Тақырыбы: Колориметриялық әдістің теориялық негіздері
жүктеу/скачать 19,21 Kb.
|
колориметриялық әдіс
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ Тақырыпқа шолу Тақырыбы: Колориметриялық әдістің теориялық негіздері. Орындаған: Мамбетова А. МЕП-20-4нк Қабылдаған: Урмашев Б.А. ШЫМКЕНТ Колориметриялық әдістің теориялық негіздері. Колориметриялық сараптау әдісі деп – зерттелетін және стандарт ерітінділерден өткен кездегі жарық ағынының сапалық және сандық өзгерістерін салыстыруға негізделген сараптау әдісін айтамыз. Бұл сараптау әдісін сонымен қатар абсорбциялық спектральдік сараптау деп те атайды, себебі анықталатын заттан өтетін жарық іріктеліп жұтылған болады. Абсорбциялық сараптау: спектрофотометриялық және фотометриялық әдіс деп бөлінеді. Мұндай класссификацияға бөлген кезде, колориметриялық әдісте спектрдің көрінетін бөлігінде өлшеу жүргізіледі. Спектрофотометриялық әдіс монохроматты жарық ағынында (яғни белгілі бір толқын ұзындығындағы жарықта) өлшеу жүргізуге негізделген. Фотометриялық әдіс монохроматты емес жарық шоғында өлшеу жүргізуге негізделген. Әдістер осылай бөлінгенімен, көптеген жағдайларда колориметрия термині ретінде, ерітінділерде жарық жұтылғанда заттың концентрациясын анықтайтын барлық әдістерді айтады. Көптеген жағдайларда колориметриялық анықтаудың мағынасы мынадай: анықталатын компонентті (қарапайым ион, күрделі ион, органикалық қосылыс) химиялық реакцияның көмегімен боялған қосылысқа айналдырады да, сонан соң алынған ерітіндінің интенсивтілігін өлшейді. Колориметриялық анықтау кезінде, боялған ерітінділердің оптикалық қасиеттерін білу және соның негізінде – интенсивтілікті өлшеудің дұрыс әдісін таңдаудың маңызы зор. Колориметриялық әдіс – абсорбциялық анализдің ең қарапайымдарының бірі. Ол боялған ерітінділердің жарықты сіңіруіне негізделген. Басқа көптеген әдістерден колориметриялық әдіс биологиялық және агрохимиялық зерттеулерде маңызы зор. Бұл әдістің көмегімен әр түрлі объектілер құрамындағы микроэлементтердің мөлшерін анықтайды. Ол үшін анықталатын компонент боялған қосылысқа айналдырылады да бояу интенсивтілігіне қарай компонент шамасын анықтайды. Элементтің (темір, мыс, марганец және т.б.) ерітіндідегі мөлшерін анықтау үшін бұл ерітіндіні стандартты дайындалған концентрациясы белгілі ерітінділер түсімен салыстыру арқылы жүргізіледі. Колориметрия – түсті ерітіндіден жарық өткен кезде сіңірілген жарықты өлшеуге негізделген. Осы мақсатта колориметриялық әдісте әдейілеп анықталатын затты химиялық реакциялар көмегімен боялған қосылысқа (түрге) айналдырады. Түсті ерітінділер үшін, түсті жарықтың интенсивтілігіне, сіңірілетін жарық мөлшері мен түсті компоненттің концентрациясы және ерітінді қабаты қалыңдығы арасында белгілі заңдылық, жарықтың сіңірілу заңы (Бугер-Ламберт-Бер заңы) деп аталады. Бұл заң бойынша, түсті ерітінді арқылы өткен жарықтың сіңірілген мөлшері, түсті ерітіндінің концентрациясы мен ерітіндінің жарық сіңіргіш қабатының қалыңдығына байланысты болады. D=lg І0 /І=Еbс мұндағы J - ерітіндіден шыққан жарық интенсивтілігі; J0- ерітіндіге түскен жарық интенсивтілігі; E – жарықтың жұтылу коэффициенті; С – ерітіндідегі боялған заттың концентрациясы, b-қабаттың қалыңдығы. Жарықтың сіңірілу мөлшері абсорбциялық қасиетімен (оптикалық тығыздығымен) анықталып А деп белгілейді. Оптикалық тығыздық – ондық логарифммен белгіленген ерітіндіге түскен жарық интенсивтілігінің ерітіндіден шыққан жарық интенсивтілігіне қатынасымен анықталады: A=lgJ0/J=E×C×l. Демек, оптикалық тығыздық жарық ағыны өтетін ерітіндінің концентрациясы мен ерітінді қабатының қалыңдығына тура пропорционал. Фотоколориметриялық әдісте түсті ерітіндінің концентрациясын С анықтау үшін әдетте оның тығыздығын А фотоколориметриямен өлшейді. Бұнда жарық ағыны түсті ерітіндіден өтіп, фотоэлементке түседі. Ол жарық энергиясын электр энергиясына айналдырады, ал пайда болған электр тоғын гальванометрмен өлшейді. Фотоэлементте түзілген электр тоғының күші жарық интенсивтілігіне тура пропорционал. Зерттелетін ерітіндінің концентрациясын мына теңдеумен есептейді: Сзерт=(Азерт/Аст)×Сст. Мұндағы Азерт – зерттелетін ерітіндінің оптикалық тығыздығы; Аст- стандартты ерітіндінің оптикалық тығыздығы; Сст- стандартты ерітіндінің концентрациясы. Ламберт – Бер заңы, яғни ерітінді түсінің интенсивтілігі ерітінді концентрациясы мен оның қабатының қалыңдығына байланыстылығы тек оптикалық тығыздықты өлшеуге негізделген колориметриялық анықтаулар ғана емес, сонымен бірге ерітінді түстерін салыстыру арқылы анықтауларға да қолдануға болады. Мысалы, бір заттың әр түрлі коцентрациялы екі ерітіндісі бар дейік. Бірінші ерітіндінің концентрациясын С1, ерітінді қабатының қалыңдығын һ1, қабаттың түсінің интенсивтілігі J1 ерітіндінің концентрациясы мен ерітінді қабатының қалыңдығына тура пропорционал: J1=С1×һ1, салыстырылатын екінші ерітінді үшін J2=С2×һ2 деп жазуға болады. Егер салыстырылатын ерітінділердің түстерінің интенсивтілігі бірдей болса, онда J1=J2, С1×һ1=С2×һ2. Демек, ерітіндінің түстері бірдей болғанда олардың концентрацияларының ерітінді қабаттарының қалыңдығына көбейтінділері екі ерітінді үшін бірдей болады. Зерттелетін ерітінді мен стандартты ерітінді үшін былай жазуға болады: Сзерт×һзерт=Сст×һст немесе Сзерт=(Сст×һст)×һзерт. Сонымен, стандартты ерітіндінің концентрациясы белгілі болса, зерттелетін ерітіндінің концентрациясын есептеу оңай болады. Колориметриялық анализ - боялған ерітінді сіңірген сәуле мөлшерін өлшейтін химиялық әдіс. Колориметриялық анализ - анықтайтын заттың ерітіндісі мен стандартты ерітінді бояуын салыстыруға негізделген. Ерітінді бояу визуалды және фотоколориметриялық әдістерімен өлшенеді. Колориметриялық анализде әртүрлі бояулы қосылыстар пайдаланады. Ерітіндегі Fe, Co, V, Bi және тағы да басқа элементтерді анықтау үшін галогенидты және радонидты комплекс қолданылады. Мұнда реактив пен стандарт ерітінділердің концентрациясы бірдей болу қажет. Ti, V тағы басқа анықтау үшін металл комплексті сутек асқын тотығы. Мыс және никельды анықтау үшін аммиак комплексті. P, Si, As тағыда басқа анықтау үшін гетерполиқышқылы қолданылады. Перманганат түріндегі марганецті табу үшін тотығу-тотықсыздану реакциясы қажет. Сондай-ақ катализды және синтезді реакциялар да қолданылады. Мұнда анықтайтын компонент катализатор болып, ерітіндегі бояудың пайда болуына не оның жойылып кетуіне әсер етуі мүмкін. Талдау тәжірибесінде алғаш рет колориметрия әдісін қолдануға ұсынған К.Гейне болды. Колориметрия әдісінде заттың ерітіндісі өткен жарықтың ағысының айқындылығын визуальды түрде, яғни арнайы бақылау құралдарымен жабдықталмаған жай ғана көзбен қарау арқылы салыстырылады. Жарық ағындарының айқындылығын салыстыру үшін стандарттық сериялар, түстерді теңестіру және сұйылту әдістерін пайдаланады. жүктеу/скачать 19,21 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|