20. Колориметрияның негізгі заңы қай жағдайда орындалатынын бағалаңыз.

Колориметриялық әдіс — химиялық қосылыстардың сутек иондарының концентрациясына байланысты түстерін өзгертулеріне негізделген. Зерттелетін ерітінді мен стандартты ерітіндінің боялу қарқындылығын салыстыру арқылы сутек ионының концентрациясы анықталады, ол үшін суға сутек концентрациясына қарай түстерін өзгертетін әр түрлі заттар (индикаторлар) қосылады. Өлшеулер колориметрлермен және фотометрлермен жүргізіледі.

Колориметриялық анализ - боялған ерітінді сіңірген сәуле мөлшерін өлшейтін химиялық әдіс. Колориметриялық анализ - анықтайтын заттың ерітіндісі мен стандартты ерітінді бояуын салыстыруға негізделген. Ерітінді бояу визуалды және фотоколориметриялық әдістерімен өлшенеді. Колориметриялық анализде әртүрлі бояулы қосылыстар пайдаланады.

1. Ерітіндегі Fe, Co, V, Bi және тағы да басқа элементтерді анықтау үшін галогенидты және радонидты комплекс қолданылады. Мұнда реактив пен стандарт ерітінділердің концентрациясы бірдей болу қажет.

2. Ti, V тағы басқа анқтау үшін металл комплексты сутек асқын тотығы.

3. Мыс және никельды анықтау үшін аммияк комплексті.

4. P, Si, As тағыда басқа анықтау үшін гетерполиқышқылы қолданылады.

5. Перманганат түріндегі марганецті табу үшін тотығу-тотықсыздандыру реакциясы қажет. Сондай-ақ катализды және синтезді реакциялар да қолданылады. Мұнда анықтайтын компонент катализатор болып, ерітіндегі бояудың пайда болуына не оның жойлып кетуіне әсер етуі мүмкін

21. Жарық сәулеленуінің жұтылуы кезінде заттектер қандай күйге ұшырайды? Жарықтың сіңірілуі концетрациясының ұлғаюына байланысты өзгеруін графикалық түрде көрсетіңіз

Жарық сіңіру заңы тек қана сіңіру орталығы молекулалық түзіліс болып табылатын (жеке молекулалар немесе иондар және олардың мольдік түзілістері) жүйелер үшін қатаң тұрде орындалады. Ондағы (е) коэффициенті заттың концентрациясына тәуелді емес. Егер зат еріген кезде сіңіру орталықтарының табиғаты өзгеретін болса (мысалы, ассоциация немесе диссоциация себебінен), онда әр түрлі зат концентрациясы үшін сіңірудің мольдік көрсеткіші де түрліше болады.

Жарық сіңіру заңынан ауытқуы басқа да физика-химиялық себептерден болуы мүмкін, мысалы, кето-енольдық таутомерия кезінде, сутегіне байланысты, гидролизге және олардың құрамы өзгергенде, еріткіштермен эрекеттескенде және т.б. Мысалы, бихромат және хроматтың сіңіру спектрлерінің айтарлықтай айырмашылығы бар, сондықтан талдау қателігін барынша азайту үшін Сr₂O₇^2- ионын талдауды күшті қышқылды ортада, ал СrO₄^2- ионын талдауды сілтілік ерітіндіде жүргізу керек. Тепе-теңдікті керекті бағытқа қарай толық ығыстыру үшін:

Сr₂O₇^2- + HOH -> 2HСrO₄^- -> 2H⁺ + 2СrO₄^2-

Бұл екі жағдайда да оптикалық тығыздық пен ерітіндідегі хром (IV) ионының концентрациясының арасында тікелей түзу сызықты байланыс байқалады.

Жарық сіңірудің негізгі заңы заттың концентрациясы 0,01 моль/л-ден кем болғанда сұйытылған ерітінділерде орындалатыны көптеген өлшеулер нәтижесінде анықталған. Концентрация жоғары болганда, сәуле шығару заттың әрбір бөлшегінің (молекула немесе ион)- сіңірілетін көрші бөлшектердін зарядты боліп, таратуына әсерін тигізеді. Нәтижесінде заттың берілген толқын ұзындығындағы сәуле шығаруды сіңіру қабілеті өзгереді де, жарық сіңіруінің негізгі заңынан ауытқуы, яғни оптикалық тығыздықтың зат концентрациясынан тікелей ауытқуы байқалады. Жарық сіңірудің негізгі заңынан аспаптық себептермен ауытқуы электромагниттік сәуле шығару ағынының монохроматты болмауына байланысты. Алайда сандық талдау кезінде талданатын заттың сіңіру жолақтары спектрофотометр саңылауының спектрлік енінен едәуір үлкен болғандықтан, айтарлықтай қатеге жол берілмейді.

Қазіргі спектрофотометрлердің көбінде электромагниттік энергияны спектр бойынша үздіксіз тарататын сәуле шығару көздері қолданылады. Бұл саңылауы бекітілген спектрлік аспапта монохроматты сәуле шығаруды пайдалануға мұмкіндік бермейді. Егер спектрофотометрдің шығу саңылауының спектрлік ені сіңіру жолағының жарты енінен үлкен болса, онда енсіз жолақтарды өлшегенде, саңылаудың ені бойынша сіңіру көрсеткішінің коэффициенті өте тез өзгереді. Мұндай спектрлік аспап көмегімен оптикалық тығыздықтың нақты мәнін алу мұмкін емес. Берілген жағдайда аспап көрсетуі оптикалық тығыздықтың спектр бөлігінде саңылау бөліп көрсететін орташа мәніне сәйкес келеді. Бұл сіңіру жолағының контуры шын мәніндегіден неғұрлым жіңішке саңылауды пайдалану арқылы алынатынымен ерекшеленеді.

Сіңіру жолағының шын жарты еніне тең болатын саңылау енін қолданғанда, шын және тәжірибе арқылы алынған оптикалық тығыздықтың айырмашылығы 20 % болатынын есептеулер көрсетті. Сәуле шығарудың монохроматты еместігіне байланысты қателіктерге жол бермеу үшін, спектрлік аспаптың мүмкіндігінше тым енсіз саңылауларын пайдалану қажет. Ерітіндінің температурасы да оптикалық тығыздылыққа өз әсерін тигізеді. Ерітінді құйылған пробирканы термостаттау кезінде оның қайталануы жақсарады, алайда іс жүзінде температураны бірнеше градус маңайында тұрақты болып қалатын жағдайда реттеу және өлшеу жүргізген қолайлы.