Mamlakatimizda mavjud bo‘lgan zahira va qazilma boyliklarimizdan unumli foydalanish ahamiyatga molik masalalardan biridir. Bu haqida prezidentimiz I. A

D - eritmaning optik zichligi.

Eritmadan o'tayotgan nur chastotasi bilan nur yutmaydigan (tiniq) erituvchidagi modda eritmasi uchun bu tenglama ko'rinishi quyidagicha o'zgaradi:

D = e-C'l

e- eritma qalinligi yoki yorug'lik nuri uzunligi, sm;

С - modda konsentratsiyasi, mol/1;

e - ekstinksiya yoki molyar yutilish koeffitsiyenti, ( 1 mol sm).

Ya ni ekstinksiya koeffitsiyenti (e) qalinligi 1 sm bo'gan kyuvetaga solingan va konsentratsiyasi 1 mol bo'lgan eritmadan o'tgan nurning yutilish kattaligi bilan ifodalanadi, boshqacha qilib aytganda, agar C=1 mol va 1=1 sm bo'lsa, eritmaning optik zichligi va ekstinksiya koeffitsiyenti o'zaro teng bo'ladi:

lgk = _£ = D

Ekstinksiya koeffitsiyenti kattaligi modda tabiati va yutiladigan nurning to‘lqin uzunligiga bog'liq. Yutilish intensivligining birligi sifatida nurning eritmadan o‘tish foizi ishlatiladi.

Molekulalarning ichki energiyasi kvantlangan bo‘lib, ularga nurlar bilan ta’sir etilganda harqaysi modda ayrim to‘lqin uzunlikdagi yoki chastotadagi numi yutadi

Elektromagnit to'lqinlar spektri

v, sm ^-^1	10^-3	10^3	10^5	10^6	10^9	10^10
h, sm	10^3	10^-3	I0^-5	10^-6	10^-9	10^-10
Soha	Radiospek- tfoskopiya sohasi	IQ- sohasi	Ko‘rish sohasi	UB- sohasi	Rentgen sohasi	Yadro reaksiyasi
Energetik holatning o'zgarishi	Elektron va yadro spini	Kristall panjara atomlari	Atomlarning Tebranishi	Valent elek- tronlarining qo‘zg‘alishi	Ichki qobiq elektronlari	Yadrolar
Energiya, eV	10^-6	10^-^3	10^-1	10	10^5	10^7

Pirovard natijada nur yutilishi va molekuladagi ichki energiyaning ortishi faqat kvant nurlanishi bilan moddaning ikki energetik darajasi orasidagi farq to‘g‘ri kelsa, amalga oshadi. Demak, moddaga tushirilgan nur ta’siridagi energetik o'zgarishlar nurning tabiatiga va ayni shu modda tuzilishiga bog'liq.

YAMR spektroskopiya

YAMR (yadro magnit rezonans spektroskopiya) usuli diamagnit zarrachalar, kompleks va organik birikmalarning tadqiqotini amalga oshirish imkoniyatini beruvchi, jadal rivojlanib borayotgan zamonaviy yuqori samarali fizik-kimyoviy tadqiqot usullaridan biridir. YAMR hodisasi dastlab 1945-yilda Parsell va Blox rahbarligidagi ikki guruh AQSH nazariyotchi fiziklar va ingliz olimi Rollin tomonidan tajriba paytida kashf qilingan. Ammo uning kimyo fani uchun ahamiyatli ekanligi 1949-1951- yillar davomida anglandi.1960-yillardan boshlab YAMR kimyoviy moddalarni o'rganuvchi asosiy fizik usullarning biriga aylandi.YAMR spektroskopik usul bilan xossalari tadqiqot qilinadigan modda atomlarining yadrosi magnit xususiyatiga ega bo'lishi kerak, ya’ni yadro spini noldan farq qilishi (1*0) lozim.Spin deganda o‘z magnit maydoniga ega bo'lgan, harakatdagi zaryadii zarrachani tushunamiz.

YAMR spektroskopiyasi radio to'lqinlarningyutilishiga asoslangan.Uning yordamida bir xil magnit xossali yadrolaming turli kimyoviy qurshovlarda har xil chastotalardagi radio to'lqinlarini yutib, signallar berishi kuzatiladi. Oqibatda kimyoviy jihatdan ekvivalent, ammo fazoviy va magnit qurshovi turlicha bo'lgan noekvivalent yadrolaming signallari molekula tarkibidagi boshqa magnit xususiyatli yadrolar soni va tabiatiga muvofiq o'ta nozik strukturani hosil qiladi. Ya'ni molekuladagi yadrolaming o'zaro spin-spin ta’siri oqibatida signallar yig'indisi (majmuasi) - YAMR spektrlari olinadi. Hosil bo'lgan spektrdagi signallarning intensivligi (signal cho'qqilarining yuzasi) molekula tarkibidagi har qaysi guruh magnitli yadrolari soniga to'g'ri proporsionaldir. Bu spektrlar yordamida birikmalarning fazoviy tuzilishi, organik modda molekulalarining reaksiya jarayonidagi yoki eritmadagi dinamikasi haqidagi muhim ma’lumotlar olinadi.

YAMR usuiining dastlabki yutug'i vodorod yadrosi ('H) spektrlarini statsionar holatdaqayd qilish bilan belgilanadi va bu jarayon, odatda, svip- spektroskopik usul deyiladi. Organik molekulalar tarkibidagi boshqa magnitli yadrolarga nisbatan vodorod izotopining('H) yadrosi - proton tabiatda juda katta miqdorda (99.98 %) bo'lib, ular kuchli intensivlikka ega bo'lgan signallar beradi. Shuning uchun vodorod yadrosining spektrlari YAMR spektroskopiya- sining xususiy holt va PM R (proton magnit rezonans) spektri deb yuritiladi. Biz faqat PMR spektroskopiyasi bilan tanishib chiqamiz.

Yadrolaming magnit xususiyatlari

Ko'z oldimizga yadroni sharsimon model sifatida tasawur qilib, undagi musbat zaryad shu sferik hajmda bir tekis tarqalgan deb faraz qilaylik. Zaryadlangan zarracha ayianishi oqibatida uning atrofidagi orbitasiga mos elektr toki paydo bo‘lib, elektromagnit maydon hosil qiladi. Demak, atom tuzilishi haqidagi kimyoviy planetar model tushunchasiga ko'ra aylanayotgan zarracha o‘zining burchak momentiga (harakat miqdori momenti) ega. Burchak momenti qiymati hv birligida kvantlangan bo'ladi.

Burchak momentining maksimal qiymati yadro spini bilan belgifanadi.

1 - butun yoki kasr son qiymatlariga ega bo'ladi. Yadro spin kvant soni

yoki yadro spini tushunchasi elektron spini tushunchasiga o'xshaydi. Bu qiymat shu yadro atomining tartib raqami (n), uning massa soni (M) — ya’ni yadrodagi protonlar va neytronlar soni yig‘indisi bilan belgilanadi. Tabiatda ko‘p tarqalgan izotoplar juft son tartib raqami va massa soniga ega (1 > 0), magnit xossasiga yo‘q va ular YAMR spektroskopiyasi bilan o'rganilmaydi. Toq massa soni va toq tartib raqamli yadrolarning spini kasr sonlarga mos keladi: 1= 1/2 (',H, ¹⁹,F, ₆C, ^3,_I5P); 3/2 ("³'_I7C1). Bu yadrolar tashqi magnit maydoni ta’sirida o‘zlarini magnitlardek tutadi va ma’lum yo‘nalishi bo’yicha ta’sirlashadi.

Bundan keyin faqat aniqrog‘i 1 = 1/2 spinli yadrolardan protonlarning spektrlarini (PMR) o'rganishga kelishgan edik, chunki ular magnit dipol momentiga(soddaroq qilib aytsak, magnit momentiga) ega.

Вu mitti magnitchalarning yadro magnit momenti vektori va burchak

momenti vektori - p o’zaro kolleniardir (kolleniarlik vektorlarning bir chiziqli yoki o‘zaro parallel ekanligini ifodalovchi tushuncha).

Bu kattalik yadro magnit momentiga o'xshab shu xildagi yadrolarning fundamental xossasi bo'lib, bevosita YAMR eksperimentlari yordamida aniqlanadi.

Mass – spektrometriya: kimyoviy elementlar atom massalarining kasr sonlar bilan ifodalanish sabablarini bilasiz.1910-yilda inglizolimi F. Soddi massasi farq qiluvchi har xil atomlar borligini taxmin qildi. Bular izotoplar deb aytiladi.Bu gipotezani isbotlash uchun ingliz fizigi F. Aston elektr va magnit maydonida neonning nisbiy atom massasi 20 va 22 ga teng bo'lgan izotoplari borligini aniqladi. Aston elementlarning atom massasini aniqlashda ular parchalanganda hosil bo'ladigan ionlarning magnit maydonida og'ishini o'lchaydigan asbob - mass-spektrometr yordamidan foydalandi.

Organik moddalarning mass-spektrometriya usulida o'rganish 1950-yillar o'rtalarida boshlandi.Optik spektroskopiyada moddaga elektromagnit to'lqin ta’siri to'xtatilgandan keyin shu molekula yutgan energiyasini ajratib, boshlang'ich holatiga o'zgarmasdan qaytadi. Ammo mass-spektrometriyada energiya yutgan molekula qo'zg'aladi va molekulyar ionlarga parchalanadi, o‘z-o‘zidan tushunarliki, bu ionlardan boshlang'ich molekulaning qayta hosil bo'lishi mumkin emas. Mass-spektrometriyaning boshqa usullardan afzalligi shundaki, bu usul bilan ishlash uchun 10 pikogramm (10¹¹ g.) miqdordagi o'rganiladigan modda namunasi bo'lsa ham etarli bo'ladi. Ayniqsa, biologik faol moddalar, dorivor moddalar, gormonal preparatlarni aniqlash uchun ko‘p modda sarflab bo'lmaydi, chunki ulami ajratib olish juda mushkul.

Mass-spektrometrik usul bilan moddalarni o'rganish quyidagi sohalarda juda ko'p ishlatiladi: a) tabiiy gazlar, b) havo, d) sanoat chiqindilari, e) yonish natijasida hosil bo'lgan gazlar, aerozollar. Mass-spektrometriyada molekulada sodir bo'ladigan ionlanish va dissotsilanish hodisalari elektronlar, fotonlar oqimi va kuchli elektr maydoni ta'sirida ro'y beradi.

Tajriba uchun aniqlanadigan moddalarni mass-spektrometrlarga kiritish usullari:

Sovuq holda kiritish, bu usul gazlar uchun qulay va xona haroratida amalga oshiriladi (P = 10 ¹² mm simob ustuni).

Issiq holda namunalarni kiritish (harorat 300'C).

To'g'ridan-to'g'ri namunani kiritish (P = 10‘⁶ mm simob ustuni), keyin sekinlik bilan isitish. Bu usulda molekulyar massasi M = 2000 gacha bo'lgan birikmalarni o'rganish mumkin.

Xromatograf yordamida kiritish.

Zamonaviy mass-spektrometrlarda yadro massalarini o'n milliondan bir atom birlik aniqlikda o'lchash mumkin. Demak, mass-spektrometriya gaz holidagi moddaning kuchli vakuumda elektronlar oqimi bilan bombardimon qilib parchalash va hosil bo'lgan ion “bo‘lak”larini tahlil qilishga asoslangan usul ekan.