Бухоро- 2022 Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги бухоро давлат университети

2.2.Фотоколорометрия усули
Ёруғлик нури ҳар хил тўлқин узунлигидаги нурлар мажмуи ҳисобланади. Шу сабабдан, моддалар анализи учун фотоколориметрик ёки бошқа оптик усулларда асосан монохроматланган нурдан фойдаланилади. Мазкур усул мохияти шундан иборатки, маълум ёрқинликдаги нур оқими колориметрик кюветасига жойлаштирилган анализ қилинувчи рангли эритмадан ўтиб, фотоэлемнтга тушади. Фотоэлемент воситасида ёруғлик энергияси электр энергиясига айланди. Ҳосил булган электр токи сезгир галвонометр билан ўлчанади. Бунда содир этиладиган ток кучи эритмадан ўтаётган нурнинг ёрқинлик даражасига тўғри пропорционал бўлади.
Таҳлил қилинаётган модда билан ёруғлик нури таъсирлашганда 3 хил холат кузатилиши мумкин: модда нур ютилиши («абсорбция»), моддадан қайта нур таралиши («Нурсочилиши») ва нур синиши («Рефрация»). Айниқа, нурга нисбатан юқи таъсирчан моддаларда, қутбланган нур билан таъсир этилганда, қутбланиш юза сирти айлантирилиши сабаб (масалан, УБ-нур билан таъсир килганда), люминесценция ёки флюоресценция каби ходиса (нур таралиш) лар кузатилиши муқарар. Юқоридагилардан ташқари, нур таъсирида модда молекулалари энергетик қўзғалиб, уларнинг табиатда сўзсиз физик-кимёвий узгаришлар кузатилади.
Агар ўрганилиши керак бўлган кимёвий модда, айтайлик, нурга таъсирчан бўлмаган ҳолларда, даставвал, улар кимёвий ўзгаришларга учратилиб, сўнгра нур билан таъсир қилинади.
Мисол учун, кўрсатиб ўтиш ҳам мумкинки, кимёвий ўзгариш натижасида модда ранги ҳам ўзгариши мумкин, ҳосил бўлган модда рангининг ёрқинлигини аниқлаш учун олдиндан тайёрланган стандарт рангли бирикма (эталон вазифасини ўтайди) олиниб солиштирилади.
Таъкидлаш жоизки, текшириладиган муаян эритма оптик зичлиги (Д_текш.) дан ташқари, бир хил қалинликда бўлган эритмалар учун, стандарт эритманинг ҳам оптик зичлиги (Д_станд.) улчанади. Эталон сифатида олинадиган бундай эритма таркиби ва унда эриган модда концентрацияси олдиндан маълум, албатта. Текшириладиган модданинг концентрацияси одатда.

тенгламаси орқали топилади.
Анализ қилинадиган модданинг эритмадаги концентрациясини нур тушаётган эритма қалинлигидан ҳам аниқланса бўлади. Фараз қилайлиқ, бирор бир модданинг турли миқдорда эриган, яъни концентрацияси икки хил бўлган 2 та эритмаси бўлсин. Биринчисининг концентрацияси С₁, иккинчиси С₂, дейлик. Тегишли ҳолда нур тушаётган эритма қалинликлари h₁ ва h₂, эритма рангларининг ёрқинликлари ₁ ва ₂ бўлсин. Натижада, ₁ = С₁h₁ ва ₂ = С₂h₂ деб ёзиш мумкин, яъни эритма рангининг ёрқинлик даражаси муаян эритма концентрацияси ва қалинлиги кўпайтмасига тўғри пропорционал.
Агар эритмалар ранги ёрқинликлари бир хил бўлса, яъни ₁ = ₂ ҳолат мавжуд бўлган ҳолатда, С₁h₁ = С₂h₂ бўлиши муқаррар, албатта. Бордию, бир-бирига солиштираётган эритмаларнинг бири стандарт, иккинчиси текширилаётган эритма бўлиб, аммо улар ранги бир хил бўлса, юқоридаги мулоҳазаларга асосланган ҳолда С_текш.h_текш. = С_станд.h_станд. деб ёзиш мумкин. Бундан.

тенгламасини ёзса бўлади, албатта. Шундай қилиб, хулоса қилиш ҳам мумкинки, стандарт эритма концентрацияси маълум бўлса, эритмалар қалинликларини билган ҳолда, анализ қилинадиган модда концентрациясини аниқлаш мумкин.

Амалда кўплаб моддаларнинг эритмаларида Бугер-Ламберт-Бер қонунидан четлашишлар ҳам кузатилади. Четлашишларга қуйидагилар сабаб бўлиши мумкин:
1.Эритмада бегона электролитлар бўлганда, рангли модда молекула (ёки ион) ларнинг маълум даражада деформацияланиши. Бунинг натижасида эритманинг суюлиши ва пировард оқибатда, унга нурнинг ютилиши ҳам ўзгариши муқаррар, албатта.
2. Эриган модданинг гидротация (солватация)ланиши унинг номуттаносиб тарзда суюлиши ва пировардда нур ютилишининг ўзгаришига олиб келади.
3. Эритманинг суюлганида нурни ўзига ютувчи модда зарраларнинг ўзаро таъсирлашишлари ҳам сўзсиз ўзгаради.
4. Эритма рН нинг ўзгариши ҳам нур ютилишга ютилишига таъсир кўрсатади. Бунинг сабаби шундаки, талаб даражасида рангли бирикма ҳосил бўлиши рН га боғлиқ. Жумладан, рН ўзгариши билан ўзига нурни ютувчи комлекс модда таркиби ҳам ўзгаради. Масалан, Fe⁺³ катиони сулфосалицил кислотаси билан тарли рН қийматларида камида уч хил таркиб ва рангга бўляган бирикмалар содир қилиши мумкин.
5. Нурни ўзига ютадиган модданинг эритмада диссоциацияланиши ёки ассоциацияланиши даражаларига боғлиқ равишда ранги ўзгариши ҳам мумкин.
Юқорида ифодаланганидек чекланишларни камайтириш учун анализ қилинадиган, шунингдек, стандарт модданинг ҳам эритмаларни аниқ бир оптимал шароитида тайёрлаш ва анализлар ўтказиш мақсадга мавофиқдир.
Юқоридаги ҳолатлардан келиб чикиб, фотоколориметрик анализларни ўтказиш пайтида, айниқса, қуйидагиларга амал қилиши зарур:
1. Текшириладиган ва стандарт моддаларнинг эритмалари бир хил шароит ва услубда тайёрланиши керак, ҳатто, ишлатиладиган идиш ва воситалар ҳам бир хил булмоги максадга мувофик. Бунда фойдаланиладиган кимёвий реагентлар тегишли тартиб ва кетма-кетликда қўшилишига ҳам эътибор бермок керак. Ўзаро солиштириладиган эритмалардаги ҳарорат ва бошқа кўрсаткичлар ҳам бир хил бўлиши керак.
2. Ҳар кандай реактивлар қўшилишидан аввал солиштириб ўрганиладиган иккала эритма ҳам рангсиз бўлмоғи зарур.
3. Агар текшириладиган модда таркибида қандайдир аралашган ёт унсурлар бўлса, улар албатта сатндарт эритмада ҳам бўлиши шарт.
4. Колориметрик анализ қилинадиган эритма рангининг ёрқинлик даражаси юқори ҳам, паст ҳам бўлмаслиги керак
5. Колориметрик анализнинг бажарилиши вақтида эритма ранги ўзгармаган (барқарор) ҳолатда бўлиши зарур. Эритмалар тайёрланиши биланоқ ўзаро ранглари бир-бирига солиштирилиши керак.
6.Имкон даражасида колориметрик анализни тез бажарилиши мақсадга мувофиқ ҳисобланади. Чунки, вақт ўтиши билан эритма рангини ўзгариши ёки киши кўзининг чарчаши, аниқ баҳолаш мумкин бўлмаслиги ҳам амалда кўп саналган.
7. Ўзаро солиштириладиган эритмаларнинг концентрациялари ҳам белгиланган даражадан юқори бўлмаслигига алоҳида эътиборни қаратиш зарур. Улар ўртасида фарқ ҳам кескин бўлмасин. Шу каби изоҳларга аҳамият бериб колориметрик кузатувлар ўтказилса яхши натижаларга эришиш мумкин.
Бунда, олдин таъкидланганидек, эритмадан ўтган нур фотоэлементга тушиб электр токини содир этади. Ҳосил бўлган кучи нур ёриқлиги даражасига боғлиқ. Фотоэлементда, маълумки, Se (селен элементи) булиб, унда Se + hv = Se⁺ +e^– ( электрон) жараёни амалга ошади.
1-расм фотоколориметр схемаси келтирилган. Фотоколориметр 2 хил: тўғридан-тўғри таъсир этувчи ( 1 та оптик елкали) ва дифференциал (2 та оптик елкали) турларда мавжуд бўлиб, биринчисида 1 та, иккинчисида 2 та фотоэлемент жойлашган бўлади.