Fizik kimyoviy tahlil uslublari

Optik tahlil usullari bilan eritma konsentrasiyasini aniqlash yo’llari.

1. 
   Darajalash grafik usuli. Buger-Lambert-Ber qonuniga asoslanib eritmaning optik zichligi bilan eritma konsentrasiyasi (standart eritma ishlatiladi) orasidagi bog’lanish grafigi chiziladi, bu ko’pincha darajalash grafigi deyiladi. Grafik kam deganda 3ta yoki 5ta nuqta asosida chiziladi. Noma`lum konsentrasiyadagi eritmaning optik zichligi aniqlanib, darajalash grafigidan ekstrapolyasiya usulida eritma konsentrasiyasi topiladi(3-chizma).
   
2. 
   Nur yutilishining molyar sindirish koeffisientii usuli. Bu usulda bir nechta standart eritmalarning optik zichliklari aniqlanib, nur yutilishining molyar sindirish koeffisientiining qiymati hisoblanadi. Hisoblangan nur yutilishining molyar sindirish koeffisientiining o’rtacha qiymati olinadi. Noma`lum eritmaning optik zichligi o’lchanib, eritma konsentrasiyasi C_x = A_n/εl formula bilan hisoblab topiladi. Modda miqdori C^X *M^A *V^a *V^K
   

formuladan foydalanib hisoblanadi.
M_A - aniqlovchi moddaning molyar massasi (ionlar uchun elementning atom massasi)
V_a - (alikvot) rangli eritma tayyorlash uchun olingan eritma hajmi
V_pipetka - eritma tayyorlash uchun olingan hajm (o’lchov pipetkasining hajmi)
V_K - tahlil qilinayotgan eritmaning umumiy hajmi (o’lchov kolbasi hajmi)
Usulning cheklanganligi shundaki, eritma konsentrasiyasi BugerLambert-Ber qonuniga bo’ysunadigan chegarada tayyorlanadi.
3. Standart taqqoslash usuli. Bu usulda ε -const va l-const bo’lganda standart va noma`lum eritmalarning optik zichliklari o’lchanib,

tenglama tenglashtirib o’zgarmas qiymatlar tashlab yuboriladi,

Tahlil qilinayotgan eritma suyultirish usuli bilan tayyorlangan bo’lsa, modda miqdorini gramm yoki mg. da ifodalanadi. g_x = C_x * V₀* V_K / V_a
g_x - aniqlanuvchi modda miqdori, mg.
V₀ - optik zichligi o’lchanayotgan rangli eritma hajmi, ml.
V_K - tahlil qilinayotgan eritmaning umumiy hajmi (o’lchov kolbasi hajmi), ml.
V_a (alikvot) - rangli eritma tayyorlash uchun olingan eritma hajmi, ml.
Refraktometrik tahlil usuli. Refraktometrik tahlil usuli tahlil qilinadigan moddalarning nur sindirish ko’rsatkichining o’lchanishiga asoslangan. Har qanday toza modda ma`lum bir nur sindirish ko’rsatgichiga ega. Nur sindirish ko’rsatgichini qiymatiga qarab, moddalarning tozalik darajasi aniqlanadi.
Yorug’lik yo’nalishining bir muhitdan ikkinchi muhitga o’tishida o’zgarishi yorug’likning sinishi yoki refraktsiyasi deyiladi. Moddalarning sindirish ko’rsatkichini o’lchaydigan asboblar refraktometrlar deb, tahlil usuliga esa refraktometrik tahlil usuli deyiladi.
Yorug’lik nuri ikki shaffof muhit sirt fazasida tushayotganda bir qismi qaytadi, bir qismi ikkinchi muhitda tarqaladi (sinadi).
Yorug’likning ikkinchi muhitda tarqalishi yorug’likning sinish qonunlariga bo’ysunadi (fizika kursidan ma`lum).

1. 
   Tushuvchi nur, singan nur va muhitlar chegarasidagi nurning tushish nuqtasiga tushirilgan perpendikulyar bir tekislikda yotadi.
   
2. 
   Nurlarning tushish burchagi sinusi (sinα₁) ning nurni sinish burchagi sinusi (sinα₂) ga bo’lgan nisbati berilgan muhitlar uchun o’zgarmas miqdor bo’lib, ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan sindirish ko’rsatkichi (n) deyiladi.
   

Standart sharoitda moddalarning vakuumga nisbatan olingan sindirish ko’rsatkichi, absolyut sindirish ko’rsatkich deyiladi.

nisbiy sindirish ko’rsatkich absolyut sindirish ko’rsatkichlarining nisbatiga teng. (4) tenglamadan n_1(abs) sinα₁ = n_2(abs) sinα₂.
Havoga nisbatan olingan sindirish ko’rsatkich to’g’ridan-to’g’ri sindirish ko’rsatkich (n) deyiladi.
Nabs= nabs(habo)* n
Atmosfera bosimi va hona haroratida n_abs(havo) = 1,00027 unda n_abs = 1,00027 n.
Moddaning sindirish ko’rsatkichi uning tabiatini aniqlaydi. Uning qiymati tushayotgan nurning to’lqin uzunligiga va haroratga bog’liq. Tushayotgan yorug’likning to’lqin uzunligini kattalashishi bilan sindirish ko’rsatkichning qiymati kamayadi. Bir hil natijalarni olish uchun yorug’lik manbai sifatida ma`lum to’lqin uzunligiga ega bo’lgan (natriyli, simobli, vodorodli) lampalar ishlatiladi.
Harorat ko’tarilishi bilan suyuqliklarning sindirish ko’rsatkichlarini qiymati kamayadi. Shuning uchun sindirish ko’rsatkichining qiymati simvoli yoniga t⁰ va n ni qiymati ko’rsatiladi.
Masalan: n₅₈₉²⁵
Lekin to’g’ridan - to’g’ri havo va suyuqlik chegarasida tushish yoki sinish burchagini o’lchash noqulay. Refraktometrlarda suyuqlik va ichki chegarasida tushish va sinish burchagi - to’la qaytish usulidan foydalanib o’lchanadi.
Sindirish ko’rsatkichi bilan moddaning zichligi (d) orasida bog’lanish mavjud. Moddaning zichligi oshishi bilan sindirish ko’rsatkichini qiymati ham oshadi.
f_(n) = rd
r-proportsionallik koeffitsienti solishtirma refraktsiya deyiladi.
r-ning moddaning molekulyar og’irligiga ko’paytmasi molekulyar (molyar) refraktsiya deyiladi.
R = µ* r
Refraktsiyaning hisoblashda Lorenc - Lorentcning nazariy formulasi keltirilgan

n – sindirish ko’rsatkich
μ - molyar massa
d – zichlik
Molyar refraktsiyani hisoblash uchun bir hil haroratda moddaning zichligi va sindirish ko’rsatkichi o’lchanib yuqoridagi formulaga qo’yib hisoblanadi.
Molyar refraktsiya additiv hossaga ega bo’lib, molekuladagi atomlar refraktsiyasining yig’indisiga teng.
Masalan: R_CCl4 = R_C + 4R_Cl = 2,42 + 4 * 5,97 = 26,36
Atom refraktsiya har bir element uchun aniqlangan (mahsus ma`lumotnomalarda keltirilgan). Tajriba yo’li bilan hisoblangan molyar refraktsiya qiymati bilan nazariy hisoblangan refraktsiya qiymat solishtirilib, yangi aniqlangan modda formulasi to’g’risida hulosa qilinadi. Demak, molyar refraktsiya moddalarning tarkibini indentifikatsiyalashda, ayniqsa, ahamiyatli.
Refraktometrik tahlil usuli oziq-ovqat sanoatida (yog’, asal, kofe) moddalarni tozaligini aniqlashda foydalaniladi.
Bu usul eng oddiy instrumental tahlil usuli bo’lib, tahlil uchun oz modda miqdori talab qilinib, tez va oson bajariladi.
Polyarometrik tahlil usuli D. Arago kvars kristalida (1811 -y.) va J. Bio eritmalarni aniqlashda (1815-y.) qutblangan tekislikning burilishini aniqladilar. Qutblangan nurning burilish burchagini o’rganishga asoslangan tahlil usuliga polyarometrik tahlil usuli deyiladi. Ma’lumki, bir tekislikda tebranadigan nur qutblangan nur, tekislik esa tebranish tekisligi deyiladi (1- rasm).