Анализді практикада олданылуы

Фотометриялы анализді олданып, концентрацияны анытауды бірнеше жолы бар:

1) градуирленген график дісі;

2) дифференциалды діс;

3) оспалар дісі;

4) спектрофотометрлік титрлеу дісі.

Градуирленген график дісінде бірнеше (кемінде 5) стандартты ерітінділер дайындап, оларды оптикалы тыыздыын (А) лшеп, А-пен концентрацияны (С) арасындаы байланысты крсететін график трызады (14.26-сурет).

C₁

А₁

С, мг/мл

C_x

C₂

C₃

А_х

А₂

А₃

14.26-сурет.

Градирлеу графигі.

Анализдейтін ерітіндіні оптикалы тыыздыын (А_х) лшеп, оны ордината осіндегі мнін табады, содан со абсцисса осінен оан сйкес концентрацияны (С_х) анытайды.

Дифференциалды дісте салыстырмалы ерітінді ретінде боялан ерітінді, яни аныталатын затты ерітіндісі алынады, яни белгілі концентрациясы бар ерітінді алынады. Егер деттегі алынатын салыстырмалы ерітінділерді, яни су немесе бос ерітіндіні А_{салыст.еріт.}0 –ге мтылса, бндай боялан ерітіндіні А_{салыст.еріт.} 0. Бндай боялан ерітіндіні орнына жай металл торды да алуа болады. Ол белгілі А – оптикалы тыыздыы бар ерітінді сияты болады, яни боялан ерітіндіні имитациялайды. Ондай торды салыстырмалы кюветаны орнына ояды. детте А – ты лшемес брын рылыны нлге келтіреді. Сйтіп, салыстырмалы (су) ерітіндіні А= 0 болатын, яни жары 100% тетін жадай орнайды. Ал дифференциалды дісте рылыны нлге келтіру боялан ерітінді арылы іске асырылады. Нлге келтіру тсіліне байланысты ш трлі дісті айтуа болады: 1) жоары дрежелі жту дісі; 2) тмен дрежелі жту дісі; 3) шекті дл діс. Алдымен, жоары дрежелі жту дісіне тоталса. Салыстырмалы ерітіндіні концентрациясын С_о деп алады. С_х – аныталатын ерітіндіні концентрациясы. А_х – ерітіндіні салыстырмалы ерітіндімен салыстыра отырып, лшенген оптикалы тыыздыы. Яни,

(14.7)

Осыдан (14.8)

Бндаы – факторын алдын ала есептеп алады. Ол шін концентрациялары ртрлі (С₁-ден С_n-ге дейінгі) С_i ерітінділерді дайындайды. Содан со р ерітіндіні А-ын лшейді. А_i – біріншімен салыстырып, сосын екіншісін 1-шімен, шіншіні 2-шімен, тртіншіні 5-шімен, бесіншіні 6-шы ерітіндімен салыстырып барлы ерітінділерді оптикалы тыыздытарын лшейді. Алыан мліметтерден мына тедік бойынша -ты есептейді: .

Бндаы С_о – бл А-ны лшегенде салыстырмалы ерітінді етіп алынан ерітіндіні концентрациясы. – бл молярлы жту коэффициентіне кері, l=1 см боландаы шама екенін (14.8) тедіктен круге болады. Белгісіз концентрацияны анытау шін белгілі бір эталонды ерітіндіні тадап алу керек. Ол шін есептеулер жргізеді. Мысалы, оптикалы тыыздыты мынадай А=0,51; 0,48; 0,46; 0,41; 0,30 мндері алынса жне ерітінді концентрациялары С=0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мг болса.

Бндаы С_і – бл екінші ерітіндіні концентрациясы емес, салыстырмалы ерітіндіні, яни 1-ші ерітіндіні концентрациясы.

Енді «нлдік» ерітінді (салыстырмалы ерітінді) ретінде мні е лкен болатын ерітінді тадап алынады.

Жоарыдаы есептеулерден е лкені тадап алынады, ол 5-ші ерітінді .

Енді барлы ерітінділерді оптикалы тыыздытарын 5-ші ерітіндімен салыстырып лшеп шыады. Алынан мліметтерді негізінде градуирленген график трызады. Сйтіп салыстырмалы ерітінді ретінде – мні максимальды болатын ерітінді алынады. Бндаы С₀ – салыстырмалы ерітінді (р жадайда салыстырмалы алынан ерітінді) концентрациясы. Оптикалы тыыздыты лшеу барысында: 5-ші ерітіндімен салыстыранда концентрациялары тмен болатын ерітінділерді салыстырмалы ерітінді йылатын кюветалара яды, ал салыстырмалы ерітіндіні зін жмысшы ерітіндіні кюветасына яды. Алынан оптикалы тыыздыты мнін теріс белгімен жазады (14.27-сурет).

12 С, мг/мл

0,4

0,2

– 0,2

– 0,4

– 0,6

– 0,8

– 1,0

– 1,2

14.27-сурет. Перманганат ерітіндісін дифференциалды діспен анытауды градуирленген графигі

Бл діс бойынша рылыны лшеу шкаласы кеейтіліп, созылады.

Айталы, ткізгіштік Т, яни 1-ші ерітіндіні жарыты жт

пайтын еріткішпен салыстырандаы ткізгіштігі 10% те болсын десек (14.28-сурет). Ал зерттелетін ерітіндіні ткізгіштігі 3% болса жне бнда приборды нлі шторы жабы боланда длденсе. Енді еріткішті орнына 1-ші ерітіндіні ойса, сйтіп нлді длдесек, саылауды ашып ойып. Бл кезде осы ерітіндіні ткізгіштігі 100% болады. Сйтіп шкала 10 есе созылады жне зерттелетін ерітіндіні тізгіштігі енді 3% емес (он есе кп) 30%-ке арай ыысады. Сйтіп оны лшеуді атесі азаяды. Осылайша дифференциалды діс ткізгіштікті (А) жоары длдікпен лшеуге ммкіндік береді жне бл кезде жоары концентрацияларды анытауа ммкін туады.

А – оптикалы тыыздыты 2-иыты ФЭК-те лшейді. Бл приборды жмыс істеу принципі компенсациялы діске негізделген. 2-ші баыттан келген жары шотары саылау енін згерте отырып теестіріледі. Екі фотоэлементке келіп тсетін жары шотары бір-біріне арама-арсы баытталан болады. Екі жары шоыны интенсивтігі те боланда гальванометр нлді крсетеді. Тепе-тедік бзылса, гальванометр стрелкасы ауытиды. Нлге келтіру шін жары интенсивтігі саылау енін згерту арылы згертіледі.

100 Т,%

14.28-сурет. Жары ткізуді лшеуді дифференциалды дісіндегі

рылы шкаласыны созылуы.

оспалар дісінде концентрацияны (С_х) белгісіз ерітіндіні оптикалы тыыздыын лшейді (А_х ). Содан со бірдей жадайда аныталатын ерітіндіні концентрациясы белгілі, яни С₁ болатын ерітіндісін осып, А – оптикалы тыыздыын лшейді. Сонда 2-ші ерітіндідегі аныталатын зат концентрациясы: С_х + С₁ болады (14.29-сурет). Бл ерітіндіні оптикалы тыыздыы: А₁. А₁=А_х+·l·C₁ . Осыдан .

с₁

с₂

А_х

С_х

А₁

А₂

14.29-сурет. Концентрацияны

оспа дісімен анытау.

Бл дістегі атені шамасы оспаны дрыс тадауа байланысты болады.

Спектрофотометрлік титрлеу дісінде жары шоыны жолына титрленетін ерітіндіні ояды да, біртіндеп титрантты осып титрлейді. Титрантты рбір порциясы осылан сайын А-оптикалы тыыздыты лшеп трады. Бнда ш жадайды байауа болады (14.30-сурет): 1) титрленетін ерітінді жарыты жтпайды, ал титрант жарыты жтады (а); 2) титрленетін ерітінді жарыты жтады, ал титрант жтпайды (б); 3) титрленетін ерітінді де, титрант та жарыты жтады (в).

б)

в)

14.30-сурет. Спектрофотометрлік титрлеу исытарыны трлері

Титрлеуді соы нктесін екі тзуді экстраполяциялау арылы табады. Титрлеуге жмсалан ерітіндіні млшерін табу шін тзету енгізеді. Ол шін А-ты мнін - мніне кбейтеді. титрленетін затты бастапы клемі; - жмсалан титрантты клемі.