Bu makalede, tek tek atomların enerji durumunu değiştirmeye dayanan analitik yöntemleri ayrıntılı olarak ele alacağız. Bunlar optik analiz yöntemleridir. Her birinin bir açıklamasını yapalım, ayırt edici özelliklerini vurgulayalım.
Tanım
Optik analiz yöntemleri - tek tek atomların enerji durumunu değiştirmeye dayalı bir dizi yöntem. İkinci isimleri atomik spektroskopidir.
Optik analiz yöntemleri, sinyali elde etme ve daha fazla kaydetme yönteminde farklılık gösterecektir (analiz için gereklidir). OMA kıs altması da bunları belirtmek için kullanılır. Değerlik enerji akışlarını, dış elektronları incelemek için optik analiz yöntemleri kullanılır. Tüm çeşitliliklerinde ortak olan, analiz edilen maddenin atomlarına ön ayrıştırma (atomizasyon) ihtiyacıdır.
Yöntem türleri
Optik analiz yönteminin tam olarak ne olduğunu zaten biliyoruz. Şimdi bu yöntemlerin çeşitliliğini düşünün:
- Refraktometrikanaliz.
- Polarimetrik analiz.
- Bir dizi optik absorpsiyon yöntemi.
Bu optik analiz yöntemleri sınıflandırmasının konumlarının her birini ayrı ayrı analiz edeceğiz.
Refraktometrik çeşitlilik
Kırılma indisi nerede uygulanabilir? Bu tür optik-spektral analiz yöntemi, gıda ürünlerinin incelenmesinde yaygın olarak kullanılır - yağ, domates, çeşitli meyve suları, reçel, reçel.
Kırılma analizi, belirli bir maddenin yapısını, saflığını ve kütle çözeltilerindeki yüzdesini güvenilir bir şekilde yargılamak için kullanılabilen kırılma indisinin (başka bir adı kırılmadır) ölçülmesine dayanır.
Bir ışık huzmesinin kırılması, farklı yoğunluklara sahip olmaları koşuluyla, her zaman iki farklı ortamın sınırında meydana gelir. Gelme açısının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranı, ikinci maddenin birinci maddeye göreli kırılma indisi olacaktır. Bu değer sabit kabul edilir.
Kırılma indisi neye bağlıdır? Her şeyden önce, maddenin doğasından. Burada ışık dalga boyu ve sıcaklık da önemlidir.
Işığın açısı 90 dereceye düşerse, bu konum sınırlayıcı kırılma açısı olarak kabul edilecektir. Değeri, yalnızca ışığın içinden geçtiği ortamların göstergelerine bağlı olacaktır. Ne veriyor? İlk ortamın kırılma indisi araştırmacıya açıksa, ikincinin sınırlayıcı kırılma açısını ölçtükten sonra, zaten ilgilendiği ortamın kırılma indisini belirleyebilir.
Polarimetrik çeşitlilik
Optik analiz yöntemlerinin temellerini analiz etmeye devam ediyoruz. Polarimetrik, belirli madde türlerinin ışık salınımlarının vektörünü değiştirme özelliğine dayanır.
Polarize bir ışın içlerinden geçtiğinde bu olağanüstü özelliğe sahip maddelere optik olarak aktif denir. Örneğin, tüm şeker kütlesinin moleküllerinin yapısal özellikleri, çeşitli çözeltilerde optik aktivitenin tezahürünü belirler.
Polarize bir ışın, böyle bir optik olarak aktif maddenin bir solüsyon tabakasından geçirilir. Salınım yönü değişecektir - bunun sonucunda polarizasyon düzlemi belirli bir açıyla döndürülecektir. Polarizasyon düzleminin dönme açısı olarak adlandırılacaktır. Bu konum aşağıdaki faktör sayısına bağlıdır:
- Polarizasyon düzleminin dönüşü.
- Çözeltinin test katmanının kalınlığı ve konsantrasyonu.
- En polarize ışının dalga boyu.
- Sıcaklık.
Bu durumda bir maddenin optik yoğunluğu, belirli bir dönüş ile karakterize edilecektir. Bu değer nedir? Polarize bir ışın çözeltiden geçtiğinde polarizasyon düzleminin döndüğü açı olarak anlaşılır. Aşağıdaki koşullu değerler kabul edilir:
- 1 ml solüsyon.
- 1 g madde bu hacimde çözülmüştür.
- Çözelti tabakasının kalınlığı (veya polarizasyon tüpünün uzunluğu) 1 dm'dir.
Optik absorpsiyonçeşitlilik
Analitik kimyada optik analiz yöntemlerini tanımaya devam ediyoruz. Sınıflandırmadaki bir sonraki kategori optik absorpsiyondur.
Bu, analiz edilen maddeler tarafından elektromanyetik radyasyonun emilmesine dayanan analiz yöntemlerini içerir. Bugün araştırma, bilim, sertifika laboratuvarlarında en yaygın olarak kabul edilirler.
Işık emildiğinde, emici maddelerin molekülleri ve atomları uyarılmış yeni bir duruma geçer. Zaten, bu tür maddelerin çeşitliliğine ve ayrıca onlar tarafından emilen enerjiyi dönüştürme yeteneğine bağlı olarak, bir dizi absorpsiyon optik yöntemi ayırt edilir. Bunları bir sonraki alt başlıkta daha ayrıntılı olarak sunacağız.
Optik absorpsiyon yöntemlerinin sınıflandırılması
Kimyadaki bu optik analiz yöntemlerinin sınıflandırılmasını dikkatinize sunuyoruz. Dört konumla temsil edilir:
- Atomik absorpsiyon. Buraya neler dahildir? Bu, incelenen maddelerin atomları tarafından ışık enerjisinin emilmesine dayanan bir analizdir.
- Soğurucu moleküler. Bu yöntem, incelenen, analiz edilen maddenin karmaşık iyonları ve molekülleri tarafından ışığın emilmesine dayanır. Burada spektrumun kızılötesi, görünür ve ultraviyole bölgelerine çok dikkat edilir. Buna göre bunlar fotokolorimetri, spektrofotometri, IR spektroskopisidir. Burada vurgulanması önemli olan nedir? Spektrofotometri ve fotokolorimetri, radyasyonun bir dizi homojen sistemle etkileşimine dayanır. Bu nedenle,Analitik kimyada, bunlar genellikle tek bir grupta birleştirilir - fotometrik yöntemler.
- Nefelometri. Bu tür bir analiz, ışık enerjisinin incelenen maddenin askıda kalan parçacıkları tarafından emilmesine ve daha fazla saçılmasına dayanır.
- Florometrik (veya ışıldayan) analiz. Yöntem, araştırmacı tarafından incelenen maddenin uyarılmış molekülleri tarafından enerji salındığında ortaya çıkan radyasyonun ölçülmesine dayanmaktadır. Floresan ve fosforesans ile temsil edilir. Bunları ayrı ayrı analiz edeceğiz.
Lüminesans
Lüminesansa genel olarak bilim dünyasında atomların, moleküllerin, iyonların ve diğer daha karmaşık parçacıkların ve madde bileşiklerinin parıltısı denir. Elektronların uyarılmış halden normal duruma geçişi sonucu ortaya çıkar.
Dolayısıyla, bir maddenin ışıldamaya başlaması için, ona dışarıdan belirli bir miktarda enerji verilmesi gerekir. İncelenen maddenin parçacıkları, belirli bir süre kalacakları uyarılmış bir duruma geçerek enerjiyi emecektir. Ardından, lüminesans kuantumu biçiminde kendi enerjisinin bir payını vererek önceki dinlenme durumuna geri dönün.
Fosforesans ve floresan
Uyarılmış durumun türüne ve maddenin içinde kalma süresine bağlı olarak, iki tür lüminesans vardır - fosforesans ve floresan. Her biri kendine özgü özellikleriyle öne çıkıyor:
- Floresan. Belirli bir maddenin bir tür kendi kendine ışıldaması,sadece ışınlandığında devam edecektir. Araştırmacı uyarı kaynağını kaldırdığında, parıltı ya anında ya da 0.001 saniye sonra duracaktır.
- Fosforesans. Belirli bir maddenin kendisini heyecanlandıran ışık kapatıldığında bile devam edecek bir tür kendi kendine ışıldaması.
Gıda ürünlerini incelemek için kullanılan fosforesanstır. Lüminesan araştırma yöntemi, çalışılan numunedeki bir maddenin 10-11g/g konsantrasyonunda tespit edilmesine yardımcı olur. Bu yöntem, belirli vitamin türlerini, süt ürünlerinde protein ve yağların varlığını belirlemek, et ve balık ürünlerinin tazeliğini incelemek, meyve, sebze ve meyvelerdeki hasarı teşhis etmek için iyi olacaktır. Ayrıca, ürünlerdeki tıbbi katkıları, koruyucuları, pestisitleri ve çeşitli kanserojen maddeleri tespit etmek için ışıldayan araştırma kullanılır.
Tüm absorpsiyon grubu, analitik kimyada optik analiz yöntemlerinin sınıflandırılmasında genellikle bir spektrokimyasal (veya spektroskopik) kategoride birleştirilir. Yöntemlerin doğası gereği farklı olmasına rağmen, hepsinin ortak bir noktası vardır: aynı ışık absorpsiyon yasalarına dayanırlar. Ancak aynı zamanda, emici parçacıkların tipinde, çalışmanın donanım tasarımında vb. önemli farklılıklar vardır.
Fotometrik çeşitlilik
Spektral moleküler absorpsiyon analizi yöntemleri kümesinin adı. Seçici absorpsiyona dayanırlar.incelenen bileşenin molekülleri tarafından görünür, ultraviyole, kızılötesi bölgelerde elektromanyetik radyasyon. Konsantrasyonu Bouguer-Lambert-Beer yasasına göre bir uzman tarafından belirlenir.
Fotometrik analiz; fotometri, spektrofotometri ve fotokolorimetriyi içerir.
Fotoelektrokolorimetrik çeşitlilik
Fotoelektrokolorimetrik yöntem, görsel kolorimetri ile karşılaştırıldığında daha objektiftir. Buna göre daha doğru araştırma sonuçları vermektedir. Burada çeşitli FEC'ler kullanılır - fotoelektrik kolorimetreler.
Renkli bir sıvıdan geçerken ışık akısı kısmen emilir. Geri kalanı, bir ampermetre kaydeden bir elektrik akımının ortaya çıktığı fotoselin üzerine düşer. Çözeltinin konsantrasyonu ne kadar yoğun olursa, optik yoğunluğu o kadar büyük olur. Işığın absorpsiyon derecesi ne kadar yüksekse ve ortaya çıkan fotoakımın gücü o kadar küçük olur.
Günümüzde analitik kimyada kullanılan optik analiz yöntemlerinin tüm sınıflandırmasını inceledik: refraktometrik, polarimetrik, optik absorpsiyon. Maddenin ön atomizasyonu ihtiyacı ile birleşirler. Ancak aynı zamanda, yöntemlerin her biri kendine özgü özellikleriyle ayırt edilir - analiz için bir sinyal alma ve kaydetme çeşitleri.
