Mühazirə 1 Spektroskopik metodlar

с_х = А_х : (kl) (3)

Kalibrləmə əyrisi üsulu ilə standart məhlulun bir sıra seyreltmələri hazırlanır, onların udulması ölçülür və A_st - c_st koordinatlarında qrafik çəkilir. Sonra analiz edilən məhlulun udulması ölçülür və qrafikdən onun konsentrasiyası müəyyən edilir.

Aşqar üsulu mürəkkəb tərkibli məhlulların təhlilində istifadə olunur, çünki o, avtomatik olaraq "üçüncü" komponentlərin təsirini nəzərə almağa imkan verir. Əvvəlcə tərkibində naməlum konsentrasiyalı (cx) analiti olan analiz edilən məhlulun (Ax) optik sıxlığı təyin edilir, sonra analiz edilən məhlula məlum olan analitin miqdarı (c_st) əlavə edilir və yenidən optik sıxlıq ölçülür (A_{x +st}):

с_х = с_st А_х : (А_х+st – А_х) (4)


Diferensial fotometriya üsulu. Diferensial fotometriyada ikinci işıq şüası həlledicidən deyil, konsentrasiyası məlum olan rəngli məhluldan, istinad məhlulundan keçir. Sonra düşən işığın dalğa uzunluğundan məhlulun optik sıxlığının qrafikini qurulur.
Fotometrik üsul iki və ya daha çox maddənin qarışığının komponentlərini də müəyyən edə bilər. Bu təriflər optik sıxlığın əlavə xüsusiyyətinə əsaslanır:
А_q= А₁ + А₂ + …+ А_n, (5)
burada A_q qarışığın optik sıxlığıdır;

A₁, A₂, A_n qarışığın müxtəlif komponentləri üçün optik sıxlıqlardır.

Rəngli birləşmələrin əmələ gəlməsinə kompleks birləşmələrin gücü, yad kompleksləşmə ionları, hidrogen ionlarının konsentrasiyası, göstərici xassələri olan reagentlər, yad ionlarla rəngli komplekslərin əmələ gəlməsi təsir göstərir.

Fotometrik analizdə sulu məhluldan üzvi həllediciyə çıxarılması geniş istifadə olunur. Belə üsullara ekstraksiya-fotometrik deyilir. Rəngli birləşmələr aşağıdakı hallarda çıxarılır:

-kompleks birləşmənin dissosiasiyasını azaltmaq;
-rəngli kompleksin konsentrasiyası üçün;
-təyinin həssaslığını artırmaq üçün rəngli birləşmənin konsentrasiyası.

Fotometrik analiz üsulları müxtəlif istehsal proseslərinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur. Bu üsullar böyük və kiçik miqdarların təhlilinə tətbiq edilə bilər, lakin onların xüsusilə qiymətli xüsusiyyəti qarışıqları (10^-5-10^-6 % -ə qədər) təyin etmək imkanıdır. Absorbsiya spektroskopiyası üsullarından kimya, metallurgiya, əczaçılıq və digər sənaye sahələrində, həmçinin tibb və kənd təsərrüfatı istehsalında istifadə olunur.

Sənayedə udma spektroskopiyası üçün cihazlar (kolorimetrlər, fotometrlər, fotoelektrokolorimetrlər, spektrofotometrlər) istehsal edilir, burada işıqlandırıcıların, monoxromatorların və işıq qəbuledicilərinin müxtəlif kombinasiyalarından istifadə olunur.

Spektroskopiya nədir?

Görmə spektroskopiyadır: biz dünyanı görünən işığın gözümüzdəki işıq reseptorları ilə qarşılıqlı təsiri ilə qavrayırıq. İşıq günəşdən və ya digər işıq mənbələrindən yayılır. Daha sonra ətrafımızdakı cisimlərdən əks olunur (və ya vasitəsilə ötürülür). Bu proseslərdə işığın bir hissəsi cisimlər tərəfindən udulduğu üçün rəng dəyişir. Nə qədər və hansı spektral bölgələrin udulması bu cisimlərdəki atom və molekullardan asılıdır. Udulmayan işıq gözümüzə çatır. Ətrafımızdakı molekulyar quruluşun məlumatlarını özü ilə daşıyır. Gözümüzdə onun rəngi spektral bölgələrdə fərqli işığı udmaq üçün 3 müxtəlif növ fotoreseptor tərəfindən təhlil edilir. Bu şəkildə hər şeyə baxdığımızda spektroskopik təcrübə həyata keçiririk. Gözümüzdə işığı və dalğa uzunluğundan asılı detektoru əks etdirən, ötürən, səpən və udan bir işıq mənbəyi və obyekt var. Spektroskopik tədqiqatlar üçün aparata spektrometr deyilir və radiasiyanın dalğa uzunluğuna, tezliyinə və ya enerjisinə qarşı maddənin müəyyən bir xüsusiyyətinin qrafiki spektr adlanır. Təkcə işıq deyil, digər elektromaqnit şüalanma növləri də bioloji sistemlər haqqında güclü məlumat verir. Elektromaqnit şüalanmasının maddə ilə qarşılıqlı təsirinin öyrənilməsi spektroskopiya adlanır [CD, Wikipedia, Britannica Encyclopaedia, IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2-ci nəşr.]. Çünki maddənin dalğa-hissəcik dualizmi, spektroskopiya maddə və hissəciklər - elektron və neytron kimi qarşılıqlı əlaqənin əlaqəli öyrənilməsini əhatə edir. Bu tərif ilə rentgen şüalarının difraksiyası, neytronların səpilməsi, elektron mikroskopiyası və NMR spektroskopik üsullardır. Lakin biz bu texnikaları burada müzakirə etməyəcəyik, çünki onlar struktur biokimya kursunda əhatə olunub. Bu kurs əvəzinə aşağıdakı üsullarla məşğul olur: UV/viz ultrabənövşəyi/görünən) spektroskopiya, flüoresan, dairəvi dikroizm, Raman spektroskopiyası, İnfraqırmızı spektroskopiya və elektron spin rezonansı. Bunların əksəriyyəti UV/vis spektral diapazonda işıqdan istifadə edir, infraqırmızı spektroskopiya infraqırmızı işıq və elektron spin-rezonans mikrodalğalı radiasiyadan istifadə edir. Bu üsulların əsaslarını izah etməklə yanaşı, biz onların bioloji sistemlərə və bioloji proseslərə tətbiqlərindən bəzilərini də müzakirə edəcəyik.
Müzakirə edəcəyimiz üsullar çox yönlüdür. Həyat elmlərində biomolekulların quruluşunu və dinamikasını öyrənmək üçün istifadə olunur. Bioloji molekulların spektroskopiyasından başqa, spektroskopiyanın gücünün başqa bir təsirli nümunəsi ölçülərin digər ucundadır: astronomiya ilə kosmosun öyrənilməsi. Kosmosdan əldə etdiyimiz demək olar ki, yeganə məlumat bizə elektromaqnit şüalanma şəklində çatır. Bir nümunə, infraqırmızı spektral bölgədən istifadə edərək Avropa Mars missiyası tərəfindən Marsda su kəşfidir. Videoda daha ekzotik tətbiqlərin adları çəkilir. Bu, spektroskopiyanın bir sıra niş texnikası olduğu təəssüratı yaratmamalıdır. Bunun əvəzinə misallar spektroskopiyanın istifadəsinin nə qədər geniş olduğunu göstərir.