Мавзу: Физик кимёвий анализ методлари

Фотометрик анализда оптимал шароитни танлаш
Фотометрик анализда аниқ ва бир хилда такрорланувчи натижаларни олишда танланган рагентнинг селективлиги ва анализни бажариш шароитлари жуда катта аҳамиятга эга.
Реагентни танлаш. Маълумки кам миқдордаги элементларни аниқлашда шу элементга хос бўлган аналитик актив группаси бор органик реагентлардан фойдаланилади. Мисол учун, никелни аниқлашда диметилглиоксимдан фойдаланилади. Чунки ундаги оксим группаси қN-OH никель учун ёки шунингдек, -нитрозо -нафтолдаги -NO ва -ОH группалар кобальт ионлари учун специфик ҳисобланади. Бундай группалар сезгир бўлиши билан бирга, уларнинг ҳосил қилган рангли комплекс бирикмаларига маълум талаблар ҳам қўйилади. Щосил бўлган комплекс бирикмалар етарли даражада барқарор ва доимий таркибга эга бўлиши керак.
Яхши реагентни танлаш учун қуйидагиларни мезон қилиб олиш мумкин:
1) Комплекс билан реагентнинг нурни ютиш тўлқин узунликлари фарқи (.=_к-_R) қанчалик катта бўлса, реакция шунчалик контраст бўлади.
.=_к-_R100нм бўлса, реакцияни контрастлиги юқори бўлади.
2) Реагент ва комплекснинг моляр сўндириш коэффициентининг фарқи =_к-_R ва  = _к/_R
қанчалик катта бўлса, реакция шунча сезгир бўлади. Агар комплекс ва реагентнинг моляр сўндириш коэффициентлари ноъмалум бўлса, комплекс бирикма билан реагентэритмалари оптик зичликларининг фарқи олинади.
A=A_ум-А_R
Бунда A_ум-комплекс бирикма оптик зичлиги
А_R-реагентнинг оптик зичлиги.
3) Ҳосил бўлиш вақтда комплекснинг рангли шакли ва реагент орасидаги рН нинг фарқи катта бўлгани (рН) яхши.
рН=рН_к-рН_R
4) Эритманинг оптик зичлиги рН нинг қайси қийматлари орасида доимий бўлиши ҳам аҳамиятлидир.


Фотометрик аниқлашнинг оптимал шароитини танлаш қуйидаги тартиб бўйича амалга оширилади.
1. Текшириладиган бирикманинг эритмаси қайси тўлқин узунлигида нурни максимал ютишини аниқлаш.
Бунинг учун спектрофотометрда 200-760 нм оралиғида эритманинг нур ютиши қайси тўлқин узунликда катта эканлигини топилади.
Аниқланаётган модда билан реагентнинг эритмаси С_R:C_M 1, 10, 0,1 нисбатда тайёрланиб, рН нинг ҳар хил қийматларида ўлчанади. Бунда рК_а<рН бўлиши керак.
Эритманинг оптик зичлиги реагентга нисбатан ўлчанади ва ютилиш спектридан _мах топилади. Кейинги эритмаларнинг оптик зичликлари шу тўлқин узунлигида ўлчанади.
Миқдор жиҳатдан аниқланаётган модда комплексга тўла ўтиши учун реагент 2-5 марта ортиқча қўшилади. Агар комплекс билан бир қаторда реагент ҳам нурни ютса, реагент миқдорини жуда ортиқ солиш ярамайди, чунки солиштирма эритманинг оптик зичлиги ортиб кетади.
2. рН нинг оптимал қийматини топиш.
Нур ютадиган бирикманинг ҳосил бўлиши учун энг қулай рН чегараси нечага тенг эканлигини аниқлаш учун рН нинг ҳар хил қийматларида эритманинг оптик зичлиги ўлчанади ва А(А)=f (pH) графига чизилади.
Графикдан рН нинг оптимал қийматлари чегараси рН=рН₁-рН₂ топилади.
Агар рангли бирикма сувсиз эритувчи билан ажратиб олинса, у вақтда экстракция максимал бўладиган рН қийматини топиш керак бўлади.
3. Аниқланаётган ионни рангли бирикмага тўла боғлаш учун реагентнинг керакли миқдорини аниқлаш.
Реагентнинг керакли миқдори назарий ҳисоб қилинади ва реакция маҳсулотининг максимал ҳосил бўлиши, яъни нурнинг энг кўп ютилган нуқтаси аниқланади.
Бунинг учун металл ионининг миқдори бир хил, реагентнинг миқдорини ҳар хил ва ҳар гал ортиб борувчи миқдорда бир неча эритмалар серияси тайёрланади. Эритмаларнинг оптик зичликлари ўлчаниб, оптик зичликнинг C_R концентрациясига боғлиқлиги топилади. Агар тургун комплекс ҳосил бўлса, эгрисида кескин бурилиш пайдо бўлиб, барқарор рангли эритма ҳосил бўлганлиги, «тўйиниш нуқтаси» реакция маҳсулотини максимал миқдорда ҳосил, қилиш учун сарф бўладиган реагентнинг минимал миқдорини кўрсатади. Тўйиниш эгри чизиғида кескин бурилиш бўлмаса, ҳосил бўлган комплексининг турғунлиги кам бўлади: бу вақтда тўйиниш нуқтасини топиш учун, эгри чизиқ эндигина кўтарила бошлаганда реактив қўшишни тўхтатиш керак. (2-эгри)
А


С
12-расм. Реагентнинг оптимал миқдорини аниқлаш.
1. Турғун бирикманинг ҳосил бўлиши
2. Беқарор бирикманинг ҳосил бўлиши
4. Эритманинг нур ютишга ҳарорат ва вақтнинг таъсирини аниқлаш. Ҳарорат ўзгариши билан эритманинг оптик зичлиги ҳам ўзгариш мумкин. Агар 2-3⁰С ҳам натижасига таъсир қилса, охирги нуқтани оптик зичлигини ўлчашдан олд
ин, фотометрланадиган эритмани термостатлаш керак.
5. Эритма рангини вақти-вақти билан (масалан ҳар 5 минутда) оптик зичликнинг ўзгаришини ўлчаб, турғун бўлган оралиқ аниқланади. Кўпчилик рангли эритмаларда ранг интенсивлиги узоқ вақт сақланади.