T. Q. Ortiqov, O. M. Nazarov Analitik laborant va fizik-kimyoviy tekshirish usullari

Назорат саволлари:

1. 
   Потенциометрик методнинг моҳияти, аҳамияти ва афзаллигини айтиб беринг.
   
2. 
   Инометрнинг ишлаш принципи.
   

9-Машғулот.
Оптик услублар
(2соат)
Ишнинг мақсади: Агрокимё лабораториясида ишлатиладиган поляриметрик асбоблар ишлаш принципи билан танишиш.
Керакли асбоб:Поляриметр.
Адабиётлар:
1. И.Н.Ниёзалиев ва бошқалар. «Агрокимёдан амалий машғулотлар». Тошкент, 1989
2. Б.А.Ягодин и др. «Практикум по агрохимии». Москва. Агропромиздат, 1987
3. А.С.Радов, И.В.Пустовой. «Практикум по агрохимии». Москва, 1971
4. П.И.Воскресенский«Техника лабораторных работ». Москва, Химия, 1967
5. Г.Г.Русин. «Физико-химические методы анализа в агрохимии». Москва. Агропромиздат, 1990
6. Н.Г.Зарын, Д.С.Орлов. «Физико-химические методы исследования почв». Москва.МГУ,1964
7. «Методы агрохимических анализов почв средней Азии». Тошкент, 1973
8. К.Розиқов, Э.Ўринов, М.Қодирхонов «Моддалар таҳлили ва тадқикотнинг физик-кимёвий усуллари» Тошкент, Ўзбекистон миллий энциклопедияси, 2003

Поляриметрия

Анализнинг поляриметрик методи концентрацияни оптик актив моддалар билан ёруғлик қутубланиш текислигини айланиш бурчагини ўзгартилишини ўлчашга асосланган. Бу моддалар кўпинча бир ёки бир-нечта углеродни асимметрик атомларини ёки молекулаларни фазавий асимметриясини тўғдирадиган бошқа функционал группаларни сақловчи органик табиатли бирикмалардир.
Маълумки, қўзғатилган атомлар ёруғлик нурнинг элементар манбаи ҳисобланади. Атомларни қўзғатишга энергияни маълум бир порциясини ютиш натижасида бир ёки бир нечта электронларнинг олдингисидан юқори энергиявий сатҳга утиши билан эришилади. Нормал ҳолатига қайта туриб, атомлар ортиқча энергияни алохида порциялар – квантлар кўринишида нурлатади.
Ҳар қайси алохида олинган ёруғлик квантининг тўлқинли тебраниши битта қатъий маълум бир (аниқ) текисликда ориентирланган.
Атомларнинг ёруғлик квантларини бир-бирига умуман боғлиқ бўлмаган ҳолда ёруғлик квантларини нурлатгани учун бу оқим ҳар хил йўналишдаги тебранишли чексиз катта миқдордаги тўлқинлардан ташкил топган. Шундай қилиб, электромагнит нурланиш (ёруғлик) ни уларнингтебраниш текислигида хаотик (тартибсиз) ориентерланган фотопларнинг чексиз оқими сифатида қараш мумкин. Бундай ёруғлик қутубланмаган деб аталади. Ёруғликни изотропик (оптик ноактив) қаттиқ, суюқ ёки газсимон жисм орқали ўтказганимизда тўлқинлар тебранишининг ҳар хил йўналишлиги ўзгармай қолади. Шу билан бир вақтда айрим моддалар оптик анизотропли борки, улар ўзлари орқали ўтаётган ёругликнинг тебраниш текислигининг ориентациясига таъсир кўрсатади.
Оптик анизотропияси (активлиги) му4ҳитнинг ёруғлик тарқалиш тезлиги, а демак, модда синдириш кўрсаткичи билан муҳитда ёруғликнинг тарқалиш йўналиши ўртасидаги боғлиқ билан юзага келади. Мухитнинг оптик анизотропиялиги мухитда тарқалаётган ёруғликнинг қутубланишига олиб келади, яъни тўлқин тебраниш текислиги хаотик ориентациясини тартиб солади. Қутубланган ёруғликни табий ёруғликни поляроид пардалар (пленкалар), исланд шпати, турмалин ва бошқа поляризаторлар орқали ўтганда олиш мумкин.
Ҳамма поляризаторлар анизотропик жисмлар ҳисобланади. Ёруғлик тарами анизотроп жисмлар орқали ўтганда ёруғлик иккита қутубланган, лекин ўзаро перпендикуляр нурларга бўлинади. Исланд шпатидан қилинган Николь призмасининг махсус конструкцияси бир нурни чиқариб ташлашга (йўқ қилишга) ва фақат битта текисликда қутубланган ёруғликни олишга имкон беради.
Битта текисликда қутубланган ёруғликни олишга имкон берадиган бир қанча бошқа қурилмалар мавжуд. Бундай қурилмалар поляризатор деб аталади.
Фақат анализатор деб ном олган, иккинчи шундай Николай призмаси ёрдамида табиий ёруғликни қутубланган ёруғликдан фарқ қилиш ва ёруғлик тебраниши (поляризация текислигини) йўналишини аниқлаш мумкин. Поляризатор ва анализатордан таркиб топган прибор поляриметр деб аталади. Агар поляризатор орқали ўтган ёруғлик йўлига анализаторни шундай қуйсакки, бунда тебраниш ўтказадиган анализатор текисликлар бир-бирига тўғри келса, унда ёруғлик анализатор орқали ўтади. Агар анализаторнинг ўтказувчи текислиги поляризаторнинг ўтказувчи текислигига нисбатан анча катта бурчакка (мисол учун, 90⁰) кучирилса унда ёруғлик анализатор орқали ўтмайди. Поляризатор ва анализаторлиги бундай ўзаро перпендикулярли ҳолати қаронғиликка ўрнатиш деб аталади.
Ҳамма моддалар қутубланган ёруғликка нисбатан оптик, актив ва ноактив моддаларга бўлинади. Қутубланган ёруғликни оптик ноактив жисмлар орқали ўтказганимизда қутубланиш текислиги узгармай қолади. Оптик актив моддалар ўзларининг молекуласини ёки кристалл панжарасини тузилишига қараб ўнг томонга қараб айланадиган (соат стрелкаси бўйича) ва чап томонга қараб айланадиган бўлиш мумкин.
Қутубланиш текислигининг айланиш бурчаги ёруғликнинг қутубланган тарами ўтаётган эритма қаватининг қалинлигига, концентрацияга ва ҳароратга боғлиқ. Агар ўлчашни бир хил ҳароратда (20⁰С) ва қават қалинлигида (мисол учун, 1 дм) ўтказсак, унда эритма билан поляризация текислигининг айланиш бурчаги фақат эритманинг концентрациясига боғлиқ бўлади. Маълум шароитларда ҳар қандай оптик актив модда учун солиштирма айланиш деб аталадиган ўзининг аниқ модданинг концентрациясини қуйидаги формула бўйича ҳисоблаш мумкин:

С =	100 * d
	L* (ά) D

Бу ерда ά- текширилаётган модданинг айланиш бурчаги;

L - трубка узунлиги, дм;
(ά) _D - модданинг солиштирма айланиш бурчаги.
Оптик актив моддаларга шакар, кўп органик кислоталар, нуклеин кислоталар, ёғлар ва ҳ.к. киради.
Поляриметрлар. Агрокимёвий амалиётда ҳар хил типдаги оддий поляриметрлар (СМ-2 типдаги айланма, П-161.V портативли, сахариметр СЧ-3, поляриметр-глюкозиметр ПГ ва бошқалар), ҳамда универсал вазифасидаги унумдорлиги юқори бўлган автоматик поляриметрлар қўлланилади.
Энг оддий типдаги поляриметрлар поляризатордан, анализ қилинаётган эритма учун айланма кюветадан (трубкадан) ва анализатордан ташкил топган. Агар қоронғида ўрнатилган поляризатор ва анализатор ўртасига оптик актив эритмаси бор кювета жойлаштирилса, унда кўриш майдонида озроқ (бир қанча) ёруғланиш (равшанланиш) ҳосил бўлади. Бу эритманинг оптик актив моддасининг қутубланган ёруғликнинг текислигини бурчиши ва унинг маълум бир қисми анализатор орқали ўтиши билан боғлиқ. Бунинг устига эритмада ушбу модданинг концентрациясини ошиши билан окулярнинг кўриш майдонининг ёруғланиш (равшанлашиш) даражаси ошади.
Модда билан ёруғлик қутубланиш текислигининг айланитириш бурчагини топиш учун, қайтадан анализаторни айлантира туриб, қоронғиликка эришиш ва приборнинг шкаласи бўйича ҳисоб қилиш керак.
Муомала учун энг унғай бўлиб ярим қоронғили поляриметрлар ҳисобланади. Уларда поляризация текисликларининг модда билан айланиш бурчаги кўриш майдонида икки ярим соянинг яхши контрастлигига эришилиши бўйича аниқланади. Бундай приборларга поляриметр-глюкозиметр ПГ ва ҳ.к. киради.
ПГ типдаги поляриметр бошқа поляризацион приборлар қатори иккитаНикола призмаси бор поляризатордан, анализатордан – 2, кюветаси бор кювета камерасидан 3 ва поляризация бурчагини ҳисобини оладиган қурилмасдан 4 ташкил топган. Манбадан келаётган ёруғлик диафрагма 4 тирқишини ва конденсор линзани 5 ўта туриб поляризаторга 1 тушади. Маълум бир текисликда қутубланган ёруғлик қисми кейин оптик актив модда билан тўлдирилган ўлчаш кюветасига 3 ва анализаторга 2 тушади. Ёруғликнинг бошқа қисми бу трубкага тушишдан олдин кичик призма – николдан 6 ўтади, бунинг оқибатида ёруғликнинг қутубланиш текислиги бир қанча ўзгаради. Шундай қилиб, агар анализатор ёруғлик тарамларидан биттасини тўлиқ қоронғилатишга ўрнатилган бўлса, унда бошқа тарам анализатор билан қисман ўтказилади. Диафрагма 7 билан чегараланган кўриш майдони бунинг натижасида ажратиш чизиғи (линияси) кичик призманинг ҳисобланадиган иккита қисмга бўлинади.
Прибор трубкада 3 модда йўқ бўлганда майдонларини бир хил ёритилишига ўрнатилади, а кейин трубка оптик актив моддага тўлдирилади ва майдонларни тенг ёритилиши бўйича прибор ўрнатилади. Кўриш майдонининг икки томонини ҳам ёритадиган тарамлардаги ёруғлик векторининг тебраниш текислиги х бурчакка бурилади.
Приборнинг олдинги қисмида жойлашган анализаторни 2 ихтиёрий (эркин) бурчакка буриш мумкин. Бурчакни ҳисоблашни лупа ёрдамида анализатор билан боғланган бўлаклар билан айлана (круг) диаметрларидан 4 бирининг охирларида бўлган иккита нониус бўйича амалга оширилади (унинг ҳисоби аниқлиги градуснинг 1/100 қисмигача). Анализатор ва поляризатор ўртасида бўлган айланма (айлана) кюветани махсус ўзига хос камерагача жойлаштириш керак.
Ёруғлик манбаси яримсояли поляриметр билан ишлаганда монохроматик бўлиши керак. Қарама-қарши ҳолда тўлқин узунлигининг фақат кичик интервалида ёруғлик ўтказадиган светофильтр жойлаштирилади.