1-босқич магистратура талабалари учун аналитик кимёнинг танланган боблари фанидан маьруза конспекти. Мавзу: Спектрофотометрик ва фотометрик анализ методлари

Спектрофотометрик усулнинг метрологик характеристикалари
Аниқланадиган концентрациянинг қуйи чегараси.
Эритмадаги молекула учун ε нинг энг катта қиймати 105 атрофида бўлиши квант-механик ҳисоблашлар орқали кўрсатилган. Амалда эса нинг юқори қиймати 103 - 104 дан ошмайди. Оптик зичликнинг талаб қилинган аниқликда ( < 0,33) ўлчаш мумкин бўлган қиймати 0,01 га кюветанинг қалинлиги эса 1 см га тенг. Бу маълум қийматлардан фойдаланиб спектрофотометрик усуллар билан ўлчаш мумкин бўлган концентрациянинг минимал қийматини баҳолаш мумкин, у 10-7 М га тенг. Амалиётда кўпчилик ҳолларда концентрациянинг 10-6 - 10-4 М ёки 10-1 - 101 мкг/мл миқдори ўлчанилади. Шундай қилиб, спектрофотометрик усул сезгирлиги ўртача бўлган усулларга киради.
Ўлчаш натижаларининг такрорланиши.
Фотометрик аниқлашларда ўлчаш натижаларининг такрорланишига таъсир қилувчи тасодифий хатоликлар қуйидаги сабабларга кўра пайдо бўлади: анализ қилинадиган эритмаларни тайёрлашдаги хатоликлар; аниқланувчи компонентани нур ютувчи бирикмага ўтказишнинг тўлақонлилиги; бегона компоненталарнинг таъсири; контрол тажрибанинг хатоликлари; кюветалар қалинлигидаги фарқ; уларнинг нур тушувчи ва чиқувчи томонларининг ҳолати ва шунингдек ҳамма вақт бир ҳолатда ўрнатиш мумкин эмаслиги билан боғлиқ бўлган «кювета хатоликлари»; тегишли тўлқин узунлигини ўрнатишдаги ва қайд қилувчи системани «0» ҳамда «100%» ўтказишга тўғрилашдаги хатоликлар; ёруғлик манбаи ва қабул қилувчи ҳамда кучайтирувчи системаларнинг ностабил ишлаши ҳисобига бўладиган хатоликлар.
Ўтиш металларининг ионлари каби хусусий, яъни ўз рангига эга бўлган моддаларнинг оптик зичлигини ўлчаб уларнинг концентрациясини топишдаги хатолик энг кам бўлади. Агар моддани рангли кўринишга ўтказиш зарур бўлса, бу фотометрик ва маскаловчи реагентларни қўшиш, рН ни ўрнатиш каби бир қатор қўшимча амалларни бажаришни талаб қилади. Бу амаллар эса ўз навбатида хатолик даражасининг кўпайишига олиб келиши мумкин. Даражалаш ва анализ қилиш давомида тажрибанинг ҳамма шарт шароитлари бир хил бўлиши зарур.
Кимёвий анализда “худди ўзидай қайтармоқ” жумласи, ўлчаш натижаларининг такрорланишини, ёйилишининг камлигини билдиради. “Тўғри” жумласи эса анализ натижаларининг ҳақиқий қийматга яқинлик даражасини билдиради. Спектрофотометрияда “худди ўзидай қайтармоқ” ўлчанаётган қийматларнинг оралиғига боғлиқ. Оптимал шароитларда у 0,5–2,0 % ни ташкил этади. Дифференциал усулда “худди ўзидай қайтармоқ” 0,2–0,5 % дан ошмайди.
Танлаш (селективлик). Спектрофотометрияда селективликни чеклайдиган энг муҳим омил молекуляр ютилиш полосаларининг спектрал кенглиги (бир неча ўн нанометрга борадиган) ва у билан боғлиқ бўлган спектрал халақитлар ҳисобланади. Спектрал халақитлар эритмадаги компонентларга тегишли ютилиш полосаларини бир-бирини қоплашдан иборат бўлиб ўз навбатида, аддитив систематик хатоларни келтириб чиқаради.
Одатда, спектрофотометрияда физик - кимёвий халақитлар катта рол ўйнамайди. Бундан ташқари, комплекснинг ютилиш спектри кўпинча реагентнинг ютиши билан белгиланади. Шунинг учун ҳам, спектрофотометрик усуллар спектрал нуқтаи назардан селектив бўлмаган усуллардир. Спектрофотометрияда селективлик асосан, намуна тайёрлаш этапида, аниқланувчи модда билан рангли бирикма ҳосил қилувчи реагентни танлаш йўли билан, шунингдек, аниқлаш шароитларини (рН ни ўзгартириш, халақит берувчи элементларни маскага беркитиш) танлаш, компонентларни ажратиш орқали амалга оширилади.
Сезгирлиги, ўлчаш натижаларнинг такрорланиши ва ишлатишнинг осонлигига кўра УБ ва кўринувчи нурлар спектроскопияси металларнинг микромиқдорини аниқлашда, дори моддаларни, биологик суюқликларни ва озиқ-овқат махсулотларини анализ қилишда ишлатилади
Спектрофотометрик усуллар ўзининг ҳар томонламалиги, аниқлиги ва етарли даражада юқори сезгирлиги билан характерланади. Шунинг учун уларни деярли ҳамма элементларни катта концентрациялардан (дифференциал спектрофотометрияни қўллаб) бошлаб то уларнинг изидан дарак берувчи 10^-6-10^-8 % тартибдаги концентрацияларгача бўлган кенг оралиқда аниқлаш мумкин. Спектрофотометрик анализ усуллари кимёвий анализнинг энг аниқ усулларига киради. Бу усулларни кенг кўламда ишлатиш мумкинлиги уларнинг қўшимча устунлигига киради. Усулнинг асосий ўлчов асбоби –спектрофотометр, бошқа аналитик асбобларга қараганда анча арзон.