Buger-Lambert-Ber konuni va uning fizik mohiyati

2. Buger-Lambert-Ber konuni va uning fizik mohiyati.
Eritma rangining intensivligi bilan undagi rangli ion ( yoki modda miqdori orasidagi bog’lanish Buger-Lambert-Ber konuni bilan ifodalanadi:
u = T •10-YE •s •h
Bu yerda u - eritma orqali o’tayotgan yorug’lik oqimining intensivligi
T -eritmaga tushayotgan yorug’lik oqimining intensiligi
YE -yorug’lik yutilish koeffitsienti, o’zgarmas kattalik bo’lib, u eritilgan modda ( molyar yutilish koeffitsienti, tabiatiga bog’liq.
s -rangli moddaning eritmadagi molyar kontsentratsiyasi
h -Yorug’lik yutuvchi eritma katlamining balandligi qalinligi / sm
Buger-Lambert-Ber konunining fizik ma‘nosi quyidagicha. Eritmalarning rangi bir xil bo’lsa, shuningdek ularning kontsentratsiyalari va qavatlari qalinliklari o’zaro teng bo’lsa ikkala eritmaga tushayotgan yorug’likning teng kismlari yutiladi. Boshqacha aytganda , usha eritmalarda yorug’likning yutilishi bir xil bo’ladi.
Yuqoridagi keltirilgan formula logarifmlansa va uning ishorasi teskarisiga o’zgartirilsa u quyidagi ko’rinishga keladi:
u
lg ---- = E • s • h yoki
T
T
lg ---- = E • s • h
u
formulaning chap tomonidagi ifoda rangli eritmalarni harakterlovchi muxim kattalik bo’lib. u eritmaning optik zichligi deb ataladi va D harfi bilan belgilanadi.
T
D=lg ------ = E • s • h
u
Demak, eritmaning optik zichligi rangli eritmaning kontsentratsiyasiga va katlamning qalinligiga to’g’ri proportsional bog’langan. Bundan esa eritmalar katlamlarining qalinligi o’zaro teng bo’lgan xolda qaysi eritmada rangli birikma (yoki ionning) kontsentratsiyasi ko’p bo’lsa usha eritmaning optik zichligi ham katta bo’ladi, degan xulosa chiqariladi.
Bu konuniyatdan kolorometrik analiz uchun muxim bo’lgan xulosa chiqarish mumkin. Tarkibidagi rangli moddaning kontsentratsiyali har-xil bo’lgan ikki eritma ranglarining intensivligi o’zaro solishtirilganda ular bir xil bo’lgan ikki eritma ranglarining intensivligi o’zaro solishtirilganda ular bir xil qiymatga ega bo’lishi uchun kontsentratsiya bilan teskari proportsional bog’lanishda bo’lgan kattalik eritma katlamining qalinligini o’zgartirishi zarur. Endi Buger-Lambert-Ber konunida kelib chikadigan va kolorometriyada qo’llaniladigan ranglar intensivligini takkoslash uchun foydalaniladigan xulosalar bilan tanishib chikamiz. Ranglari bir bo’lgan tekshiriladigan va standart eritmalar berilgan bo’lsin . Mos ravishda ularning kontsentratsiyalarini Steksh va Sstand bilan belgilaymiz.
Birinchi eritmaning katlam qalinligi hteksh (sm) va ikkinchisiniki hstand (sm) bo’lsin. Har qaysi eritma uchun Buger-Lambert-Ber qonunining tenglmasini tadbiq etib quyidagini yozamiz.
T
lg -------- = E • hteksh • steksh va
y
T
lg ------- = E•hstand • sstand
u
Rangli modda ikkala eritmada bir xil bo’lgani uchun E ning qiymati ham ikkala tenglamada bir xil bo’ladi. Ikkala eritma bir xil yoritilgani uchun T ning qiymatlari ham teng:
Agar yorug’lik o’tadigan ikkala eritma qavatlarining qalinlikalri o’zgartirib, ikkala eritma rangini bir xil tusga keltirsak, u xolda u va u ham o’zaro teng bo’ladi. Demak, yuqoridagi ikkala tenglamaning chap tomonlari bir xil va shuning uchun ularning ung tomonlari ham o’zaro teng bo’ladi, ya‘ni
E• Steksh • hteksh= E• s stand• hstand
yoki Steksh • hteksh = s stand • hstand
Bu tenglama eritmalarning rangi bir xil bo’lganda eritma kontsentratsiyasining uning qavat qalinligiga ko’paytmasi ikkala eritma uchun bir xil qiymatga ega ekanligini Ko’rsatadi.
Standart eritmaning kontsentratsiyasi ma‘lum bo’lganligi uchun ikkala eritma qavati qalinliklarini bu eritmalar rangining intensivliklari bir bo’lganda olingan hteksh va hstand kattaliklar nisbati hstand: hteksh ni tajribada topib so’ngra tekshirilayotgan eritmaning kontsentratsiyasi S tek ni xisoblash mumkin.
Sstand • hstand
Stekshirish = ------------------
hteksh
Aniqlashlar turli to’liqin o’zunliklaridagi nurlarning yig’indisidan iborat ok no’rni rangli eritmalar orqali o’tishidan foydalanib, o’tkaziladi. Yuqorida ikki eritmaning katlamlari qalinliklari turlicha (ya‘ni hstand ≠ hteksh) bo’lgan xolda eritma kontsentratsiyasini aniqlash bilan tanishdik. Amalda hstand= hteksh bo’lgan sharoitda tekshirilayotgan eritma kontsentratsiyasini aniqlashdan keng foydalaniladi. Eritmalarning qalinliklri bir xil bo’lgani uchun turli kontsentratsiyaga mos ravishda eritmalardan o’tgan nurning intensivliklari (′u va u ) qiymatlari ham har xil bo’ladi, bo’larga mos ravishda ikkala eritmaning optik zichliklari Dteksh va D stand har xil bo’ladi. Eritmalarning optik zichliklarining o’lchash yo’li bilan tekshirlayotgan eritma kontsentratsiyasini aniqlash uchun foydalaniladigan formula quyidagicha keltirib chiqariladi:
T
ℓg ------ = Dteksh = E•hteksh•steksh va
u
T
ℓg ------ Dstand = E•h stand •s stand
u
Dteksh
yoki ----------- =E•hteksh va
Dteksh
Dstand
yoki ----------- =E•hstand
Dstand
Yuqorida keltirilgan hstand va hteksh lar qiymatlarining o’zaro tengligi hamda eritma rangining bir xil ekanligi xisobga olinsa tenglamalarning ung tomoni o’zaro teng va shuning uchun ularning chap tomonlari ham teng bo’ladi, ya‘ni
Dteksh Dstand Dteksh
-------- = -------- yoki Steksh = -------- Sstand
Steksh Sstand Dstand
Bu formuladan foydalanib, rangli moddaning eritmadagi kontsentratsiyasini aniqlash uchun ikkala eritmaning optik zichliklarini o’lchash kerak bo’ladi, chunki standart eritmaning kontsentratsiyasi oldindan ma‘lum. Eritmaning optik zichligini aniqlash uchun fotoelektrik kolorimetrdan foydalaniladi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. «Fizik kimyoviy analiz usullari». Qarshi «Nasaf» - 2003.
2. O.Fayzullaev. «Analitik kimyo». Toshkent – 2006.
3. M.Mirkomilova. «Analitik kimyo». T.: 2002.
4. A.Alakseev. «Miqdoriy analiz». T.: 1984.
|