Formulada ko‘rinib turibdiki alanagada moddalarni dissotsiatsiyasi to‘liq sodir bo‘ladi. Alangaga tushayotgan atomlarni qanday qismi ionlanganini belgilaydi.
Ionlanish darajasi R/Ki nisbat qiymati kichrayishi bilan ortib borishi ko‘rinadi, ya’ni alangada element konsentratsiyasini pasayishi va ionlanish konstanta sini ortishi alanga haroratini ortishi bilan bog‘liq.
R/Ki nisbat 1000 bo‘lsa, u holda ionlanish darajsi juda kichik bo‘lib, (5) tenglamaga ko‘ra umumiy atomlar miqdorini 3% idan oshmaydi.
Ionlanish darajasi qiymati R/Ki < 0,01 bo‘lgan holda, Aksinka u qiymat 100% bo‘ladi.
Demak, aniqlash xatoligini 3% dan oshirmaslik uchun ionlanish darajasi R/Ki>1000 bo‘lishi zarur. Ruxsat etiladigan nisbiy xatolik 10% atrofida bo‘lsa, ionlanish darajasi porsial bosim R 100*Ki hisobida bo‘lishi kerak yoki porsial bosimdan konsentratsiyaga o‘tilsa (1), u holda
S * 10-d 100 Ki bo‘ladi.
Bu erda S – alangaga purkalayotgan eritmadagi element konsentratsiyasi, g. mol/l.
D – kat talik (3,7-4,8 orasida) bo‘lib, xaroratga, alanga tarkibiga va purka gich konsentratsiyasiga bog‘liq. Ayrim elementlar uchun ionlanish energiyasi quyidagi tablitsada berilgan.
Ayrim elementlarning ionlanish energiyasi (Iev) ionlar (qme+) va atomlarning (qme) statistik massalari
Element
|
I, ev
|
qme
|
qme+
|
Seziy
|
3,89
|
2
|
1
|
Uran
|
4,00
|
85
|
78
|
Rubidiy
|
4,18
|
2
|
1
|
Kaliy
|
4,34
|
2
|
1
|
Lyutetsiy
|
5,00
|
10
|
1
|
Natriy
|
5,14
|
2
|
1
|
Bariy
|
5,21
|
1
|
2
|
Litiy
|
5,39
|
2
|
1
|
Lantan
|
5,61
|
10
|
21
|
Stronsiy
|
5,69
|
1
|
2
|
Indiy
|
5,78
|
6
|
1
|
Talliy
|
6,00
|
6
|
1
|
Kalsiy
|
6,11
|
1
|
2
|
Talliy
|
6,11
|
6
|
1
|
Marganets
|
7,43
|
-
|
-
|
Kumush
|
7,53
|
2
|
1
|
Magniy
|
7,63
|
1
|
2
|
Mis
|
7,72
|
2
|
1
|
Haqiqiy ionlanish darajasini baholash uchun alanganing sirtqi qismiga nisbatan, ichki qismida harorat past bo‘lishi qonuniyatini va buning oqibatida ionlanish darajasini birmuncha pasayishini nazarda tutish kerak. Undan tashqari, aniqlanuvchi element atomlarini alangadagi ionlanish darajasini, alanga muxitida katnashuvchi begona atomlar hisobiga ham pasayishi mumkin. bunda ayniqsa ortiqcha va begona tez ionlanuvchi atomlar ishtiroki salbiy ta’sir ko‘rsatadi. SHuning uchun aniqlanuvchi element atomlari ionlanishi o‘zgaruvchan natijalar bersa, tekshgiriluvchi namuna eritmasiga tez ionlanuvchi elementlar ataylab qo‘shiladi va aniqlanuvchi element atomini ionlanishiga ta’sir etiladi.
Usul sezgirligi. AF usuli sezgirligi absolyut va nisbiy sezgirlik bilan belgilanadi. Tekshiriluvchi moddani nur yuti shini yoki ajratishini alangaga yuboriladigan eng kam miqdoriga aytiladi. Absolyut sezgirlik alangaga yuborilayotgan tok quvvati va eritma hajmi V (ml/min), olinayotgan signali o‘lchash vaqtiga t va eritmadagi atomlar konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsional.
A= VCt
Nisbiy sezgirlik - signal hosil qiladigan, purkalayotgan eritmadagi eng kam miqdor, nisbiy sezgirlik odatda % (og‘irlik bo‘yicha) yoki mkg/ml hisobida belgilanadi.
Miqdoriy tahlili. Bu fotometriya usulida odatda alanga nuri bilan qo‘zg‘otilgan atomlarni nur tarqatish intensivligini o‘lchashga asoslangan. Bu usul asosan engil qo‘zg‘oluvchi elementlarga qo‘llaniladi (potensial ionizatsii 8 ev).
Doimiy haroratda nur tarqatish intensivligi J konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsional.
J va C to‘g‘ri proporsionalligi odatda ionizatsiya, o‘z nurini yutish, alangada gaz holidagi yoki qiyin uchuvchi modda hosil bo‘lishi bu mutanosiblikni buzadi. YAna eritma tarkibi, purkash darajasi, alanga sifati o‘zgarmasiligi zarur. SHuning uchun aniqlash grafigi, odatda eksperiment yo‘li bilan bajariladi.
Agarda eritmada o‘z nurini yutish ta’siri ko‘p bo‘lsa u holda L va C o‘tasidagi mutanosiblik past konsentratsiyada saqlansa yuqori S konsentratsiyada J bilan C o‘rtasidagi o‘zgarish (mutanosiblik) V C da o‘zgaradi.
Agarda ionizatsiya ko‘r bo‘lsa u holda J konsentratsiyani kvadratika proporsional ortadi.
O‘lchash. Odatda o‘lchash uchun fotometrlar svetofiltrlar, SF – lar qo‘llaniladi.
Miqdorini aniqlash. Solishtirish usuli.
x
Sx = Sst ---------
st
Emission spektroskopiya. Usul haqida qisqacha ma’lumotlar.
Umumiy ma’lumotlar. Emission spektoral tahlil, moddalarni kimyoviy tarkibiy qismini, sifat va miqdorini aniqlashda, atom va molekulalarni spektral nurlanishga asoslangan.
Atomlarning spektral nurlanishi maxsus optik asboblarda tekshiriluvchi namunani yuqori xaroratda kuydirish bilan olinadi. YUqori xarorat manbai sifatida doimiy yoki o‘zgaruvchan quvvatli elektr yoyi, yuqori volt quvvatli chaqmoq uchqundan foydalanib yondirilgan tekshiriluvchi namuna bug‘lanadi.
Atom va ionlarni dissotsiyalanish natijasida qo‘zg‘algan xolatga o‘tib, spektr nurlanish hosil qiladi . Har bir element xarakterli chiziqlardan iborat aniq to‘lqin uzunliklarida xususiy spektr nurlarini hosil qiladi . Tekshiriluvchi namunada xosil bo‘lgan spektr chiziqlar tartibi bo‘yicha modda sifatini, ya’ni spektral sifat tahlili olib borish mumkin. Namunadan olingan spektral chiziqlar intensivligini tahlil miqdorini etalan (standart) spektr intenvligi bilan solishtirib, namunadagi element miqdori aniqlanadi .
Emission spektral tahlil turlari .
Quydagicha emission spektral tahlil turlari bo‘lishi mumkin:
Vizual tahlil. Tekshiriluvchi namuna spektrlari tarkibiy qismlari sifati miqdarini ko‘rinadigan rang spektrlari xisobiga to‘g‘ridan- to‘g‘ri yoki ko‘rinmaydigan rang spektrlarini turli aniqlovchi usullar yordamida aniqlashga asoslangan .
Fotografik tahlil. Tekshiriluvchi namuna spektrlari fototasmaga rasmi olinadi, so‘ng uni sifat tahlili uchun spektroproektorda kuzatiladi. Miqdorini aniqlash uchun esa maxsus mikrofotometrlardan foydalaniladi, ya’ni spektr chiziqlar intensivligiga asoslanib namunadagi element miqdari aniqlanadi .
Moddani tarkibi ikki qabul qiluvchi fototoklarni hosil qilgan spektral chiziqlarini solishtirish ya’ni analitik juftlik asosida aniqlanadi. Bunda tahlil natijasi o‘lchov asboblarini shkalasiga qarab yoki maxsus o‘zi yozib oluvchi qurilma tasmasidan olinadi.
Emission spektrlarni hosil bo‘lishi. Barcha elementlar atomlari va ionlari normal va qo‘zg‘algan holatlarda bo‘lishi mumkin. Normal xolatda atomlar minimal energiyasiga ( Eo ) ega bo‘ladi va bu xolda nur chiqarmaydi. Tashqi ta’sir – tez xarakatli zarracha ionlari va elektronlar bilan urulishi natijasida atomlarning valent elektronlari normal pog‘onadan (Eo) boshqa yuqori pog‘onaga E1, E2 va xakazo siljiydi.
Ma’lum vaqt o‘tgach (10 -8sek) xar bir qo‘zg‘algan atomlar elektronlari o‘z normal xolatiga yoki oraliq energetik pog‘onasiga qaytadi. Bunda bo‘shagan energiya kvant nuri hy xolida nurlanadi va ular ma’lum to‘lqin uzunliklarida spektr chiziqlari (2 gam) hosil qiladi. Bu o‘zgarishni farqi formulada quydagicha bo‘ladi .
hS E=E1 - Eo = hy = -----------
E1 va Eo – qo‘zg‘algan va normal xoldagi atom energiyasi . h – plenk barqarorligi
S – nur tezligi
y – nurlanish chastotasi
– spektr nur to‘lqin uzunligi .
Energiyaning o‘tish soni va bunga monand, spektrda hosil bo‘lgan spektral chiziqlar xar bir element atomining elektron qatlamlari tuzilishi va dinamikasi bilan aniqlanadi.CHunki ko‘p atomlar turlicha boshlang‘ich energiya bilan qatnashadi, hamda spektr nurlanishida shu elementga xos borcha energetik o‘zgarish chiziqlari borligi ko‘riladi. Spektr nurlari ularning to‘lqin uzunliklari va intensivligi bilan xarakterlanadi. Spektral chiziqlar intensivligi esa atomning mumkin bo‘lgan energetik o‘zgarishlar soni, hamda ularning hosil bo‘lishi bilan bog‘liq. Uni quyidagi formulada ifodalanadi.
Qo‘zg‘alish xarorat imkoniyati qancha katta bo‘lsa, spektral chiziq ham shuncha ko‘p intensivlikka ega bo‘ladi
Yuqori energetik qo‘zg‘alish xolatiga o‘tganda atomlarni qo‘zg‘alish soni kamayadi
Xarorat man’bai, ayrim yo‘nalish intensivligi nisbati va spektr butunligi bilan aniqlanadi
Atomning yuqori energiya tenligi, spektral intensivlik yo‘nalishini aniqlashda asosiy faktor hisoblanadi.
Energetik qavat yadrodan qancha uzoq bo‘lsa, atomni qo‘zg‘atish uchun shuncha kam energiya zarur bo‘ladi. Har bir element uchun ularga rezonans spektr chiziqlari eng yuqori intensivlikni namoyon qilib , kam qo‘zg‘alish energiyasiga ega va hosil bo‘lish inkoniyati yuqori .
Rezonans spektrlar juda kichik konsentratsiyadagi elementlarni aniqlashda qo‘llaniladi va ko‘pincha “analitik chiziqlar” deb nomlanadi .
Neytral atomlar bilan birga, bir va ko‘p qayta ionlangan atomlar chiziqli spektrlarni beradi .
Ionlarning nurlanish mexanizmi atomlarning nurlanish mexanizmiga o‘xshash. Element atomlari spektrlari turli ionlanish darajasiga monand xolda farqlanadi .
Atomlardan tashqari, ko‘pchilik ikki va uch atomli malekulalar o‘z spektr nurlanishlariga ega. Molekulalarning nurlanishi ularning elektron quvvatini o‘zgarishidan ham sodir bo‘ladi. Bunda
molekulalarning tebranma va aylanma quvvati o‘zgaradi va birlamchi hamda qo‘zg‘algan qatlam elektron quvvati unga yaqin qator xolaticha taqsimlanadi.
Elektronlarning o‘tishi natijasida spektrdagi bir chiziq o‘rnida unga yaqin joylashgan chiziqlar paydo bo‘ladi va spektr yo‘lini hosil qiladi . SHuning uchun molekulalarning spektr nurlanishi yo‘l-yo‘l nurlanish deyiladi .
Atomlarning spektr nurlanish chiziqlari kabi ,ularni xam kant to‘lqin uzunliklari spektr yo‘llari intensivligi bilan belgilanadi (kant deb o‘tkir va yuqori intensiv molekulyar spektr nurlanish chegaralariga aytiladi). Ko‘p molekulalar spektr nurlanishlari ularni spektral tahlili uchun qo‘llaniladi.
Masalan: CN radikalining spektr nurlanishi uglerodni aniqlash uchun qo‘llaniladi. CaF – faktorni aniqlashda izotoplarning yadro massasidagi farq kattaligi ta’siridan o‘ta nozik strukturali spektral yo‘llar xosil bo‘lishiga sezilarli ta’sir etadi. Bu xususiyat izatoplar spektral tahlili asoslanadi .
Do'stlaringiz bilan baham: |