Mavzu: fotometrik qonunlarni o’rganish reja

MAVZU: FOTOMETRIK QONUNLARNI O’RGANISH
REJA:
1.Fotometriyaning nazariy asoslari.

2.Buger-Lambert Ber qonuni

3.Fotometriya usulining qo‘llanish doirasi va afzalliklari.

Fotometrik tahlil usulning asosiy ko‘rsatkichlaridan biri uning sezgirligidir. Usulning sezgirligi yordamida modda tarkibidagi kichik miqdordagi qoldig‘ini (sledov) aniqlashda, sanoatda ishlab chiqarayotgan maxsulotlarni, ayniqsa yarim o‘tkazgich materiallarnini tarkibi nazorat qilishda keng qo‘llaniladi. Usulga qo‘yiladigan talablar taqqoslovchi kolorimetrik hamda fotokolorimetrik va spektrofotometrik usullar uchun har xildir. Taqqoslovchi (vizual) kolorimetrik usulda tekshiriluvchi rangli eritmani, taqqoslovchi moddaning rangiga solishtirib miqdorini aniqlashga asoslanadi. Fotoelektrokolorimetrik usulda, usulning sezgirligiga asosan izlanuvchi va taqqoslovchi eritmalarning optik ko‘rsatkichini taqqoslash yuqori sezgirlikda amalga oshiriladi. Bunda asosan tahlil jarayonda o‘zgarmas to‘lqin uzunligida kyuvetaning bir xil hajmida olib borish bir xil natijalarni aniqlikda olishga asos bo‘ladi. YAna boshqa xatoliklarga olib keladigan sabablardan dastlabki moddaning eritmasini tayyorlash, hamda halaqit beradigan moddalardan tozalash jarayonida bo‘lishi mumkin. Shuning uchun fotometrik usulning sezgirligini xususiyati fotometrik reaksiyalarni hosil bo‘lishi va fotometrik usulning o‘zini moddaga nisbatan va uning tarkibidagi moddalarni xolatiga bog‘liqdir.Fotometrik usulda uning sezgirligiga ijobiy ahamiyatga ega bo‘lgan ko‘rsatkichlarda quyidagilar inobatga olinadi:

1. Fotometrik reaksiya asosida izlanuvchi va taqqoslovchi modda eritmalarni nur yutish xususiyatini aniqlashda molyar nur yutish koeffitsenti () yordamida amalga oshirish yaxshi natijalarga olib keladi.
Fotokolorimetrik usulni amalga oshirishda optimal konsentratsiyadagi
eritmani tanlash.
Ma’lumki moddalarning konsentratsiyasi bilan yutilgan nurning intensivligi orasida miqdoriy bog‘lanish mavjud.
Aniq to‘lqin uzunlikda () va kyuvetaning qalanligida (l) tajribaning nisbiy xatoligini qiymati o‘zgarmasdir.
SHunga qaramay olib borilayotgan tahlilni sezgirligii oshirish mumkin, agarda Differensial fotokolorimetriya usulida amalga oshirilsa. Bunda tekshiriluvchi eritmaning optik ko‘rsatkichini aniqlashda erituvchi bilan emas, balki aniq miqdor saqlagan moddaning eritmasi yordamida taqqoslash maqsadga muvofiqdir.
Taqqoslovchi eritmaning konsentratsiyasini (Sk) bu xolatda aniqlanuvchi moddaning konsentratsiyasidan (Sx) kichikroq miqdorda olinishi tavsiya etiladi. (Sk < Sx)
Differensial fotokolorimetriyaning xatoligini kamaytirish uchun quyidagilarni inobatga olish kerak:
1. Erituvchining optik ko‘rsatkichiga nisbatan tekshiriluvchi moddaning optik ko‘rsatkichi yuqori bo‘lishi (D>0,43).
2. Taqqoslanayotgan eritmaning optik ko‘rsatkichi umuman (Dx=O) qiymatga ega bo‘lishi maqsadga muvofiq.
3. Nur tushirayotganda modda eritmalarning konsentratsiyasini nur o‘tkazishi, standart eritmaning nur o‘tkazishidan kam bo‘lishi kerak
4. Qo‘llanilayotgan kyuvetalarning uzunligida farqi bo‘lmasligi.
5. Tekshirilayotgan eritmaning konsentratsiyasini yuqori bo‘lishi.
Fotometrik apparatlarni qo‘llanishi bilan eritmalarni nur yutish xususiyatini har xil usullar asosida olib boriladi. Unda standart va tekshiriluvchi eritmalarning optik ko‘rsatkichini bir xil sharoitda olib boriladi.
Taqqoslash usulidagi kolorimetriya
1. Standart eritmalar yordamida. Buning uchun bir xil kolorimetrik probirkalarga aniq hajmdagi tekshiriluvchi va standart eritmalarning rangini taqqoslash asosida amalga oshiriladi. Unda izlanuvchi eritmaning rangini standart eritma rangiga to‘g‘ri kelishi uning miqdorini tasdiqlaydi.
2. Kolorimetrik titrlash usulida. Ikkita bir xil hajmdagi probirkaga biriga rangli izlanuvchi eritmadan, ikkinchisiga tozalangan suvdan solinadi. So‘ngra tozalangan suv solingan probirkaga byuretka orqali rangli standart eritmadan asta-sekin qo‘shib, birinchi probirkadagi eritmani rangiga tenglashtirilguncha qo‘shiladi. Aniqlanuvchi eritmadagi modda miqdorini, tozalangan suvga qo‘shilgan eritmaning miqdori bilan aniqlab olinadi.
3. Tenglashtirish usulida. Eritmadagi moddani miqdorini aniqlashda tekshiriluvchi va standart eritmalarning rangini tenglashtirish yordamida amalga oshiriladi.
A) Solishtirish usulida. Ikkita bir xil hajmdagi probirkaga standart va tekshiriluvchi rangli eritmalaridan solib, so‘ngra rangi to‘q bo‘lgan probirkadagi eritmani tozalangan suv yordamida ikkinchi probirkani rangigachan tenglashtiriladi. Izlanuvchi eritmadagi modda ning miqdorini quyidagi tenglama asosida hisoblab olinadi
Spektrofotometriya va fotokolorometriya usullarida moddalar miqdorini aniqlash uchun shu moddalarni eng kam miqdori bilan rangli eritma hosil qilishi uchun qo‘llaniladigan kimyoviy reaksiyalarni ob’ektiv baholash lozim bo‘ladi. Buning uchun m olyar nur yutish ko‘rsatkichlarini Emax aniqlanadi va shu qiymatlardan foydalaniladi.
Agar l ni 10 sm gacha oshirsak sezgirlikni 10 marta oshirish mumkin, demak Smin = 1.10-9 mol/l bo‘ladi.
Hozirgi zamon fotokolorimetriyalarida aniqlash aniqlik darajasi Dmin - 0,01 ga yaqin qiymatga ega.
Rangli eritmalarda molyar yutish koeffitsenti (E) ning qiymati 50000 dan oshmaydi va shunga ko‘ra Smin qiymati 1.10-7 mol/l gacha (l=1 sm bo‘lganda) kamayadi.
Reaksiya sezgirligi faqat minimal konsentratsiyanm emas, balki aniqlash minimumini xarakterlaydi, yani ma’lum bir sharoitda moddani reaktivlar bilan hosil qiladigan reaksiya mahsulotlarni aniqlash uchun ketgan eng kam miqdoriga aytiladi. L.B.Ginzbur va YU.Lure, hamda Sendal shuni ko‘rsatkdilardi, rangli reaksiya sezgirligi optik zichligi D=0,01 ga teng bo‘lgan 1sm2 ko‘ndalang kesimli eritmaning rangli eritmaga aylantirilgan tekshiriluvchi eritma mikrogramm (mkg=1.10-6
g) qiymati bilan ifodalangan (rangli reaksiyaning shartli sezgirligi).
Ko‘pgina rangli reatsiyalarning minimum sezgirligi spektrofotometrik va fotometrik usullarni aniqlashda 0.01-0,001 mkg/sm2 oralig‘ida bajariladi.
Moddalar eritmasini nur yutish xususiyatini tahlil qilishda quyidagi xatoliklar uchrashi mumkin
1. Ayrim xolatlarda rangli eritmalar dissotsiatsiyaga yoki polimerlanishga, erituvchilar bilan birikishi yoki tarkibidagi mavjud boshqa moddalar bilan (masalan: tuzlar, kislotalar va asoslar), natijada rangli eritmalarni nur yutish xususiyati o‘zgarishi mumkin.
2. Natijada izlanuvchi moddaning optik ko‘rsatkichi o‘zgrishi, hamda optik ko‘rsatkichni modda eritmasining konsentratsiyasiga bog‘liq xolati, ya’ni Buger-Lambert-Ber qonuniga bo‘ysinmasligi kuzatiladi.
3. Kolorimetrik tahlil uchun hosil qilingan rangli eritma ma’lum rn sharoitda, aniq rang hosil qiluvchi reaktiv miqdorida va hosil bo‘lish oralig‘i, hamda aniq xarorat jarayonida olib borishni talab etiladi. Masalan: ayrim modda eritmalar turg‘un emas, havodagi kislotrod ta’sirida oksidlanishi, yorug‘lik ta’sirida parchalanishi, yoki kogulyasiyaga uchrashi mumkin. Bunday xolatlarda yangi tayyorlangan reaktiv eritmalardan, hamda eritmadagi moddani turg‘unligini oshirish uchun stabilizatorlardan foydalanishni talab etadi yoki himoyachi kolloidlardan jelatina, kraxmallardan foydalaniladi.
4. Ko‘proq kolorimetrik tahlilni olib borishda begona moddalar rang hosil qilishda xalaqit qilishi mumkin. Bunday xolatlarda niqoblash usullaridan foydalaniladi. Ular oksidlanish-qaytarish, kompleks birikma hosil qilish yoki ekstraksiya jarayonlari asosida amalga oshiriladi. Ayrim xolatlarda nur yutish oralig‘ini o‘zgartirish asosida, ya’ni xalaqit qiladigan moddani nur yutmaydigan oralig‘ida aniqlashni olib borish tavsiya etiladi. Fotometriya usulining oddiyligi, universalligi va tez olib borilishida nur yutishiga asoslanib moddani hamda tarkibidagi chiqindi moddalarni qoldig‘ini (10-6%) gacha aniqlashni olib borilishi mumkin. Ayniqsa sanoatda po‘latni, ayrim rangli qotishmalarni va qora metallarni, yarim-o‘tkazgichlarni, har xil modda eritmalarini, suv xavzalaridagi suvlarni sifatini aniqlashda keng qo‘llanilmoqda.
Fotometrik usullarni nitrofuran hosilalari tahlilida qo'llash.
Laboratoriya ishlarini o'tkazish qoidalari va xavfsizlik choralari.
Kimyo laboratoriyalariga faqatgina xavfsizlik texnikasi bilan tanishib maxsus jurnalga imzo qo'ygan talabalargina kirib ishlashga ruxsat beriladi.
Laboratoriya ishiga tushishdan oldin talabalar texnika xavfsizligini tushungandan so'ng ruxsat berilishi lozim:
· laboratoriyada tozalik va texnika xavfsizligiga rioya qilish shart;
· · kimyoviy reaktivlar qadog‗ida yozilgan ko‗rsatmalar asosida saqlanishi shart;
· ishni tugatgandan so‗ng ish joyini tozalash, kimyoviy qoldiqlarni neytrallash va idishlarni zararsizlantirish shart;
kimyoviy reaktivlarning qoldig‗ini, organik erituvchilar va suvli kimyoviy moddalar eritmasini rakovinaga to‗kish mumkin emas. Bunday qoldiqlar maxsus idishlarga solinadi (shisha).
Laboratoriya ish joyida ovqatlanish va oziq ovqat maxsulotlarini saqlash man etiladi. Suv ichish va dori moddalarini mazasini tatib ko‗rish man etiladi. Moddalarni xidini zaxarli emasligiga ishonch xosil qilingandan so‗ng aniqlash mumkin.
Laboratoriyada xar doim quyidagini esda saqlash lozim: neorganik birikmalar toksik xususiyatga ega bo'lganlari juda ko‗p va bundan tashqari alangada portlash xususiyatiga ega. Laboratoriya xalatda bo‗lish shart. Zaxarli va o‗yuvchi ishqor, kislota moddalari bilan ishlaganda ehtiyot choralarini qo‘llash shart. Laboratoriya stollarida shaxsiy buyumlarni qo‗yish, ustki kiyimlarni ilishva oyoq kiyimlarni qoldirish mumkin emas.
Eritmalarni qizdirish jarayonida probirkaning boshi devor tomonga qaratilishi lozim. Suvda yaxshi erimiydigan va probirkada ozroq suv qolganda eritma toshib uchishi extimoli mavjud.
Organik modda qatlami ostidagi suv qaynab otilish extimoli mavjud. Shuning uchun probirka bosh qismini iloji boricha xech kim yo‗q tomonga qaratiladi.
Zaxarli xidli moddalar bilan ishlaganda xavo tortuvchi uskuna tagida ish bajarilishi lozim.
Idishlarni quritish shkafida 1100 -1400 C da quriguncha qoldiriladi va usha erda sovutiladi. Olovli spirtovka yoki elektroplitkada idishlarni quritish man etiladi.