Мавзу: Физик кимёвий анализ методлари

МАВЗУ: АЛАНГА ФОТОМЕТРИЯСИ.
Бу методда анализ қилинаётган модда эритмага ўтказилиб, аэрозол ҳолида юқори ҳароратдаги алангага пуркалади. Щарорат юқори бўлгани учун эритувчи тезда учун кетади ва қаттиқ заррачалар атом ҳолигача диссоциланади. Уларнинг баъзи бир атомлари алангадан энергия олиб қўзғалган ҳолга келадилар ва маълум частотали фотонларни чиқариб, асосий ҳолига қайтадилар. Чиққан нур тегишли системадан ўтади. Система эса ёруғликнинг умумий оқимидан анализ қилинаётган эритмага тааллуқли бўлган фотонларнигина ажратади.
Такрорланувчи натижалар олиш учун газ оқими тезлиги бир хил бўлиши керак. Бунда махсус горелкалар бўлиб унинг ичига бир маромда газ ва оксидловчи киритилиб туради.
Аниқланаётган модданинг эритмаси газ билан аралашиб, сўнгра ёниб кетади. Газ билан ҳаво аралашмасидан ҳосил бўлган қўзғалган атомлар сони кўп бўлмайди, аланганинг ҳарорати катта эмас (1700-3000⁰-С). Бу ҳароратда осон қўзғалувчи элементларнигина аниқлаш мумкин. (Li, Na, K, Pb, Co, Sr, Ba, Ca, Zn, Ag ва бошқалар).
Миқдорий аниқлаш учун даражаланган график тузилади. Натижани текшириб кўриш учун қўшимчалар методидан ҳам фойдаланиш мумкин.
Аланга фотометриясининг энг афзаллик томони шуки, бир-бирига яқин натижалар беради.
Аланга фотометриясида олинган спектрлар, электр ёйи ёки учқун ҳароратидан паст.
Аланга ҳар хил органик моддаларни оксидловчи иштирокида ёнишидан ҳосил бўлади.
Аланга бир неча зонадан иборат бўлади. Бир хилда ёнаётган алангада ички, ташқи ва оралиқ зона бўлади.
Алангани модданинг плазма ҳолатидаги кўринишидан бири деб қараш мумкин. Чунки унинг ичида оз миқдорда бўлса ҳам, эркин электронлар ионларнинг бўлиши, унинг электр ўтказувчанлиги билан исботланган.
Аланганинг ички конусида кислороднинг етишмаслиги ва шунинг учун тўла ёнмаслик натижасида СО ва Н₂ маҳсулотлар ҳосил бўлади. Аланганинг ички конуси ҳаворанг ҳолда бўлади. Ташқи конусда эса, СО ва Н₂ ёниб кетади. Оралиқ зонада ёниш реакцияси кетмайди. Газ доимо бир хил маромда берилса, барқарор плазма ҳосил бўлади ва элементни аниқлашда яхши натижа олинади. Аниқлаш хатоси 2-4%, баъзан 0,5-1% бўлади.
Аланганинг ҳарорати ёндириш учун ишлатилаётган моддага боғлиқ. +уйида ҳар хил таркибли газлар аралашмасининг ёниш ҳарорати келтирилган.

Газлар аралашмаси	Щарорат
қалдироқ газ-ҳаво	1700-1840
пропан-ҳаво	1925
ацетилен-ҳаво	2125-2357
водород-ҳаво	2000-2045
қалдироқ газ-кислород	2730
ацетилен-кислород	3000-3137
дициан-кислород	4380

Анализ қилинаётган модда эритмасини алангага пуркалганда атомларнинг ортиқча энергиясини маълум тўлқин узунликдаги нур ҳолатида чиқаргунига қадар жуда мураккаб жараёнлар содир бўлади.
Аланга энг қулай қўзғатувчи ҳисобланади. Аммо аланга методининг камчилиги ҳам бор. Унинг шарорати паст бўлгани учун (масалан 2200⁰С да бор-йўғи 0,02% натрий атомлари қўзғалган ҳолда бўлади, холос.
Аниқланаётган модда алангага эритма ҳолда пуркалади. Сифат анализи учун алангага қаттиқ моддани ҳам қўйиш мумкин. Бунда аланга ичида кўп жараёнлар содир бўлади, эритманинг буғланиб
1) қаттиқ заррачаларнинг ҳосил бўлиши;
2) қаттиқ заррачаларнинг буғланиб атом буғларини ҳосил қилиши;
3) молекулаларнинг атомгача диссоциланиши;
4) қисман ионланиш ва ниҳоят;
5) атомларнинг квант нур чиқариб аввалги ҳолатига қайтиши мумкин.;
Атомларнинг нурланиш интенсивлиги уларнинг алангадаги концентрацияси ва ўз навбатида эритмадаги ионлар концентрациясига тўғри пропорционал
IқКС
Эмиссион методларда нурнинг интенсивлиги аланга нур оқимини фотоэлемент ёрдамида электр токи (фототок) айлантирувчи фотометрларда ва спектрофотометрларда ўлчанади.
Натижани ҳисоблаш учун фототок-концентрация координатларида даражаланган график тузилади. Концентрация жуда кичик бўлган вақтда атомлар ионланади ва жуда катта бўлганида қўзғалмаган атомлар бир-бирини қоплаб кетади. Бундай вақтда қўшилмалар методидан фойдаланиш мумкин. (Бу методнинг матни спектрофотометрия бўлимида келтирилган).
Миқдорий анализ натижаларига салбий таъсир этувчи омиллар:
1) Спектрал (инструментал) методлар
2) Кимёвий методлар
3) Физикавий методлар
Спектрал методларда натижанинг тўғри чиқмаслиги, асосан нурнинг етарли даражада монохромат бўлмаслиги бўлиши мумкин. Бунда ўлчанаётган чизиқ билан бирга детекторга фоннинг ёки бошқа компонентларни детекторга тушиб қолиши натижага таъсир қилади, яъни унга ҳалал беради.
Кимёвий тўсиқлар жараённи жуда мураккаблаштириб юборади:
масалан атомлардан молекуланинг ҳосил бўлиши (мисол учун кальций тузларини алангага пуркганда СаО ва СаОН ҳосил бўлади, аниқланаётган модда аланганинг компонентлари билан қийин учувчи моддаларни (масалан карбидлар) атомлардан ионларнинг ҳосил бўлиши ва ҳакозо.
Физикавий тўсиқлар алангага пуркаладиган эритманинг физик ҳусусиятларига боғлиқ. Масалан, эритманинг қовушқоқлиги ва зичлиги пуркаш жараёнига таъсир қилади. Аэрозол томчисининг катта-кичиклиги ва эритмани пуркагичга юборилиши ва ҳакозо.
Аниқланаётган компонентнинг атомлари ионланмаслиги учун эритмага бошқа бир элемент солинади.
Масалан, алангага калий тузлари киритилса натрийни аниқлашнинг сезгирлиги ортади, чунки калий натрийга қараганда осон ионланади ва натрийнинг ионланишни камайтиради. Плазматронларда ҳарорат бир неча мингга тенг бўлади, қийин қўзғалувчи ионларнинг ионланмаслиги учун аргон солинади. Бундай осон ионланадиган элементларни спектроскопияда спектрал буферлар дейилади.