Мавзу: Физик кимёвий анализ методлари

НУР ЮТИЛИШИНИНГ АСОСИЙ ҚОНУНЛАРИ. БУГЕР-ЛАМБЕРТ-БЕР ҚОНУНЛАРИ.
Нур ютилиши қонунидан четланишлар


Мавзуга оид таянч тушунча ва иборалар: монохроматик нур, Ламберт Бер қонуни, нур ютилиши, оптик зичлик, миқдорий аниқлаш, элемент анализи.
Мавзуга оид муаммолар

1. 
   Нур ютилишнинг асосий қонунлари (Бугер, Ламберт ва Бер) моҳияти.
   
2. 
   Ютилаётган нурнинг миқдори тушаётган нурнинг интенсивлигига боғлиқ эмаслиги..
   
3. 
   Қалинлик ўзгармас бўлганда оптик зичликнинг концентрацияга тўғри пропорционал эканлиги.
   
4. 
   Нурнинг ютилиш қонунидан четланишлар
   

Дарснинг мақсади: Талабаларга нур ютилишнинг асосий қонунлари, яъни Бугер, Ламберт ва Бер қонунининг моҳиятини, ютилаётган нурнинг миқдори тушаётган нурнинг интенсивлигига боғлиқ эмаслиги, шунинигдек, нур ютилаётган қатлам қалинлиги ўзгармас бўлганда оптик зичликнинг концентрацияга тўғри пропорционал эканлигини тушунтиришдан иборат.
Индентив ўқув мақсадлари:

1. 
   Нур ютилишнинг асосий қонунлари ҳақида маълумотга эга бўлишади
   
2. 
   Текширилаётган модда оптик зичлигининг концентрацияга тўғри пропорционал эканлигини асослаб бера олади. .
   
3. 
   Физик-кимёвий анализнинг халқ хўжалигидаги аҳамиятини тушунади.
   

Бирлашган Бугер-Ламберт-Бер қонунни тушунади
4. Нурнинг ютилиш қонунидан четланишлар.
Электромагнит тўлқинларнинг эритмада тарқалишдаги асосий хусусиятларидан бири интенсивлик бўлиб, вақт бирлигида майдондан ўтаётган квантлар сонига боғлиқ катталикдир.
Монохроматик нур оқими модда орқали ўтаётганда бу нурнинг бир қисми қайтарилади, бир қисми ютилади ва бир қисми эса эритмадан ўтиб кетади .

Расм 2. Нур оқимининг рангли эритмадан ўтиши.

Ј₀ =J_к + J_ю + J_ў
Кюветалар бир хил бўлганлиги учун қайтган нурнинг миқдори бир хил эканлигини ҳисобга олсак, юқоридаги тенглама соддалашади:
J₀ = J_ю + J_ўт
Ытказувчи муҳит ютган нурнинг солиштирма миқдори, тушаётган нурнинг интенсивлигига боғлиқ эмас. бир хил қалинликдаги ҳар бир қатлам, эритманинг концентрацияси ўзгармас бўлганда тушаётган монохроматик нурни тенг миқдорда ютади . Бугер (1729) ва Ламберг (1760) ларнинг нур ютилишининг биринчи қонуни .
Маълум бир қатламдан ўтган нурнинг интенсивлиги икки баравар камаяда деб фараз қилсак нур оқими интенсивлигининг ўтган қатлам қалинлигига боғлиқлигини график равишда кўрсатиш мумкин. Бу боғланиш қуйидаги математик тенглама билан ифодаланади.
JқJ₀ e^{-к l}
бунда J-қатламдан ўтган нурнинг интенсивлиги.
J₀-тушаётган ёруғлик нурининг интенсивлиги.
К-ютилиш коффициенти (жисмнинг нур ютилиши ва унинг хоссасига боғлиқлигини ифодаловчи коэффициент).
l-ютилиш қатлами, у тушаётган нур интенсивлигини 10 марта камайтириш учун керак бўлган нур ютувчи қатламнинг қийматига тўғри келади.
Эритмадан ўтганда ёруғлик нурининг интенсивлиги 10 баравар камайган бўлсин деб фараз қилайлик яъни
Бунда =10^-1 бўлса
10^-kl=10^-1 ва kl=1 
К-ютилиш коэффициенти фақат эритмадаги модданинг табиатига, тушаётган нурнинг тўлқин узунлиги ва ҳароратга боғлиқ.
Нур ютилишининг иккинчи қонуни 1852 йил Бер томонидан очилди. У эритмаларда нурнинг ютилишини ўрганиб юитилиш коэффициенти (к) нинг нурни ютаётган модда концентрациясига тўғри пропорционал эканлигини аниқлади.
K= c
бунда -ютилиш коэффициенти ва у концентрацияга боғлиқ эмас. Бу коэффициент моляр сўндириш коэфициенти дейилади. С-модданинг концентрацияси.
Бугер-Ламберт қонуни модда концентрацияси ўзгармас бўлганда нурнинг ютилиши, ютувчи қатламнинг қалинлигига боғлиқ эканлигини ифодаласа. Бер қонуни эритма қалинлиги ўзгармас бўлганда нурнинг ютилиши концентрацияга боғлиқлигини ифодалайди.
Иккала қонун бирлаштирилиб Бугер-Ламберт-Бер қонуни деб қабул қилинди ва қуйидаги формула билан ифодаланди.
JқJ₀ 10^-lc `
ёки логарифмик холда
lg қlc
A lg модданинг оптик зичлиги деб аталади.
Бу ерда А-оптик зичлик, нурнинг ютилган миқдорини ифодаловчи ўлчовсиз катталик.
Пропорционаллик коэффициенти -ютилишнинг моляр коэффициенти дейилади ва 1см қалинликдаги концентрацияси 1моль/л бўлган эритмадан ўтаётган нурнинг ютилишини кўрсатади. Ютилиш ўлчамсиз катталик бўлганлиги учун -қиймати lc-тескари катталик қийматига эга бўлиши керак. Агар концентрациясини (С) моль/л да, эритма қалинлигини (l) см да ўлчанса -нинг қиймати л/моль.см, билан ифодаланади. Эритма Бугер-Ламберт-Бер қонунига бўйсунганида, маълум қалинликдаги қаватнинг оптик зичлиги модда концентрациясига тўғри чизиқли боғланишда бўлади. Бу эса миқдор жихатдан таҳлил қилиб боришга имкон беради.
Эритманинг оптик зичлиги бир хил шароитда модданинг моляр сўндириш коэффициенти ва нур ютиш қалинлиги бир хил бўлганда концентрацияга тўғри пропорционал. Бу бирлаштирилган Бугер-Ламберт-Бер қонуни дейилади.
Аниқланаётган эритмадан ўтган монохроматик нур оқими интенсивлигининг дастлабки ўтган нур оқими интенсивлигига нисбати шаффофлик ёки ўтказувчанлик дейилади ва (Т) ҳарфи билан белгиланади.

ёки А-lgT
Бу нисбатни фоизда ифода қилиш мумкин.
Аlg ёки А2-lgT
Бер қонунидан фойдаланилганда бир неча талаблар қўйилади.
1). тушаётган нур қатъий монохроматик;
2). рангли эритма етарлича суюлтирилган;
3).аниқланаётган компонент барқарор таркибли бирикмага айлантирилган;
4).эритманинг барча бегона компонентлари концентрацияси ва табиати ҳамма вақт деярли ўзгармас бўлиши керак.