Mavzu: Differensial Spektrofotometrik analiz. Reja: kirish i– asosiy qism 1 Optik analiz usullari

1– Rasm. Yorug‘lik nurining rangli eritma va erituvchi orqali o‘tishi.
Bir xil materialdan tayyorlangan kyuvetalarda bir xil erituvchinig o‘zi bir xil qalinlikda bo‘lganda nurning aks etishi va sochilishidagi isroflar deyarli bir xil bo‘ladi. Bunda ikkala dastada yorug‘lik intensivligining kamayishi modda konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. Eritmadan o‘tgan yorug‘lik intensivligining kamayishi o‘tkazish koeffitsienti (yoki to‘g‘ridan to‘g‘ri o‘tkazish) deyiladi va T bilan belgilanadi:

Bu yerda I, I₀– eritmaga tushayotgan va eritmadan o‘tgan yorug‘lik intensivligi.
Eritma rangining intensivligi bilan undagi rangli ion (yoki modda) miqdori orasidagi bog‘lanish Buger–Lambert–Ber qonuni bilan ifodalanadi. Bu qonunning tenglamasi quyidagicha:

– yorug‘likning yutilish koeffitsienti, o‘zgarmas kattalik;
c– tekshirilayotgan eritmaning molyar konsentratsiyasi;
l– yorug‘likni yutuvchi eritma qatlamining qalinligi, sm.
Buger–Lambert–Ber qonunining fizik ma’nosi quyidagicha:
Eritmalarning rangi bir xil bo‘lsa va ularning konsentratsiyalari hamda qavatlarining qalinliklari o‘zaro teng bo‘lsa, ikkala erit maga tushayotgan yorug‘likning teng qismlari yutiladi, ya’ni yorug‘lik yutilishi bir xil bo‘ladi.
Yuqoridagi tenglama logarifmlansa va uning ishorasi teskarisiga o‘zgartirilsa, quyidagi ko‘rinishga keladi:

Keyingi formulaning chap tomonidagi ifoda eritmaning optik zichligi deyiladi, A harfi bilan belgilanadi. Demak, eritmaning optik zichligi uning konsentratsiyasiga va qatlam qalinligiga to‘g‘ri mutanosib bo‘ladi, ya’ni ushbu modda eritmasi qatlami qalinligi bir xil bo‘lganda eritmada rangli moddaning miqdori qancha ko‘p bo‘lsa, uning optik zichligi shuncha katta bo‘ladi. Aksincha, rangli moddaning konsentratsiyasi bir xil bo‘lganida eritmaning optik zichligi uning qatlamining qalinligiga bog‘liq bo‘ladi. Bundan quyidagi xulosaga kelish mumkin: agar bitta rangli modda ikkita eritmasining konsentratsiyasi turlicha bo‘lsa, ularning qatlamlari qalinliklarini eritmalarning konsentratsiyalariga teskari mutanosib ravishda o‘zgartirish natijasida bu eritmalar rangining bir xil intensivligiga erishiladi. Shunday qilib, rangli eritmaning konsentratsiyasi c ni aniqlash uchun uning optik zichligi A ni o‘lchash kerak ekan. Optik zichlikni o‘lchash uchun esa yorug‘lik oqimining intensivligini aniqlash kerak.
Absorbsion spektroskopiyada modda konsentratsiyasi, odatda, bir litrdagi mollar soni bilan (molyar konsentratsiya), qatlam qalinligi esa santimetrlarda o‘lchanadi. e – molyar yutish koeffitsienti; uning qiymati har bir yutish chizig‘i uchun do`lmiy bo‘lib, faqat moddaning tabiatiga bog‘liq bo‘ladi va reaksiyaning sezgirligini tavsiflaydi; Hl = 1 sm va c mol/l bo‘lganida A = ε bo‘ladi. Demak, molyar yutish koeffitsienti qatlam qalinligi 1 sm bo‘lganida bir molyar eritmaning optik zichligiga teng.