M. T. Gulamova analitik kimyo fanidan ma’ruza matni buxoro-2011 Taqrizchilar

R_l - proporcionallik koefficienti.
Buger - Lambert va Ber qonunlarini umumlashtirib, yorug’lik yutilishining asosiy qonuni formulasiga ega bo’lamiz:
A =   C  l yoki T = 10^{-   Сl}
-lgT =   C  l
ya`ni, eritmaning optik zichligi aniqlanuvchi moddaning molyar nur yutilishining molyar so’ndirish koefficienti (ε) ga, koncentraciyasiga (C, mol/l) va yutuvchi qatlam qalinligi (l,sm) ga to’g’ri proporcional.
l -const bo’lganda eritmaga monohromatik nur tushganda, eritmaning optik zichligi bilan eritma koncentraciyasi orasidagi bog’lanish grafigi quyidagicha bo’lib (3-chizma) darajalash grafigi ham deyiladi.

3 - chizma. Darajalash grafigi.

10.2. Nur yutilishining molyar so’ndirish koefficienti.


Nur yutilishining molyar so’ndirish koefficientining fizik ma`nosi, l = 1 sm va C=1 mol/l bo’lganda eritmaning optik zichligi A = ε C l :
A = 
H ar bir modda o’zining nur yutilishining molyar so’ndirish koefficienti bilan harakterlanadi.

4-chizma. Yutilish spektrining maksimumini aniqlash.

ε - ning qiymati nurning to’lqin uzunligi (λ), eritmaning haroratiga, erigan modda va erituvchining tabiati (hususiyati) ga bog’liq bo’lib, eritma koncentraciya va yutuvchi qatlam qalinligiga bog’liq emas. Analiz qilinadigan har bir modda ma`lum bir to’lqin uzunlikdagi nurni ko’proq (4-chizma) yutadi va moddaning nur yutilish koefficienti shu to’lqin uzunligidagi nur bilan belgilanadi - ε<sub>λ</sub>.
Analiz qilinishi mumkin bo’lgan moddalar uchun ε ≥ 10<sup>3</sup> bo’lishi kerak. Tarkibida bir nechta rangli moddalar saqlagan eritmaning optik zichligi additiv hususiyatga ega, ya`ni bir moddaning yorug’lik yutish hususiyati, shu eritmadagi boshqa moddalarning ishtirok etishiga bog’liq emas. Eritma ning optik zichligi eritmadagi har bir rangli moddaning optik zichliklarini yig’indisiga teng.
A = A₁ + A₂ +....+A_n
A₁, A₂ ... A _n moddani va hokazo n-chi moddaning (optik zichligi). A = ε C l ni hisobga olganda

10.3. Buger - Lambert - Ber qonunidan chetlanishlar.

Buger-Lambert-Ber qonuni tajribalarda (a) bir necha marta to’g’ri tekshirilgan bo’lsa, ham ayrim hollarda tajribada Ber qonuniga e`tibor berilmasa chetlanishlar (b) bo’ladi. (5- chizma) Buger-Lambert-Ber qonunini qo’llash uchun q uyidagilarga e`tibor berish kerak.

5- chizma. Eritma optik zichligini eritma kocentraciyasiga

bog’liqligi.


1.To’shadigan nur monohromatik (λ = const) bo’lishi kerak, shunda bu cheklanishni ko’rsatish uchun formula quyidagicha yoziladi:
A =   l  C
2.Nur yutilishining molyar so’ndirish koefficienti () muhitning nurni sindirish ko’rsatgichiga bog’liq. Shu sababli kichik koncentraciyadagi eritmalar ishlatiladi, chunki ularni nur sindirish ko’rsatgichlari, erituvchini nur sindirish ko’rsatgichi bilan bir hil bo’ladi. Agar koncentraciyasi katta bo’lsa, nur sindirish ko’rsatkichini o’zgarishi qonundan chetlanishga olib keladi.
3. Aniqlash doimiy haroratda olib borilishi kerak (ya`ni termostatlarda bajariladi).
4. To’shadigan nur bogi dastasi (po’chok) parallel bo’lishi kerak.
5. Nur yutadigan zarrachaning tarkibi doimiy bo’lishi kerak, agar koncentraciya o’zgarishi bilan dissociaciyalanish parchalanish polimerlanish va boshqa o’zgarishlar bo’lsa, optik zichlikning koncentraciyaga bog’liqligi to’g’ri chiziqdan iborat bo’lmaydi, natijada  ning qiymati ham o’zgaradi.
Masalan: K₂Cr₂O₇ eritmasini suyultirilganda Cr₂O₇^2- -ionlarining koncentraciyasini kamayishi bilan birgalikda, kimyoviy ta`sir sodir bo’ladi:
Cr₂O₇^2- + H₂O = 2HCrO₄^- = CrO₄^2- + 2H⁺
Natijada eritmada Cr₂O₇^2- ionlari o’rniga CrO₄^2- ionlari hosil bo’ladi. va - qiymatlari turlicha bo’lib, optik zichlikning qiymati ham o’zgaradi.

10.4. Optik analiz usullari bilan eritma koncentraciyasini aniqlash yo’llari.

1. Darajalash grafik usuli. Buger-Lambert-Ber qonuniga asoslanib eritmaning optik zichligi bilan eritma koncentraciyasi (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 koncentraciyadagi eritmaning optik zichligi aniqlanib, darajalash grafigidan ekstrapolyaciya usulida eritma koncentraciyasi topiladi(3-chizma).
2. Nur yutilishining molyar so’ndirish koefficienti usuli. Bu usulda bir nechta standart eritmalarning optik zichliklari aniqlanib, nur yutilishining molyar so’ndirish koefficientining qiymati  = A_st/lC_st hisoblanadi. Hisoblangan nur yutilishining molyar so’ndirish koefficientining o’rtacha qiymati olinadi. Noma`lum eritmaning optik zichligi o’lchanib, eritma koncentraciyasi C_x = A_n/εl formula bilan hisoblab topiladi. Modda miqdori 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 - analiz qilinayotgan eritmaning umumiy hajmi (o’lchov kolbasi hajmi)
Usulning cheklanganligi shundaki, eritma koncentraciyasi Buger-Lambert-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,
A_ст =   l  C_ст
A_х =   l  C_х
tenglama tenglashtirib o’zgarmas qiymatlar tashlab yuboriladi,
bundan
Analiz 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 - analiz qilinayotgan eritmaning umumiy hajmi (o’lchov kolbasi hajmi), ml.
V_a (alikvot) - rangli eritma tayyorlash uchun olingan eritma hajmi, ml.

10.5. Refraktometrik analiz usuli.

Refraktometrik analiz usuli analiz qilinadigan moddalarning nur sindirish ko’rsatgichining 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 refrakciyasi deyiladi. Moddalarning

sindirish ko’rsatkichini o’lchaydigan asboblar refraktometrlar deb, analiz usuliga esa refraktometrik analiz usuli deyiladi.

YOrug’lik nuri ikki shaffof muhit sirt fazasida to’shayotganda 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.
(1)
Standart sharoitda moddalarning vakuumga nisbatan olingan sindirish ko’rsatkichi, absolyut sindirish ko’rsatkich deyiladi.
(2)
(3)
unda (4)
nisbiy sindirish ko’rsatkich absolyut sindirish ko’rsatkichlarining nisbatiga teng. (4) tenglamadan n_1(abc) sin₁ = n_2(abc) sin₂ .
Havoga nisbatan olingan sindirish ko’rsatkich to’g’ridan-to’g’ri sindirish ko’rsatkich (n) deyiladi.
N_abc = n_abc(abo)  n
Atmosfera bosimi va hona haroratida n_abc(іavo) = 1,00027 unda n_abc = 1,00027  n
Moddaning sindirish ko’rsatgichi uning tabiatini aniqlaydi. Uning qiymati tushayotgan nurning to’lqin uzunligiga va haroratga bog’liq. To’shayotgan 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’rsatgichlarini qiymati kamayadi. Shuning uchun sindirish ko’rsatkichining qiymati simvoli yoniga t⁰ va  ni qiymati ko’rsatiladi.