya ilə təmsil olunur. Onları ayrıca təhlil edəcəyik.
Luminesans
Lüminesans ümumiyyətlə elm aləmində atomların, molekulların, ionların və maddənin digər daha mürəkkəb hissəciklərinin və birləşmələrinin parıltısı adlanır. Elektronların həyəcanlı vəziyyətdən normal vəziyyətə keçməsi nəticəsində ortaya çıxır.
Beləliklə, bir maddənin parlaqlaşmağa başlaması üçün ona xaricdən müəyyən miqdarda enerji verilməlidir. Tədqiq olunan maddənin hissəcikləri müəyyən bir müddət qalacaqları həyəcanlı vəziyyətə keçərək enerjini udacaqlar. Sonra öz enerjisinin bir hissəsini lüminesans kvantları şəklində verərək əvvəlki istirahət vəziyyətinə qayıdın.
Fosforessensiya və floresans
Həyəcanlanan vəziyyətin növündən, eləcə də maddənin tərkibində qalma müddətindən asılı olaraq iki növ lüminesans fərqlənir - fosforessensiya və flüoresans. Onların hər biri özünəməxsus xüsusiyyətləri ilə seçilir:
- Flüoressensiya. Müəyyən bir maddənin bir növ öz-lüminessensiyası, hansıyalnız şüalandıqda davam edəcək. Tədqiqatçı həyəcan mənbəyini aradan qaldırdıqda, parıltı ya dərhal, ya da 0,001 saniyədən sonra dayanacaq.
- Fosforessensiya. Müəyyən bir maddənin onu həyəcanlandıran işıq söndürüldükdə belə davam edəcək bir növ öz-lüminessensiya.
Qida məhsullarını öyrənmək üçün istifadə edilən fosforessensiyadır. Lüminesans tədqiqat metodu tədqiq edilən nümunədəki maddəni onun 10-11q/q konsentrasiyasında aşkar etməyə kömək edir. Bu üsul müəyyən növ vitaminləri, süd məhsullarında zülal və yağların olub-olmadığını müəyyən etmək, ət və balıq məhsullarının təzəliyini öyrənmək, meyvə, tərəvəz və giləmeyvələrə zərərin diaqnozunu qoymaq üçün yaxşı olacaq. Həmçinin, luminesans tədqiqatı məhsullarda dərman tərkibləri, konservantlar, pestisidlər və müxtəlif kanserogen maddələri aşkar etmək üçün istifadə olunur.
Bütün udma qrupu analitik kimyada optik analiz üsullarının təsnifatında çox vaxt spektrokimyəvi (və ya spektroskopik) kateqoriyaya birləşdirilir. Metodların mahiyyətcə fərqli olmasına baxmayaraq, onların hamısında bir ümumi cəhət var: onlar işığın udulmasının eyni qanunlarına əsaslanır. Lakin eyni zamanda, uducu hissəciklərin növündə, tədqiqatın aparat dizaynında və sairdə əhəmiyyətli fərqlər var.
Fotometrik müxtəlif
Spektral molekulyar absorbsiya analizi üsulları toplusunun adı. Onlar selektiv absorbsiyaya əsaslanırtədqiq olunan komponentin molekulları tərəfindən görünən, ultrabənövşəyi, infraqırmızı bölgələrdə elektromaqnit şüalanması. Onun konsentrasiyası Bouguer-Lambert-Beer qanununa əsasən mütəxəssis tərəfindən müəyyən edilir.
Fotometrik analizə fotometriya, spektrofotometriya və fotokolorimetriya daxildir.
Fotoelektrokolorimetrik müxtəlif
Fotoelektrokolorimetrik üsul vizual kolorimetriya ilə müqayisədə daha obyektivdir. Buna uyğun olaraq daha dəqiq tədqiqat nəticələri verir. Burada müxtəlif FEC-lərdən istifadə olunur - fotoelektrik kolorimetrlər.
Rəngli mayedən keçərkən işıq axını qismən udulur. Qalan hissəsi ampermetri qeydə alan elektrik cərəyanının yarandığı fotoselin üzərinə düşür. Məhlulun konsentrasiyası nə qədər sıx olarsa, onun optik sıxlığı bir o qədər çox olar. İşığın udulma dərəcəsi nə qədər böyük olarsa və nəticədə yaranan foto cərəyan gücü də o qədər kiçik olar.
Bu gün analitik kimyada istifadə olunan optik analiz üsullarının bütün təsnifatını araşdırdıq: refraktometrik, polarimetrik, optik udma. Onları maddənin ilkin atomlaşdırılması ehtiyacı birləşdirir. Lakin eyni zamanda, metodların hər biri özünəməxsus xüsusiyyətləri ilə - analiz üçün siqnalın qəbulu və qeydiyyatı növləri ilə seçilir.
