IIoe–kcx (13.5)
va bu formuladan k uchun quyidagi ifodani olamiz
k – ln . (13.6)
Berning tajribalaridan olingan asosiy hulosalardan biri solishtirma yutilish ko‘rsatkichi k aralashmalarning konsentrasiyasiga bog‘liqligidir. Bu hulosa Ber qoidasi deb ataladi va asosan kichik konsentrasiyali aralashmalar uchun o‘rinlidir. Bundan tashqari ekstinksiya (yutilish ko‘rsatkichi) koeffitsienti konsentrasiyaga proporsional (, c) bo‘lishi bilan birgalikda solishtirma yutilish ko‘rsatkichi k ham tashqi faktorlarga bog‘liq bo‘lishi mumkin (temperatura, erituvchining tabiatiga va h.k.).
Huddi shunga o‘xshash bir jinsli moddalar uchun yutilish ko‘rsatkichi moddaning zichligi ga proporsional ekanligini aniqlash mumkin, ya'ni
k. (13.7)
(13.4) va (13.7) ifodalarni Ber qonuni (qoidasi) ham deyiladi. (13.4) va (13.7) lardan
kc/c (13.8)
va
k/. (13.9)
kc va k larning doimiyligi aralashmalardagi molekulalarning o‘zaro ta'siri (kichik konsentrasiyalar uchun) ekstinksiya koeffitsientiga ta'sir qilmaydigan darajada kichik bo‘lganida o‘rinli bo‘ladi. Bu qoidaning fizik ma'nosi molekulaning yutish qobiliyati atrofdagi molekulalar ta'siriga bog‘liq emasligidan iboratdir.
Konsentrasiya ancha kattalashganda, ya'ni yutuvchi modda molekulalari orasidagi masofalar kichiklashganda bu qonundan chetlashishlar kuzatiladi.
Buger-Ber qonuni (13.6) yorug‘lik yutishni o‘lchash yo‘li bilan yutuvchi modda konsentrasiyasini aniqlash uchun juda foydalidir. Bu usul ko‘pincha ximiyaviy analizi juda murakkab bo‘lgan moddalar konsentrasiyasini tez topish uchun laboratoriya va sanoatda qo‘llaniladi.
Bulardan tashqari ximiyaviy toza suyuqlikni yoki aralashmani optik xususiyatlarini xarakterlash uchun yorug‘likning muhitdan o‘tish koeffitsienti
A exp(–x) (13.10)
va yorug‘likning muhitda yutilishini xarakterlaydigan kattalikni aniqlash mumkin.
B (13.11)
kattaliklarni aniqlash mumkin.
A va B koeffitsientlar ayniqsa tajriba har xil to‘lqin uzunlikli yorug‘likda olib borilganda spektral o‘tish va yutilishni xarakterlovchi kattaliklar sifatida katta ahamiyatga ega bo‘ladi.
Qurilma va o‘lchash metodikasi
Suyuqliklarda yorug‘likni yutilishini o‘rganish va Buger-Lambert-Ber qonunini tekshirish uchun yasalgan qurilmaning sxemasi 13.1-rasmda keltirilgan.
Bu qurilma umumiy asosga o‘rnatilgan bo‘lib, u yorug‘lik manbai (1), vertikal holda o‘rnatilgan silindr idish (2) va yorug‘likni qayd qiluvchi fotoelement (3) lardan iborat. Fotoelement silindrik idishning tagiga o‘rnatilgan. Hosil bo‘lgan fototokni o‘lchash uchun milliampermetrga ulangan. Silindrik idishga suyuqlik solinadi va uning har xil qalinligi uchun fotoelementda hosil bo‘luvchi tokning ti o‘lchab boriladi.
Yorug‘lik manbaidan tushayotgan nur suyuqlik sirtining past qismiga tushadi. Suyuqlikning ma'lum qalinligidan o‘tgan nurning intensivligi fotoelementda elektr tokini (fototok) hosil qiladi.
Ma'lumki fotoelementlarda hosil bo‘lgan fototok uning yuziga kelib tushayotgan yorug‘likning intensivligiga to‘g‘ri proporsionaldir. Demak biz suyuqlikning har xil qalinligiga mos keluvchi fototokni o‘lchab berilgan intensivlikdagi nurning (Io) qancha qismi suyuqlik tomonidan yutilib (Io–I), qancha qismi suyuqlikdan o‘tganligini (I) bilishimiz mumkin.
Silindrik idish tashqi sirtiga joylashtirilgan darajalangan o‘lchagich yordamida suyuqlik qatlamini bilib, unga mos keluvchi fototokni o‘lchagan holda ln formula orqali berilgan suyuqlikda yorug‘likning yutilish (yoki ekstinksiya koeffitsientini) ko‘rsatkichini hisoblaymiz.
Bu yerda Io ni bilish ma'lum qiyinchiliklar hosil qilishi mumkin. Io ni suyuqlik sirtiga tushayotgan yorug‘likning intensivligi deb, ya'ni kyuvetada suyuqlik yo‘qligida o‘lchangan fototok deb belgilashimiz mumkin. Lekin suyuqlik sirtiga nur kelib tushganda uning bir qismi suyuqlik sirtidan qaytadi.
Bu qiyinchilikni yengish uchun berilgan suyuqlikning (distirlangan suv) yoki aralashma uchun har xil qalinliklari uchun (suyuqlik balandligini 1 cm ga o‘zgartirib) o‘tgan yorug‘lik intensivligiga mos keluvchi fototokni o‘lchab yorug‘likning yutilish koeffitsientini hisoblash kerak. Masalan x1 qalinlik uchun intensivlik I1 va x2 uchun I2 bo‘lsa yutilish koeffitsienti
ln( )
bo‘ladi.
Yuqorida qayd qilingan o‘lchashlarni bajarishga kirishishdan oldin berilgan qurilma bilan mukammal tanishib chiqish tavsiya qilinadi. Undan tashqari optik xususiyatlari o‘rganiladigan suyuqlik va har xil konsentrasiyadagi aralashmalar tayyorlanib, konsentrasiyasini son qiymati ko‘rsatilgan shisha idishlarga solinadi. Berilgan konsentrasiyali aralashma uchun tajribalar o‘tkazilib bo‘lingandan so‘ng o‘lchash kyuvetasi distirlangan suv bilan bir necha bor chayib tashlanadi. Buning uchun qo‘shimcha shisha idishga distirlangan suv solinib bir necha marta yuqoriga ko‘tarilib pastga tushirib chayib tashlanadi.
1 – M A S H Q
Bu mashqni bajarishdan asosiy maqsad distirlangan suvda yutilish ko‘rsatkichi hamda o‘tish A va yutilish B koeffitsientlari aniqlanib, Buger-Ber qonunining bajarilishi tekshiriladi.
Mashqni bajarish uchun 0,5 litrli idishda distirlangan suv olinadi.
Birinchi bo‘lib shisha idishga distirlangan suv solinadi. Fototokni o‘lchash sxemasi ulanib, uni ishchi holatida ekanligini tekshirib ko‘riladi. Yorug‘lik manbai yoqiladi. Bunda fotoelementda hosil bo‘lgan tok o‘lchanadi. Bu tok yorug‘lik intensivligi boshlang‘ich qiymatiga (Io) mos keladi. Bunda bir necha marta tokning qiymatini o‘lchab, o‘rtachasi olinadi. So‘ngra silindik idishga 1 cm qalinlikdagi distillangan suv solinadi. Yana tokni o‘lchash sxemasi ulanib shu qalinlikka mos keluvchi fototokni mikroamper ko‘rsatishidan yozib olinadi. Suvning ustuni to 10 cm bo‘lguncha har 1 cm qalinlikdagi fototok o‘lchab boriladi va o‘lchashlar suv sathi 1 cm dan kamaytirilib tajriba takrorlanadi. Suvning har qalinligi uchun tokning o‘rtacha qiymati olinadi.
O‘lchash natijalari 1-jadvalga yoziladi.
1–jadval
Do'stlaringiz bilan baham: |