Ximiya texnologiya fakulteti

II BAP. TÁJIRIYBE BÓLIMI
2.1 Elektron spektroskopiya usılın alıp barıw tártibi
Házirgi zaman túsiniklerine kóre jaqtılıq da,bólekshe de tolqın ózgesheligine iye, yaǵnıy hár qanday nur suw maydanındaǵı tolqınlar sıyaqlı tarqaladı. Tolqınlar - tolqın uzınlıǵı (lambda), tolqın biyikligi - amplitudasi A hám sol tolqınnıń tarqalıw tezligi S sıyaqlı shamalarǵa iye.

Salma suwındaǵı tolqınlar uzınlıǵı onsha úlken bolmaǵan halda - okean hám teńizler maydanındaǵı tolqınlar uzınlıǵı bolsa bir neshe metrge jetedi. Tolqın tarqalıp atırǵan orınnan sál uzaqlawdan bir noqattı belgilep, sol noqattan bir sekundta ótken biyiklikler yamasa uralar (basqasha etip aytqanda terbelisler) sanı anıqlansa, tolqın chastotası ( nyu) dıń chastota birligi etip gers qabıl etilgen bolıp,bir gers sekunddaǵı bir terbeliwi.

Jaqtılıq hám elektromagnit tolqınlar ushın S ózgermeytuǵın shama (S=300000 km/sek.). Sonday eken, birinshi teńlemeniń shep tárepi ózgermeytuǵınlıǵı esapqa alınsa, λ menen  ortasındaǵı baylanısıw kelip shıǵadı. Bul teńlemege muwapıq tolqın uzınlıǵı hám chastotası teris sáykeslikte bolıp, λ artsa  azayadı.
Jaqtılıq kózge kórinetuǵın nur. Bunnan tısqarı insan kózi sezbeytuǵın rentgen, ultrafiolet, infraqızıl hám radiotolqınlar bar. Nurlardıń barlıq túrleri elektromagnit tolqınlar dep ataladı. Hár qıylı nurlar tolqın uzınlıqlarınıń artıp barıwı quramında jaylastırılsa, elektromagnit spektr payda boladı. Sonday eken, spektr tolqın uzınlıqlar yamasa terbelis chastotaları boyınsha (yaǵnıy, energiyası boyınsha ) elektromagnit nurlanıwlardıń muǵdarıy bólistiriliwi bolıp tabıladı.
Bul spektr tolqın uzınlıǵı bir neshe kilometr bolǵan kishi chastotalı tolqın (ózgeriwsheń tok) menen baslanıp, tolqın uzınlıǵı santimetrdiń júz millionnan bir úlesine teń bolǵan gamma (radioaktiv) nurlar menen tawsıladı. Elektromagnit spektriniň fizikalıq usılları qollanılatuǵın tarawlarına tómendegishe anıqlama beriw múmkin:

Tolqın uzınlıǵı	10-3 nm	10nm	400nm	800nm 300mkm	300nm	200nm
Spektral taraw	Rentgen nurları	Ultrafiolet nurları	Kózge kórinetuǵın nurlar	Infraqızıl nurlar	Mikrotolqınlı nurlar	Qısqa radio nurlar
Kúzetilip atırǵan jutılıw spektri		Elektron spektr		IQ-spektr		YAMR- spektr EPR-spektr

1-keste
Radiotolqınlardıń ózi úsh gruppaǵa ajraladı. YAMR de isletiletuǵın, tolqın uzınlıǵı 5 m bolǵan radiotolqınlar chastotasın esaplaylıq.

Yaki 60000000 gers, yaģnıy 60 megagers.
Sonday eken, tolqın uzınlıǵı 5 m bolǵan radiotolqınlar sekundına 60 million ret oynaydı. Jaqtılıq nurlarınıń chastotası bolsa radiotolqınlarģa salıstırǵanda bir neshe million ret úlken.

Elektromagnit spektrdaģı hár qanday nur arnawlı bir energiyaǵa iye boladı, yaǵnıy hár qanday nur ózinde málim muǵdarda energiya tasıydı. Bul energiya nur chastotasına baylanıslı bolıp, onıń muǵdarı Plank formulası tiykarında esaplanadı :

Eh (21)

h - Plank turaqlısı bolıp 6,625  10^-34 dj.gs^-1 ge teń.
 - chastota.
Formulaǵa tiykarlanıp nur energiyası onıń chastotasına tuwrı proporsional bolıp tabıladı. Elementge túsirilgen nur odan ótip jutıwı yamasa jutılıwı múmkin.
Nur jutılğanda element molekulası túrli ózgerislerge ushraydı. Bul ózgerisler nurdıń tábiyaatına hám elementtıń dúzilisine baylanıslı.
Eń qısqa tolqınlı gamma (radioaktiv) nurlar yadrolardıń energetikalıq jaǵdayın ózgertiredi (gamma rezonans spektroskopiya).
Gamma nurlarǵa salıstırǵanda uzınlaw tolqın uzınlıǵına iye bolǵan rentgen nurlar atomlardıń ishki, yadroǵa jaqın hám qabatlardaǵı elektronlardıń energiyasın ózgertiredi (rentgenospektroskopiya). Ultrafiolet hám kózge kórinetuğın nurlar tásirinde molekula hám atomlar valent elektronlarınıń energetikalıq jaǵdayları ózgeredi (UB hám elektron spektrlar). Infraqızıl nurlar bolsa molekula daǵı atomlarni terbentiredi (IQ yamasa terbelmeli spektrlar). Radiotolqınlar bolsa yadro hám elektron spinlarınıň energetikalıq jaǵdayın ózgertiredi (YAMR hám EPR spektroskopiya).
Anıqlanıp atırǵan element tárepinen elektromagnit tolqınlardıń tańlap jutılıwın ólshewge tiykarlanǵan fizikalıq usıllar - spektroskopik usıllar dep ataladı.
Optikalıq spektroskopiya usıllarınan biri bolǵan ultrafiolet spektroskopiyasi menen tanısıp shıǵamız.
Nurlanıw processinde tolqınlar birdey chastotaǵa iye bolsa, olar monoxromatik nurlar boladı, yaǵnıy bunday nurdıń energiyası birdeydegi h ( ga teń boladı. Eger monoxromatik nurın jutıw ózgesheligine iye bolǵan elementtıń eritpesine túsirilse, onıń málim bólegi uslanıp qaladı hám nátiyjede eritpeden ótken nurdıń intensivligi azayadı. Monoxromatik nurlanıwdıń jutılıwı tómendegi - teńlemege boysınadı : (22)
J_o va J - Túsip atırǵan hám eritpeden ótken nurdıń intensivliklari
n - Jaqtılıq jolındaǵı elementtıń mollar muǵdarı.
k - Jutılıw intensivliginiń salıstırmalı muǵdarı.
Eger monoxromatik nur A elementtan ótse, onıń intensivligi kúshsizleniwin I₀I arqalı ólshew múmkin, n-dıń muǵdarı anıq bolǵanda, K nıń muǵdarın tabıw múmkin. Basqa element alınǵanda nurdıń kúshsizleniwi hám taǵı basqasha bolıp, K nıń muǵdarı da ózgeredi. Eger jutılıw processi gúzetilmese К0 boladı.
Ádetde element eritpesiniń yutilish intensivligi olshenedi, onıń ushın eritpe tınıq bolıwı kerek. Eritpedegi n-nıń muǵdarı eritpeniń konsentraciyasına hám eritpe jaylasqan ıdıs qatlamınıń qalıńlıǵına tuwrı proporsional esaplanadı. Ámeliyatda kóbinese K nıń ornına , natural logarifm ornına onlı logarifm isletiledi.

- Eritpeniń yaki jutılıwdıń optik tıǵızlıǵı (D)
D c 1
 - Ekstinksiyanıń molli koeffitsiyenti.
Eger С1 moll, l1 sm bolsa,  eritpeniń optik tıǵızlıǵına teń boladı.


D
Eritpege túsip atırǵan hám odan ótip atırǵan nur intensivlikleri menen eritpe konsentraciyası jáne onıń qatlamı qalıńlıǵı arasındaǵı nizamlıqtı ańlatatuǵın teńleme (4) Lambert-Ber nızamı dep júritiledi. Bul nizamlıq mudam saqlanıp qalmaydı.
Jutılıw ózgesheligine iye bolǵan elementtıń ortalıqtaǵı konsentraciyasın ózgeriwi eritpedegi hár qıylı processler - assotsiatsiya, duz payda etiw, dissotsiyalanıw hám tautomer sırtqı kórinislerdiń payda bolıwına alıp kelse, nızamnan shetlaniw júz beredi. Sol sebepli hár qıylı konsentraciyadaǵı eritpelerdiń yutilish spektrin aldınan Lambert-Ber nızamına baǵınıwın biliw kerek.
Onıń ushın optikalıq tıǵızlıqtı (D) konsentraciyaǵa salıstırǵanda (turaqlı  hám l larda) úyreniledi. Eger nızamǵa boysınsa D hám S koordinatalarınan tuwrı sızıq alınadı.
Tolqın uzınlıǵınıń ma`nisi menen jutılıw intensivligi ortasındaǵı baylanısıwdı bildiretuǵın iymek sızıqtı jutılıwdıň spektral sızıǵı dep aytıladı.  mánisler ultrafiolet hám infraqızıl jutılıw tarawlarınıń sapa analizinde úlken áhmiyetke iye. Ayırım analitik jumıslarda málim jutılıw maksimuminıń integrallıq intensivligin (A) tómendegi formula arqalı esaplaw múmkin:
(23)
Elektromagnit spektriniň ultrafiolet tarawı tolqın uzınlıǵın mánisleri menen bir-birinen keskin parıq etetuǵın eki qıylı tarawlarǵa, yaǵnıy uzaq ultrafioletoviy hám jaqın ultrafioletoviy tarawlarǵa bólinedi. Birinshi tarawdaǵı tolqın uzınlıǵınıń ma`nisi 190 nm den kishi bolıp, onıń aqırǵı kishi ma`nisi rentgen nurlarınıń tarawına jaqınlasadı. Jaqın ultrafiolet tarawǵa tiyisli bolǵan tolqın uzınlıqtıń ma`nisi 190 nm den joqarı bolıp 450 nm ge shekem bolǵan tarawdı óz ishine aladı. Uzaq ultrafiolet.tarawdı úyreniw quramalı ásbap -úskenelerdi talap etedi.