Жары жтуды негізгі заы

рбір біртектес система жарыты белгілі толын зындыын сііреді. Яни ерітінділер р тсті боландытан, жарыты тадамалы жтады. Мысалы, ерітінді жасыл тсті болса з бойынан жасыл жары спектрін ткізіп, алан спектрлерді жтады.

Жары энергиясыны белгілі млшерін жтан молекула зіні минималды энергиясы бар негізгі жадайынан (E₁) жоары энергиялы жадайына Е₂-ге ауысады.

Система біртектес болса жтылан энергияны млшері энергияны сііретін затты концентрациясына тура пропорционалды болады:

M+hn=M*

Бндаы: М* – жоары энергиялы млекула тратылыы 10^–8 – 10^–9с;

h – Планк тратысы;

n – жтылан жарыты жиілігі;

n=c/l – бндаы с – жарыты таралу жылдамдыы;

l – толын зындыы.

М* – молекуласы те трасыз жне блініп шыатын жылуды млшері де аз боландытан ерітіндіде ешандай сырты згеріс байалмайды.

Фотометриялы анализ 2-сатыдан трады:

1) Анытайтын затты тсті ерітіндісін алу. Ол шін бейорганикалы немесе органикалы реагентпен комплекс тзу немесе тотыу-тотысыздану реакциясын (мысалы: Cr Cr₂O₇^2-; Mn(II) MnO₄^-) олданады.

2) Боялан осылыс, длірек айтанда боялан ерітінді жтан жарыты млшерін лшеу.

Жтылатын жарыты млшері боялан ерітіндіні алыдыына тікелей байланысты болады.

Интенсивтігі I₀ жары шоы боялан ерітіндіні абатынан ткенде, оны белгілі млшері жтылады, екінші блігі шаылады жне шіншісі таралады. Осыан байланысты жары ерітіндіден лсіреп теді. ткен жарыты интенсивтігін I десек, онда I₀>I болады. Жарыты жтылуын салыстырып лшегенде оны таралатын жне шаылатын млшерлерін ескермеуге болады. Жары шотарыны интенсивтігі арасындаы байланыс Бугер-Ламберт заымен аныталады. Бл за бойынша белгілі затты біртектес абаты жарыты белгілі блігін жтады. абаттарыны алыдыы бірдей заттар жарыты бірдей лесін, яни млшерін жтады. Жтылан жарыты лесі тскен жарыты интенсивтігіне байланысты емес. Мысалы, тртбрышты кюветаны те абаттара блсек, р абат жтатын жарыты лесі бірдей болады.

Жары бірінші абаттан ткенде n есе лсірейді. ;

Бірінші абаттан ткен жары I₁ екінші абата тседі де, алыдыы бірдей боландытан, ол да n есе лсіреп теді:

; . Енді I₁ орнына оны з мнін ойса: .

Сол сияты ; .

алыдыы l абаттан ткен жарыты I млшері: ; ; атынасыны онды логарифмі ерітіндіні оптикалы тыыздыы деп аталады, ол А(D) белгіленеді: . Ламберт-Бугер заы бойынша жарыты жтылан млшері боялан ерітіндіні алыдыына тікелей байланысты.

Жоарыда айтылан тсіл Ламберт-Бугер заын геометриялы жолмен орытып шыару дісі. Математикалы жолмен Ламберт-Бугер заы экспоненциалды байланысты крсететін тедікпен рнектеледі:

 

(14.1)

 

е – натурал логарифмні негізі;

К₁ – жтылу коэффициенті;

l – жары жтатын абатты алыдыы;

I/ I₀ – атынасын ткізгіштік деп атайды да Т деп белгілейді.

(1) – тедікті логарифмді трін жазса: . Енді натурал логарифмді онды логарифмге айналдырса: . Осы тедеуді згерте отырып мынадай тедік алуа болады: . Сонда . Яни, . Оптикалы тыызды пен ткізгіштік арасындаы байланыс: . Жары жтатын затты концентрациясы (С) мен оптикалы тыыздыты (А) арасындаы байланыс Бер заымен аныталады. Бл за бойынша ерітіндіні алыдыы траты болса оптикалы тыыздыты мні ерітіндіні концентрациясына тура пропорционалды: .

Бндаы, K_n – пропорционалды коэффициенті; С – аныталатын затты концентрациясы.

Боялан ерітіндіні бойынан ткен монохроматты жары шоыны интенсивтігі (I), тскен жары шоыны интенсивтігі (I₀), боялан осылысты концентрациясы (С) жне ерітіндіні алыды (l) арасындаы байланысты жалпы Бугер-Ламберт-Бер заымен рнектейді:

(14.2)

 

K – жарыжту коэффициенті. Бл мн 1) еріген затты табиатына; 2) температураа; 3) еріткішке жне 4) жары толыныны зындыына байланысты. Егер С=1 моль/л; l= 1см болса, онда (K) – молярлы жары жту коэффициенті деп аталады да, деп белгіленеді. Молярлы жары жту коэффициенті деп алыдыы 1см кюветадаы 1М ерітіндіні оптикалы тыыздыын айтады, оны -деп белгілейді. - ерітіндіні алыдыы мен концентпрациясына туелді емес, ол боялан осылысты табиатын крсетеді. Бл кезде . Жары жтуды негізгі заы толы саталанда ерітіндіні оптикалы тыыздыы (А) молярлы жары жту коэффициентіне, жары жтатын затты концентрациясына жне ерітіндіні калыдыына тікелей туелді:

 

(14.3)

 

Молярлы жары жту коэффициентіні теориялы мні . Бугер-Ламберт-Бер заын олданып анытайтын затты аныталу шегін (С_мин) табуа болады. (3) – тедіктен . Егер l= 1см болса жне А=0,005 болса, онда Егер затты анытау шегін одан рі азайту ажет болса ерітіндіні алыдыын кбейту керек.

Бугер-Ламберт-Бер заы белгілі жадайда сйытылан ерітінділер шін ділетті. Бугер-Ламберт-Бер заы мына жадайларда ана саталады:

1) ерітіндідегі жары жтатын блшектерді рамы траты болуы жне згермеуі керек. Ол шін аналитикалы реакцияны химизміне байланысты жргізу жолын мият адаалау керек;

2) ерітіндіден тетін жары шоыны монохроматты жне параллельді болуы керек;

3) температура траты болуы керек.

Егер ерітінді Бугер-Ламберт-Бер заына баынбаса, онда затты аныталуында траты ате пайда болады. Бугер-Ламберт-Бер заыны саталмауыны біріншіде химиялы, екіншіден инструменталды (ралды) себептері болады. Анытайтын затпен химиялы реакция жргізгенде жары жтатын осылыс тзу реакциясымен атар (бгде) реакциялар жруі ммкін. Соны нтижесінде аныталатын зат жары жтатын блшекке толы айналмайды. Ескеретін бір нрсе: Бугер-Ламберт-Бер заы оптикалы тыыздыты (А) тек жары жтатын блшектерді концентрациясына туелділігін крсетеді, ал аныталатын ерітіндіні жалпы концентрациясына туелді емес. Анализді дрыс болуы шін жне атені азайту масатында аныталатын затты тгел жары жтатын бояулы осылыса айналдыру керек. Бугер-Ламберт-Бер заыны саталмауыны инструментальды себебі: ол жарыты монохроматты болмауы. Бан дейін орытылып шыарылан (14.1-14.3) тедіктер тек монохроматты жары шін олданылады.