Сіңіру спектрлері

Газдар, ерітінділер және түйіршіктер түріндегі қатты заттар жарықты іріктеп, таңдап сіңіреді. Белгілі бір толқын ұзындығы аралығында жарықтың ең мол сіңірілуі байқалады. Энергиясы бөлшекті қоздыру энергиясына тен жарық кванттары интенсивті сіңіріледі. Мұндай жағдайда сіңірудің мольдік коэффициенті жоғары мәніне жетеді. Сіңірудің мольдік коэффицпенті мэнінің толқын ұзындықтары (жиілігі) бойынша таралуын сіңіру спектрі деп атайды. Жалпы алғанда сіңіру спектрлері өткізгіштік, оптикалық тығыздық немесе толқын ұзындығы, сіңірудің мольдік көрсеткіші мен жиілігі сияқты шамалардын графиктік тәуелділігін көрсетеді. Сіңірудін мольдік көрсеткішісіңіретін қабаттың қалыңдығы мен концентрацняға тәуелді болмағандықтан, оны спектрлерді салуға пайдаланады.

Мұның өзі ұқсас заттардың спектрлерін жннақтауға, реттеуге, әрі басқа қосылыстарды талдау, анықтау, өлшеу кезінде дайын нұсқа ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.

22. Люминесценттік сәулелену дегеніміз не және оның негізгі қасиеті қандай?

Люминесценция (лат. lumen — жарық, escent — әлсіз) — табиғатта кездесетін кейбір заттардың сыртқы факторлар себебінен сәуле шығару құбылысы. Қысымы азайған заттардан электр тоғы өткенде немесе кейбір заттарға электрондық сәуле түскенде олардың сәуле шығару құбылысы катодолюминесценция деп аталады. Бұлардың біріншісі "күндізгі жарық" шамдарында пайдаланылса, екіншісі теледидар экранында бейнесигналды жарық сигналына өзгерту үшін пайдаланылады.^[1]

Люминесценция - сыртқы энергия көзінің әсерінен кейбір дененің жарық шығаруы. Люминесценция кезінде шыққан жарықтын жиілігі оны қоздырушы жарық жиілігінен өзгеше. Люминесценция құбылысын жарықтың шашырауы, шағылуы және денелердің термодинамикалық тепе-теңдік күйіндегі жылулық сәуле шығаруы тәрізді құбылыстардан ажырата білу керек. Қыздырғандағы жарық шығарудан бұл бөлек, мұнда жылуды шығаратын жүйе энергиясы пайдаланылмайды. Сондықтан да оны "салқын жарық" деп те атайды. Люминесценцияэлектрон қоздырылған күйінен негізгі күйге ауысқанда пайда болады. Люминесценциялаушы кез келген агрегаткүйде болуы мүмкін. Люминесценттік өлшеу әдістері химиялық және биохимиялық реакциялардың жүруін, кинетикалық зерттеулерді бақылау үшін, заттарды, әсіресе, органикалық қосылыстарды тазалау, құрамындағы қосалқы қосымшаларды айқындау, оның тазалық дәрежесін анықтау үшін жиі қолданылады. Әдістің ең жоғарғы сезімталдығы заттың болмашы дәрежедегі түрленуін де, аралық жоғары активті немесе тұрақты емес өнімдердін түзілуін де белгілей отырып, оны әр түрлі реакциялардың механизмін зерттеу үшін қолдануға мүмкіндік береді.

Молекулалар қоздырылған кезде (1-суреттегі. процесс) қосымша энергияға (кинетикалық, айналу, тербелу, электрондық және басқа да) ие болып, қоздырылған күйге, яғни біршама басқаша электрондық деңгейшеге (синглетті және триплетті) ауысады. Әрбір электрондық деңгейге 0, 1, 2... сияқты кванттық саны бар тербелістік деңгейшелер косылады. Электрон жарық квантын сіңірген кезде негізгі деңгейден синглетті (кері параллельді спиндер) және триплетті (параллельді спиндер) күйге сәйкес келетін жоғарылау деңгейге ауысады. Негізгі синглеттен триплетті күйге бірден немесе тура ауысуына болмайды, өйткені оның энергиясы синглеттікінен біршама аз, ал оның деңгейі интеркомбинациялық конверсия (араласа жанасу) есебінен толықтырылады. Мұндай ауысу 1-суретте V санымен белгіленген. Қоздырылған молекулалардың басым көпшілігі соқтығысу кезінде энергиясын жоғалту нәтижесінде ең төменгі тербелмелі деңгейге (II процесс) ауысуға ұмтылады. Бұл процесс сәуле шығарусыз өтеді және осындай жағдайдағы молекулалар қоздырылған синглеттік электрондық деңгейде 5 болады, одан олар әуелгі күйіне фотонныңсәуле шығаруымен болатын күйіне ауысады (флуоресценция IV процесс). Олардың сәуле шығару алдында триплетті деңгейге ауысуының ықтималдығы аз (фосфоресценция, V, VI, VIII процесс). Ақырында молекула негізгі денгейдің әйтеуір бір тербелмелі күйінде болуы мүмкін. Бұл ауысулардың бәрі спектрде жақын орналасқан тиісті сызықтар арқылы сипатталады (флуоресценция және фосфоресценция). Ерітінді қатынасқан тұста, ол сызықтардың арасы тарылып, бір-бірімен бірігіп кетуі мүмкін.

Анализ анықталатын зат саны мен химиялық реакция өнімінің бір-бірімен эквивалентті болатынын және олардың люминесценттілігін өлшеуге негізделген. Бұл әдістің сезімталдығы өте жоғары және микроэлементтер мен биологиялық активті заттар, пестицидтер мен өнімдердің ыдырауы сияқты кейбір металдардың анық мөлшерін анықтауға мүмкіндік береді.

Тамақ өнімдерінің сапасын визуалды түрде анықтау үшін люминоскоп құралы ЛПК-1 қолданылады. Люминесценбейтін материалдан (әйнек, пластмасса) жасалған кюветадағы зерттелетін объектіні прибордың қарау камерасына салып, жапқышпен жабамыз. Арнайы әйнек арқылы анықталатын затқа үсті- нен сынап лампасының ультракүлгің сәулеін бағыттаймыз. Камерада заттың (түсін және интенсивтілігін) люминесценциясын прибордың алдыңғы панеліндегі тубус бақылайды.