Ushbu maqolada biz alohida atomlarning energiya holatini o'zgartirishga asoslangan analitik usullarni batafsil ko'rib chiqamiz. Bular optik tahlil usullari. Keling, ularning har biriga tavsif beraylik, o'ziga xos xususiyatlarini ajratib ko'rsatamiz.
Tanrif
Tahlilning optik usullari - alohida atomlarning energiya holatini o'zgartirishga asoslangan usullar to'plami. Ularning ikkinchi nomi atom spektroskopiyasi.
Tahlilning optik usullari signalni olish va keyingi qayd etish usulida farqlanadi (tahlil uchun zarur). OMA qisqartmasi ham ularni belgilash uchun ishlatiladi. Valentlikning energiya oqimlarini, tashqi elektronlarni o'rganish uchun tahlilning optik usullari qo'llaniladi. Ularning barcha xilma-xilligi uchun umumiy xususiyat tahlil qilinayotgan moddaning atomlariga dastlabki parchalanishi (atomizatsiyasi) zaruratidir.
Usul turlari
Biz optik tahlil usuli nima ekanligini allaqachon bilamiz. Endi ushbu usullarning xilma-xilligini ko'rib chiqing:
- Refraktometriktahlil.
- Polarimetrik tahlil.
- Optik yutish usullari toʻplami.
Biz optik tahlil usullarining ushbu tasnifidagi har bir pozitsiyani alohida tahlil qilamiz.
Refraktometrik xilma
Sinish ko'rsatkichi qayerda qo'llaniladi? Ushbu turdagi optik-spektral tahlil usuli oziq-ovqat mahsulotlarini o'rganishda keng qo'llaniladi - yog ', pomidor, turli sharbatlar, murabbo, murabbo.
Sinish tahlili sindirish ko'rsatkichini (boshqa nomi sinishi) o'lchashga asoslangan bo'lib, undan ma'lum bir moddaning tabiati, uning tozaligi va massa eritmalaridagi foizini ishonchli baholash uchun foydalanish mumkin.
Yorug'lik nurining sinishi har doim ikki xil muhit chegarasida sodir bo'ladi, agar ular har xil zichlikka ega bo'lsa. Tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati ikkinchi moddaning birinchisiga nisbatan nisbiy sinishi ko'rsatkichi bo'ladi. Bu qiymat doimiy hisoblanadi.
Sinish ko'rsatkichi nimaga bog'liq? Avvalo, materiyaning tabiatidan. Bu erda yorug'lik to'lqin uzunligi va harorat ham muhim.
Agar yorug'lik burchagi 90 gradusga tushsa, bu pozitsiya cheklov sinishi burchagi hisoblanadi. Uning qiymati faqat yorug'lik o'tadigan vositalarning ko'rsatkichlariga bog'liq bo'ladi. Bu nima beradi? Agar birinchi muhitning sinishi ko'rsatkichi tadqiqotchi uchun ochiq bo'lsa, ikkinchisining cheklov sinishi burchagini o'lchagandan so'ng, u allaqachon o'zini qiziqtirgan muhitning sinishi ko'rsatkichini aniqlashi mumkin.
Polarimetrik xilma
Biz tahlilning optik usullari asoslarini tahlil qilishda davom etamiz. Polarimetrik ma'lum turdagi moddalarning yorug'lik tebranishlari vektorini o'zgartirish xususiyatiga asoslanadi.
Ushbu ajoyib xususiyatga ega bo'lgan moddalar, ular orqali qutblangan nur o'tganda, optik faol deyiladi. Masalan, shakarlarning butun massasi molekulalarining strukturaviy xususiyatlari turli xil eritmalarda optik faollikning namoyon bo'lishini aniqlaydi.
Bunday optik faol moddaning eritmasi qatlamidan qutblangan nur o'tkaziladi. Tebranish yo'nalishi o'zgaradi - buning natijasida polarizatsiya tekisligi ma'lum bir burchakka aylanadi. U qutblanish tekisligining burilish burchagi deb ataladi. Bu holat quyidagi omillar soniga bogʻliq:
- Polarizatsiya tekisligining aylanishi.
- Eritmaning sinov qatlamining qalinligi va konsentratsiyasi.
- Eng qutblangan nurning toʻlqin uzunligi.
- Harorat.
Bu holda moddaning optik zichligi o'ziga xos aylanish bilan tavsiflanadi. Bu qiymat nima? Eritma ichidan qutblangan nur o'tganda qutblanish tekisligi aylanish burchagi tushuniladi. Quyidagi shartli qiymatlar qabul qilinadi:
- 1 ml eritma.
- 1 g modda bu hajmdagi eritmada erigan.
- Eritma qatlamining qalinligi (yoki polarizatsiya trubkasi uzunligi) 1 dm.
Optik yutilishturli
Biz analitik kimyoda optik tahlil usullari bilan tanishishda davom etamiz. Tasniflashning keyingi toifasi optik yutilishdir.
Bunga tahlil qilinayotgan moddalarning elektromagnit nurlanishni singdirishiga asoslangan tahlil usullari kiradi. Ular bugungi kunda tadqiqot, ilmiy, sertifikatlashtirish laboratoriyalarida eng keng tarqalgan hisoblanadi.
Yorugʻlik soʻrilganda yutuvchi moddalarning molekulalari va atomlari qoʻzgʻaluvchan yangi holatga oʻtadi. Zotan, bunday moddalarning xilma-xilligiga, shuningdek, ular tomonidan so'rilgan energiyani aylantirish qobiliyatiga qarab, assimilyatsiya qilishning optik usullarining butun majmuasi ajralib turadi. Ularni keyingi sarlavhada batafsil taqdim etamiz.
Optik yutish usullarining tasnifi
Sizning e'tiboringizga ushbu optik analiz usullarining kimyodagi tasnifini keltiramiz. U to'rtta pozitsiya bilan ifodalanadi:
- Atom yutilishi. Bu erda nima bor? Bu oʻrganilayotgan moddalar atomlari tomonidan yorugʻlik energiyasini yutishga asoslangan tahlil.
- Absorbtiv molekulyar. Bu usul o'rganilayotgan, tahlil qilinayotgan moddaning murakkab ionlari va molekulalari tomonidan yorug'likni yutishga asoslangan. Bu erda spektrning infraqizil, ko'rinadigan va ultrabinafsha zonalariga katta e'tibor beriladi. Shunga ko'ra, bular fotokolorimetriya, spektrofotometriya, IQ spektroskopiya. Bu erda nimani ta'kidlash muhim? Spektrofotometriya va fotokolorimetriya nurlanishning bir qancha bir jinsli sistemalar bilan oʻzaro taʼsiriga asoslangan. Shuning uchun, inAnalitik kimyoda ular ko'pincha bitta guruhga birlashtiriladi - fotometrik usullar.
- Nefelometriya. Tahlilning bu turi oʻrganilayotgan moddaning muallaq zarrachalari tomonidan yorugʻlik energiyasini yutilishi va keyingi tarqalishiga asoslanadi.
- Ftorometrik (yoki lyuminestsent) tahlil. Usul tadqiqotchi tomonidan o'rganilayotgan moddaning hayajonlangan molekulalari tomonidan energiya chiqarilganda paydo bo'ladigan nurlanishni o'lchashga asoslangan. Floresans va fosforessensiya bilan ifodalanadi. Biz ularni alohida tahlil qilamiz.
Lyuminesans
Luminesans umuman ilmiy dunyoda atomlar, molekulalar, ionlar va boshqa murakkab zarralar va moddalarning birikmalarining porlashi deb ataladi. U elektronlarning qo'zg'aluvchan holatdan normal holatga o'tishi natijasida paydo bo'ladi.
Shunday qilib, moddaning lyuminestsatsiya qila boshlashi uchun unga tashqi tomondan ma'lum miqdorda energiya berilishi kerak. O'rganilayotgan moddaning zarralari energiyani o'zlashtiradi, hayajonlangan holatga o'tadi va ular ma'lum vaqt davomida qoladilar. Keyin oldingi dam olish holatiga qayting, shu bilan birga o'z energiyasining lyuminesans kvantlari ko'rinishidagi ulushini bering.
Fosforessensiya va floresans
Hayajonlangan holatning turiga, shuningdek, moddaning undagi turish vaqtiga qarab, lyuminestsensiyaning ikki turi mavjud - fosforessensiya va floresans. Ularning har biri o'ziga xos xususiyatlari bilan ajralib turadi:
- Fluoresans. Muayyan moddaning o'z-o'zidan yorqinligining bir turi, qaysinurlangandagina davom etadi. Tadqiqotchi qo'zg'alish manbasini olib tashlaganida, yorug'lik bir zumda yoki 0,001 soniyadan keyin to'xtaydi.
- Fosforessensiya. Muayyan moddaning o'z-o'zidan yorqinligi, uni qo'zg'atuvchi yorug'lik o'chirilganda ham davom etadi.
Bu fosforessensiya oziq-ovqat mahsulotlarini o'rganish uchun ishlatiladi. Luminesans tadqiqot usuli o'rganilayotgan namunadagi moddani 10-11g/g konsentratsiyasida aniqlashga yordam beradi. Ushbu usul vitaminlarning ayrim turlarini, sut mahsulotlarida oqsillar va yog'larning mavjudligini aniqlash, go'sht va baliq mahsulotlarining yangiligini o'rganish, meva, sabzavot va rezavor mevalarning shikastlanishini aniqlash uchun yaxshi bo'ladi. Shuningdek, luminesans tadqiqoti mahsulotlar tarkibidagi dorivor qo‘shimchalar, konservantlar, pestitsidlar va turli kanserogen moddalarni aniqlash uchun ishlatiladi.
Analitik kimyoda tahlilning optik usullarini tasniflashda butun yutilish guruhi koʻpincha spektrokimyoviy (yoki spektroskopik) toifaga birlashtiriladi. Usullar tabiatan bir-biridan farqli bo'lishiga qaramay, ularning barchasi bitta umumiy xususiyatga ega: ular yorug'likni yutishning bir xil qonunlariga asoslanadi. Ammo shu bilan birga, yutuvchi zarrachalar turi, tadqiqotning apparat dizayni va hokazolarda sezilarli farqlar mavjud.
Fotometrik xilma
Spektral molekulyar yutilish tahlili usullari majmuasining nomi. Ular selektiv singdirishga asoslangano'rganilayotgan komponentning molekulalari tomonidan ko'rinadigan, ultrabinafsha, infraqizil hududlarda elektromagnit nurlanish. Uning konsentratsiyasi mutaxassis tomonidan Buger-Lambert-Beer qonuniga muvofiq belgilanadi.
Fotometrik tahlilga fotometriya, spektrofotometriya va fotokolorimetriya kiradi.
Fotoelektrokolorimetrik xilma
Vizual kolorimetriyaga nisbatan fotoelektrokolorimetrik usul ob'ektivroqdir. Shunga ko'ra, u aniqroq tadqiqot natijalarini beradi. Bu erda turli xil FEClar qo'llaniladi - fotoelektrik kolorimetrlar.
Rangli suyuqlikdan oʻtganda yorugʻlik oqimi qisman soʻriladi. Qolgan qismi fotoselga tushadi, u erda elektr toki paydo bo'ladi, bu ampermetrni qayd qiladi. Eritmaning konsentratsiyasi qanchalik intensiv bo'lsa, uning optik zichligi shunchalik katta bo'ladi. Yorug'likning yutilish darajasi qanchalik katta bo'lsa va hosil bo'lgan fototokning kuchi shunchalik kichik bo'ladi.
Biz bugungi kunda analitik kimyoda qo'llaniladigan optik tahlil usullarining butun tasnifini ko'rib chiqdik: refraktometrik, polarimetrik, optik yutilish. Ularni moddani oldindan atomizatsiya qilish zarurati birlashtiradi. Ammo shu bilan birga, usullarning har biri o'ziga xos xususiyatlari bilan ajralib turadi - tahlil qilish uchun signalni qabul qilish va ro'yxatga olish navlari.
