Молекулалық-абсорбтық сараптама

Атом шоғырына қарағанда, молекулалық жұту шоғыры кең шолақтардан тұрады, себебі негізгі жағдайдан қозу жағдайына өтетін молекулалардың өтуі кезінде іске асатын өтімділік(ЭКВ) түрінің әртүрлі қосындысын көрсетеді. Бұл жұтудың молекулалық негізінде жасалатын сапалы сараптаманың жұмысын қиындатады, сол себепті оларды сандық сараптамада пайдаланады.

Молекулалық-абсорбтық сараптамада көбінесе колориметрия, фотоколориметрия және спектрофотометрияны қолданады, ол жалпы фотоколориметрия деп аталады.

Фотометрия біртекті жүйенің концентрациясы мен УК және сәуле жұтылатын көрінетін шоғыры арасындағы пропорцияға негізделген(мысалы, ерітінді). Фотометрлік әдістердің айырмашылығы 2.5.1-кестесінде көрсетілген.

Колориметрия (лат. сolor – түс және метрия) - аналитикалық химиядағы колориметрия– боялған ерітіндідегі заттың концентрациясын сол ерітіндіде жұтылған жарық мөлшерін өлшеу арқылы анықтауға негізделген сандық анализдің (талдаудың)фотометрлік әдістері тобы. Ерітіндіде жұтылған жарықтың мөлшерінің және ерітінді қабатының қалыңдығы мен ерітінді концентрациясы арасындағы байланыс Бугер – Ламберт – Бер заңы бойынша анықталады:^[1][2]

,,

Фотометрлік әдістерді тура және жанама деп екіге бөледі. Тура әдісте анықталатын ионды сәулежұтатын қосындыға жібереді, кейін сәулежұтудың өлшенген мөлшеріне байланысты ерітіндідегі ионның құрамын анықтайды. Жанама әдісте титрлеу кезіндегі эквивалент моментін индикаттауға пайдаланады, яғни бұл сәтте титрленетін ерітінді түсті кешендердің құрылуы немесе бұзылуы арқасында сәулежұтуды өзгертеді.

2.5.1-кесте

Фотометрлік әдістер құрылғының қарапайымдылығы, жоғары сезімталдық, жоғары концентрацияда да(20-30 %) және микросандарда (10^-3 –10^-4 %) барлық элементтерді анықтауды пайдалану сияқты артықшылықтарымен кең түрде пайдаланылады.

Фотометрлік зерттеулер мынандай сұлбада жүреді: монохроматталған және монохроматталмаған сәулені кюветте отырған нысанаға жібереді(бір-бірінен белгілі арақашықтықтағы арнайы қалыңдықтағы параллель қабырғалардан тұратын кварцтық шыныдан тұратын стакан, онда түсетін жарықты жұту үрдісі жүреді). Болған жарықтан өткен жарық қарқындылығы еріткіштен өткен ерітіндімен бірге жарық жұту өлшеміне түсетін қарқындылықтан айырмашылық жасайды. Шағылысу мен шашырау кезінде бірдей бөлшектің жоғалуы жүреді, себебі пішіні мен материалдары бірдей. мөлшерін өткізу коэффициенті немесе ерітінді мөлдірлілігі деп атайды. Кері белгімен алынған Т логарифмін жарықжұтқыш немесе абсорбтық(А) деп атайды. А белгісі осы мөлшердің бірінші әріпіне сәйкес(оны кезінде оптикалық тғыздық деп атаған).

Боялған ерітіндіден өткен жарық қарқындылығын төмендету Бугер-Ламберт-Бер заңына сәйкес бағынады:

;

;

.

Анықталатын құрауышпен жарық жұту қарқындылығының арасындағы байланыс Фотометрияның негізгі заңы деп аталады.

Жұтудың молярлық коэффициенті с =1 моль/л және l =1 см кезінде түсетін жарыққа, еріткіш заттың табиғатына, ерітінді температурасына тәуелді және ерітінді көлеміне, l жұту қабатының қалыңдығына, с затының концентрациясына, жарықтықтың қарқындылығына тәуелді емес. Сол себепті берілген толқын ұзындығы мен фотометрлік сараптаманың сезімталдығының шегі болып саналады – үлкен болған сайын, сезімталдық жоғарылайды. Фотометрлік әдістің негізгі шарты бойынша ерітінді фотометрлік заңға бағынады, сол себептен - сызықты. Фотометрлік анықтаудың алдында концентрация шегі анықталады. Соған байланысты фотометрлік әдістің түрін анықтайды. Мысалы, фотометрлік заңдарды пайдалану кейбір колорометрлік әдістер үшін пайдаланылмайды. Фотометрияда сезімталдықтың ең жоғарғы мәнін қамтамасыз ету үшін «заттың жұту шоғырын» құрады, яғни 1 моль/л және =10 мм кезіндегі () тәуелділік графигі құрылады. Әр заттың жұту шоғыры графикалық қисықтан тұрады.

Ерітіндіні жұту шоғыры