Elementlerdin’ jaqtılıq nurı menen tásirlesiwi. Optikalıq tıǵızlıq tuwrisinda túsinik. Jaqtılıq nurı jutiliwinin’ tiykarǵı nızamı hám odan shetleniwi. Fotokolorimetriya usılları. Elementlar muǵdarın anıqlaw usılları

Elementlerdin’ jaqtılıq nurı menen tásirlesiwi. Optikalıq tıǵızlıq tuwrisinda túsinik. Jaqtılıq nurı jutiliwinin’ tiykarǵı nızamı hám odan shetleniwi. Fotokolorimetriya usılları. Elementlar muǵdarın anıqlaw usılları. Spektrfotometriya. Elektron spektrlar, olardan paydalanıp elementlardı sapa hám muǵdarlıq analiz qılıw.
Joba
Spektrofotometr
Spektrofotometr SF-26. Optikalıq dúzilisi
Fotoelementlar
Zárúrli faza gruppalardıń spektri. Zárúrli materiallardıń yutilish sızıqları.
Spektrofotometriya
Fotometriyaning tiykarǵı nızamı
Eger tekserilip atırǵan eritpe saqlanǵan kyuvetaga J0 intensivlikdagi jaqtılıq nurı túsip atırǵan bolsa, ol halda jaqtılıqnıń Jk bólegi kyuveta diywallarınan hám de eritpe maydanınan qaytadı. Jaqtılıqnıń

Ja bólegi eritpe degi erigen element molekulalarına jutıladı, yaǵnıy molekulalardıń elektron, tebranma hám aylanba háreketlerin ózgeriwge sarplanadı. J1 a bólegin erituvchi molekulalardıń ózi utadı. Bunnan tısqarı eritpe bólekshelerden qaytadı, shashıladı hám aqır-aqıbetde Jt bólegi kyuveta arqalı ótedi.

Eger energiyanıń saqlanıw nızamın itibarǵa alsaq, joqarıdaǵı pikirimizni tómendegi matematikalıq teńleme arqalı ańlatpalaymız:
J0=Jk+Ja+J1 a+Jr+Jt (1)
Tınıq reńsiz eritpeler analiz etilgende Jr hadimiz Jr=0 boladı. Eger biz analiz dawamında birdey erituvchi isletganimizda Ja ni da ózgermeytuǵın dep qabıllawımız múmkin. Bunnan tısqarı analiz dawamında birdey kyuveta isletilse Jk ni da turaqlı dep alıw múmkin. Áne usılardı esapqa alıp (1) teńlemeni tómendegishe jazıw múmkin:
J0=Ja+Jt
Tájiriybe jolı menen túsip atırǵan (J0) hám ótken nurning (Jt) intensivligin anıqlaw múmkin. Bular arasındaǵı farqdan yutilgan (Ja) nurning intensivligin tabıw múmkin.
Ja=J0-Jt
Kóp sanlı tájiriybeler tiykarında P. Buger keyinirek bolsa I. Lambert tómendegi nizamlıqtı taptılar, yaǵniy birdey konsentraciyalı birdey qalıńlıqtaǵı eritpeler standart sharayatta birdey intensivlikdagi jaqtılıq nurın utadı. Jaqtılıqnıń yutilishi qabattı qalıńlıǵına baylanıslılıǵın grafik arqalı tómendegishe ańlatıw múmkin. (1-súwret).
1-súwret. Ótken nur intensivligin qabattıń qalıńlıǵına baylanıslılıǵı
Bul nizamlıq matematikalıq túrde tómendegishe ańlatpalanadı.
Jt=J0 x 10 -kb (2)
bul jerde Jt-ótken nurning intensivligi;
J0-túsip atırǵan nurning intensivligi;
K-yutilish koefficiyenti;
b-qabattıń qalıńlıǵı.
Bul nızamnan tómendegi juwmaqlardı shıǵarıw múmkin.
Eritpe qabatınan ótken nur intensivligi túsip atırǵan nur intensivligine qatnası túsip atırǵan nur intensivliginiń absolyut ma`nisine baylanıslı emes.
Eger eritpe qabatınıń qalıńlıǵın arifmetik progressiya menen asırılsa, ótip atırǵan nur intensivligi geometriyalıq progressiya menen azayadı.

Hár qanday eritpediń jutıw qábiletin K arqalı ańlatıw múmkin. K-dıń ma`nisi erigen elementtıń tábiyaatına hám túsip atırǵan nurning tolqın uzınlıǵına baylanıslı. Buger-Lambert nızamı tek monoxromatik nurda orınlı bolıp tabıladı. Ber eritpeleriniń jaqtılıq yutilishini úyreniwdi dawam ettirib, yutilish koefficiyenti K ni konsentraciyaǵa proporsional ekenligin anıqladi.

C (3)
Bul jerde C-zattıń konsentraciyası ;
-konsentraciyaǵa baylanıslı bolmaǵan koefficiyent.
Buger-Lambert hám Ber nızamları bir-birine uqsas. Sebebi Buger-Lambert nızamı jaqtılıq nurın yutilishini turaqlı konsentraciyada eritpe qabatı qalıńlıǵın ózgeriwi menen xarakterlasa, Ber nızamı bolsa eritpe qabatınıń qalıńlıǵı turaqlı bolǵanda konsentraciya ózgeriwi menen jaqtılıq yutilishini xarakterleydi. (2) hám (3) teńlemelerdi birlestirib, fotometriyaning tiykarǵı nızamı -Buger-Lamber-Ber nızamı payda etinadi.
Jt=J0 x 10 - (4)
Bul jerde -molyar yutilish koefficiyenti.
Eritpediń konsentraciyası 1 M, qabattıń qalıńlıǵı 1 sm bolǵan waqıttaǵı yutilish molyar yutilish koefficiyenti () dep ataladı.
Ol turaqlı shama bolıp, túsip atırǵan nurning tolqın uzınlıǵına, erigen elementtıń quramına hám de eritpediń temperaturasına baylanıslı.
Fotometriyada jaqtılıq ótkezgishligi hám optikalıq tıǵızlıq sıyaqlı shamalardan paydalanıladı. Ótken nur intensivligi (Jt) dıń túsip atırǵan intensivligi (J0) ga qatnasınıń protsentlarda kórsetilgen bólegine jaqtılıq ótkezgishligi dep ataladı hám T hárıbi menen belgilenedi.
% (5)
T dıń qabatı qalıńlıǵı 1 sm bolǵandaǵı ma`nisine ótkezgishlik koefficiyenti dep ataladı.
Túsip atırǵan nur intensivligi (J0) ni ótken nur intensivligi (Jt) ga qatnasın logarifmlengen ma`nisine optikalıq tıǵızlıq dep ataladı hám ol D hárıbi menen belgilenedi.
D=lg (6 )
(6 ) Teńlemeden kórinip turıptı, olda, optikalıq tıǵızlıq (D) eritpediń konsentraciyasına tuwrı proporsional. Optikalıq zichlich menen konsentraciya arasındaǵı baylanıslılıqtı grafik usılında da ańlatıw múmkin. Eger Buger-Lambert-Ber nızamına bo'ysunsa, bul baylanıslılıq koordinata basınan ótetuǵın tuwrı sızıqtan ibarat boladı.



2-súwret. Optikalıq tıǵızlıqtıń eritpe konsentraciyasına baylanıslılıǵı.
1-xromning difenilkarbazidli kompleksi; 2-molibdenning rodanidli kom- pleksi; 3-gúmistiń rodanidli kompleksi.
Sızıqtıń qiyaligi qabattıń qalıńlıǵına hám molyar yutilish koefficiyentine baylanıslı boladı. Eger málim sebeplerge kóre Buger-Lambert-Ber nızamınan chetlanish júz bolsa, ol halda bul baylanıslılıq joqarı konsentraciyalarda tuwrı sızıqtıń iymeyiwine alıp keledi. 2-suwretdegi 3-iymek sızıqqa itibar berilsa, 3 mkg/ml konsentraciyasınan keyin 2 hám 3 iymek sızıqlardıń iymeyiwi; yaǵnıy chetlanish gúzetiledi.
SPEKTROFOTOMETR SF-26. OPTIK TUZILISHI vA ISHLASH PRINSIPI
Spektrofotometr SF-26 186 -1100 nm tolqın uzınlıǵı diapazonında gaz, suyıq hám qattı elementlardıń yutilish spektrini ólshew ushın isletiledi.
Spektrofotometr SF-26 da 190 -1100 nm de shkala boyınsha chetlanish 1% ten aspaydı.
Yutilish spektrini anıqlaw ushın monoxromatik nur aǵımına gezek menen standart hám tekserilip atırǵan eritpeler kiritiledi. Standart element retinde kóbinese sol erituvchi isletiledi.
3-súwret. Spektrofotometr SF-26 dıń optikalıq dúzilisi.
1, 11-jaqtılıq dárekleri;
2-sırtqı tárepi gúmislengen oyıq ayna ;
3, 5-fotoelementlar;

4-og'diruvchi ayna ;

6 -kvars linza;
7-kyuveta;
8-tegis ayna ;
9 -linza;
10 -kirisiw sańlaqı ;
11-aynalı ob'ektiv;
12-sırtqı tárepi alyuminlangan kvars prizma.
Standart element spektrofotometrge kiritilip, keyininen priborning strelkası 100% jaqtılıq ótkezgishlik (yamasa D=0) bo'lgunga shekem jaqtılıqnıń kirisiw hám shıǵıw sańlaqlarınıń keńligi ózgertiriledi. Keyininen jaqtılıq aǵımına tekserilip atırǵan eritpe kiritilgende priborning strelkası konsentraciyaǵa uyqas túrde og'adi.
Jaqtılıq aǵımı jaqtılıq dáregi (1) den sırtqı tárepi gúmislengen oyıq ayna (2) ga túsedi. Ol jaqtılıq nurın 8-tegis ayna tárep jóneltiredi. Bul ayna jaqtılıq aǵımın linza (9 ) hám de kirisiw sańlaqı (10 ) arqalı aynalı obiektiv (11) ga túsiredi hám ol jaqtılıqnı kvars linza (12) tárep jóneltiredi. Jaqtılıq prizmada spektrlarga bóleklenedi. Kvars prizmanıń arqa tárepi alyuminlangan bolǵanlıǵı ushın dispersiya dárejesi taǵı artadı. Kvars prizmanıń hasası 30 mm, effektiv diametri 44 mm bolıp, jaqtılıqnı 300 múyesh astında sindirib beredi.
Qaytqan jaqtılıq aynalı obiektivga túsedi hám ol shıǵıw sańlaqına jóneltiriledi. Shıǵıw sańlaqı kirisiw sańlaqınıń joqarı bóleginde jaylasqan. Shıǵıw sańlaqında monoxromatik nur qırqıp alınadı hám kyuveta (7) ga jóneltiriledi. Keyininen monoxromatik nur kvars linza (6 ) og'diruvchi ayna (4) arqalı fotoelement (3, 5) ga túsip belgilengenler etiledi.
Spektrofotometrdiń keń diapazonda islewi ushın eki qıylı fotoelement hám eki qıylı jaqtılıq dáreklerinen paydalanıladı.
Surma-seziyli fotoelement 186 -650 nm tolqın uzınlıǵında, kislorod -seziyli fotoelement bolsa 600-1100 nm tolqın uzınlıǵı daǵı jaqtılıqnı qabıl etip isleydi.
Deyteriyli lampa bolsa 186 -350 nm nakalli lampa bolsa 340 -1100 nm tolqın uzınlıǵında isletiliwine mólsherlengen.
FOTOELEMENTLER
Fotoelementlar bul jaqtılıq energiyasın elektr energiyasına aylantırıp beretuǵın apparatlar bolıp, olar tiykarınan islew Principine qaray tómendegishe gruppalarǵa bólinedi:
1. Sırtqı fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlar;
2. Ishki fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlar;
Házirgi waqıtta eń kóp sırtqı fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlar qollanıladı. Bunday fotoelementlarga surma-seziyli hám kislorod -siziyli fotoelementlar mısal bóle aladı.
Hár qanday fotoelement tiykarınan tómendegi parametrleri boyınsha xarakterlenedi.1. Spektral xarakteristika - fototok kuchini fotoelementga tushayotgan yorug’lik nurini to’lqin uzunligi bilan bog’liqlik Iymek sızig'ini ańlatadı. Fotoeffekt bosaǵası yamasa onıń qızıl shegarası dep, fotoelement jaqtılıqnı seza baslaǵan waqıttaǵı jaqtılıqnıń tolqın uzınlıǵına aytıladı.
2. Bayqaǵıshlıq - bul fotoelementga I lyumen jaqtılıq aǵımı túskende payda bolǵan tok kúshin ańlatadı jáne onıń ma`nisi mikroamperlarda (10 -6 A) olshenedi.
Surma-seziyli fotoelement
Bul fotoelement shıyshe plastinka maydanına surma-puwini kondensatsiya qılıw nátiyjesinde alınadı. Bunıń nátiyjesinde 150 qalıńlıqtaǵı tınıq bolmaǵan metall surma qabatı payda boladı. Eger áne sol surma qabatın seziy puwi qatnasıwında bir az qızdırsak, SbCs3 quramlı maydan payda bolıp, bul yarım ótkeriwshi

ózgesheligin kórinetuǵın etedi. Áne sol yarım ótkeriwshi qabatına seziyning adsorbsiya bolıwı, katodning shıǵıw jumısın azaytadı. Bul yuzaning aktivligin asırıw ushın maydan kislorod yamasa S (altıngugurt) puwi menen qayta islenedi. Anod retinde tiykarınan nikel isletiledi.

Bul fotoelement qısqa tolqınlı kózge ko'rinuvchi hám ultrafioletoviy nurlar salasında joqarı bayqaǵıshikni kórinetuǵın etedi.
700 nm den keyin bul fotoelementning bayqaǵıshlıǵı joǵaladı.
Bul fotoelement 500 C ge shekem normal isleydi. Temperaturanıń endigiden asıwı qara toklar payda bolıwına alıp keledi, yaǵnıy katodning termoelektron emissiyasi esabına tok payda boladı.
Házirgi waqıtta islep atirǵan vakuumlı fotoelementlarda arnawlı apparatlar qoyılǵan bolıp, bular qara toklar payda bolishini aldın aladı.
Kislorod -sizeyli fotoelementlar
Bul fotoelement shıyshe plastinkaǵa gúmis qabatı yotqizilib tayarlanadı. Keyininen gúmis qabatı 100-200 molekulyar qabatqa shekem oksidlantiriladi. Oksidlengen qabat seziy qatnasıwında qaytarıladı. Sonda katod maydanında seziy atomlari shama menen jalan qat payda etip adsorblanadi. Ortasındaǵı qabat bolsa seziy oksid, mayda bóleksheli gúmis atomlari hám gúmis oksidinen ibarat boladı. Sonday etip, kislorod -seziyli katod metall taglikdan (gúmis), yarım ótkeriwshili aralıq qabattan hám júzege adsorblangan seziy atomlaridan ibarat. Kislorod -seziyli fotoelement 750-1000 nm tolqın uzınlıǵında maksimal bayqaǵıshlıqqa iye boladı. Kislorod -seziyli fotoelementni uzaq jaqtılandıriw fototokning kúshin kemeytiwge alıp keledi. Bul fotoelement ultrafioletoviy hám biynápshe gúli nurlar járdeminde kórsetilgende sharshaw gúzetiledi. Fotoelementni uzaq waqıt qaranǵinde saqlap, onıń qábiletin taǵı qayta qayta tiklew múmkin. Bul fotoelementning temperaturaǵa shıdamlı surma-seziyli fotoelementnikidan da past bolıp tabıladı.
Ishki fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlarga selenli fotoelement mısal boladı.
4-súwret. Selenli fotoelement. Selenli fotoelement tómendegishe tayarlanadı.
1-temir plastinka;
2-selen qabatı ;
3-altın qabatı ;
4-galvanometr.
Tegis bolmaǵan temir plastinkasına (1) vakuumda selen qabatı (2) uchirib jatqızıladı. Bul qatlamdıń muǵdarı 1 sm2 ge 0, 02-0, 05 g den aspawı kerek. Bunda jaqtılıqqa bayqaǵısh bolmaǵan qara reńli amorf selen plyonkasi payda boladı. Sol sebepli selenli plyonka 2000 C lar átirapında termik qayta islengen, jaqtılıq sezuvchi kógildir qabat payda boladı. Sonnan keyin selen qabatına katod shańlatish jolı menen altın (3) jatqızıladı.
Fotoelementning fotoaktiv qabatın sırtqı ortalıqtan saqlaw ushın altın qabatı reńsiz lok qabatı menen oraladı. Eger temir hám altın qabatı bir-biri menen galvanometr arqalı ulansa, tok payda bolıwı esabına strelkanıń iyiwin kóremiz.
DARAJALASH GRAFIGINI TUZISH
Dárejelew grafigini dúziw ushın anıqlanıwı kerek bolǵan element eritpesiniń S1, S2, S3 hám Sn konsentraciyalı standart eritpeleri tayarlanadı. Keyininen hár bir eritpege uyqas keliwshi optikalıq tıǵızlıq D 1, D 2, D3 hám D n lar anıqlanadı hám baqlaw nátiyjeleri S-D baǵlıqlıq grafigiga quyıp dárejelew grafigi dúziledi. Dárejelew grafiginig ulıwma kórinisi (5-súwret) tómendegishe boladı.

5-suwret. Darajalash grafigi
Darajalash grafigi no’malum konsentratsiyali shu turdagi eritmalarning konsentratsiyasini aniqlash uchun ishlatiladi.