Дәріс тақырыбы: Молекулалы-абсорбциялық анализ. Бугер-Ламберт-Бер заңы. Негізгі аспаптар. Фотоколориметрдің принципиалды схемасы.

Дәріс тезистері:Молекулалы-абсорбциялық анализде зерттелетін зат молекулаларының электромагнитті сәулені таңдап сіңіру қасиеті пайдаланады. Фотонның сәулелену жиілігі оның энергиясымен Планк теңдеуі арқылы байланысады:

Е = h * n

мұндағы Е-фотон энергиясы; h - Планк тұрақтысы, 6,63*10^-34 Дж*с; n - сәулелену жиілігі, с^-1.

Фотонның белгілі энергиясы бар, ол молекулалар мен атомдардың бір квантталған энергетикалық күйден екінші күйге ауысуына әкеледі. Фотонды сіңірген молекула өзінің негізгі минималды энергиясымен сипатталатын(Е₁) күйінен энергиясы жоғары (Е₂) қозған күйге ауысады:

h * n= Е = Е₂ – Е₁, М + h * n = М^*

мұндағы М^* - қозған күйдегі молекула немесе атом. Қозған күйде молекула өте аз уақыт болады(10^-8 – 10^-9 с). Қозу энергиясын жылу энергиясына айналдыру арқылы молекула өзінің негізгі күйіне қайта оралуына тырысады:

М^* = М + жылу

Егер қарқындылығы І₀-ге тең жарық ағыны боялған ерітінді арқылы өтсе, онда оның сәулелерінің біраз мөлшерін ерітінді бойына сіңіреді де, ерітіндіден шыққанда оның қарқындылығы І-ге дейін азаяды.

Жарық ағынын фотондар ағыны деп қарауға болады, онда сіңіру процесі фотондар мен химиялық зат молекулаларының арасындағы соқтығысу саңына тәуелді болады.

Ерітінді арқылы өткен сәуле қарқындылығының кемігенін өткізу коэффициенті сипаттайды:

Т = І/ І₀

Теріс таңбасымен алынған Т – ның логарифмі

- lgT = - lg І/ І₀ = А

оптикалық тығыздық А деп аталады. Оптикалық тығыздық ерітіндінің сіңіру қабілетін сипаттайды.

Электромагнитті сәуленің қарқындылығы, ерітіндінің концентрациясы және сіңіретін қабат қалындығының арасындағы сандық қатынасы Бугер-Ламберт-Бердің қосылған заңымен анықталады:

І = І₀* 10 ^-xlс немесе І/ І₀ = 10^-xlс

Теріс таңбамен логарифмдесек lg І/ І₀ = - lgT = А = xlс

теңдеуі шығады. Соңғы теңдеу бойынша ерітіндінің оптикалық тығыздығы сіңірудің молярлық коэффициентіне, ерітіндінің концентрациясына және қабаттың қалыңдығына тура пропорционал.

Негізгі [1-3], Қосымша [4-11]. Мерзімдік әдебиеттер [12-14]

Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары [15-16]

Интернет көздері [17-20]

Дәріс тақырыбы: Нефелометрмя және турбидиметрия. Әдістердің негіздері. Люминесценция әдісі.

Дәріс тезистері:Дисперсті жүйелер – коллоидты ерітінділер, жүзінділер бойынан сәуле өткенде жарық сәулесінің интенсивтілігінің өзгеруіне негізделген әдіс турбидиметрия деп аталады.

Турбидиметрия әдісінде дене бойынан өткен сәуле, сол өзінің түскен бағыты бойымен өлшеуіш құралға барып түседі.

Егер, жарық сәулесінің толқын ұзындығы бөлшекиердің сызықтық өлшемдерінен кіші болса, онда жарықтың шашырауы еріген зат – еріткіш жанасу бөлігінде орын алады. Жарықтың шашырауы еріген зат – еріткіш жанасу бөлігінде, оның шағылуы және сынуы орын алғандықтан, мұны Ми шашырауы деп атайды.

Турбидиметрия әдісінде Бугер-Ламберт-Бердің қосылған заңындағы тәуелділік сақталады:

І = І₀* 10 ^-xlс

Мұндағы І0 – бастапқы түскен жарықтың интенсивтілігі; І – ерітіндіден өткен жарықтың интенсивтілігі; l – ерітінді қабатының қалыңдығы; x - молярлық коэффциент; с – ерітіндінің концентрацииясы, моль/л.

Нефелометрия – ерітіндіге түскен жарықтың сәулесі шашырауының интенсивтілігін салыстыру арқылы олардың концентрациясын анықтауға арналған әдіс. Нефелометрия әдісінле түскен жарыққа перпендикуляр бағытта шашыраған жарықтың интенсивтілігі приборда тіркеледі.

І₁ = KCr³₁ І₂=KCr³₂

Ерітінді концентрацияларының мәндері бөлек болса, мына қатынас орынды:

І₁/ І₂ = С₂/С₁

Денелерді қыздырғанда олардың өз бойынан жарық шығаратынын білеміз. Ал кейбір заттар қыздырмай-ақ әсіресе, жарық сәулесі түскенде жарқырап шығады. Бұл құбылыс люминесценция деп аталады.

Люминесценциялық жарық шығару тепе-теңдіксіз күйге алып келеді. Сыртқы қоздыру әсері тоқтағанмен денеде ұзақ уақытқа дейін қозу күйі басылмайды. Осы қасиет люминесценция құбылысын өзге тепе-теңдіксіз күйге сәйкес келетін жарық шығару – шашырау және шағылудан өзгешелендіреді.

Жарқырау уақытының ұзақтығына қарай люминесценцияны флуоресценция және фосфоресценция деп бөледі.

Флуоресценция – жарқырау ұзақтығы 10^-8 – 10^-9 с. мерзімін құрайды.

Фосфоресценция - қоздыру тоқтағаннан кейін 10^-8 секундадан бірнеше сағатқа дейін созылады.

Зат мөлшерін анықтауда люминесценция интенсивтілігінің люминофор концентрациясына тәуелділігі пайдаланылады.

Стандартты ерітінділер тәсілі. Анықталуға тиісті зат ерітіндісі бірнеше стандартты ерітінділер дайындалады. Концентрациясы анықталуға тиісті зат ерітіндісі мен стандартты ерітінділер интенсивтілігі көзбен салыстырылады. Интенсивтілігі жуық екі сиандартты ерітіндінің арифметикалық орта мәні арқылы анықиалуға тиісті ерітіндінің концентрациясын есептейді.

Анықтауыш график тәсілі. Стандартты ерітінділердің интенсивтіліктері өлшенеді. Люминофор концентрациясы мен интенсивтілік арасында тәуелділік сызығы тұрғызылады. Алынған график анықтауыш график болып табылады. Зерттелуге тиісті ерітіндінің люминесценциялану интенсивтілігі анықталады да интерполяция әдісімен люминофор концентрациясы анықталады. Бұл әдіспен Mn²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Nі²⁺, Cu²⁺ сияқты иондардың өте аз мөлшерін анықтауға болады.

Негізгі [1-3], Қосымша [4-11]. Мерзімдік әдебиеттер [12-14]

Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары [15-16]

Интернет көздері [17-20]