Katika makala haya tutazingatia kwa kina mbinu hizo za uchanganuzi ambazo zinatokana na kubadilisha hali ya nishati ya atomi mahususi. Hizi ni njia za macho za uchambuzi. Hebu tutoe maelezo ya kila moja yao, tuangazie vipengele bainifu.
Ufafanuzi
Njia za macho za uchanganuzi - seti ya mbinu kulingana na kubadilisha hali ya nishati ya atomi mahususi. Jina lao la pili ni uchunguzi wa atomiki.
Njia za macho za uchanganuzi zitatofautiana katika mbinu ya kupata na kurekodi zaidi mawimbi (inahitajika kwa uchanganuzi). Kifupi OMA pia hutumika kuzitaja. Njia za macho za uchambuzi hutumiwa kusoma mtiririko wa nishati ya valence, elektroni za nje. Kawaida kwa utofauti wao wote ni hitaji la mtengano wa awali katika atomi (atomization) ya dutu iliyochambuliwa.
Aina za mbinu
Tayari tunajua ni nini hasa mbinu ya macho ya uchanganuzi. Fikiria sasa aina mbalimbali za mbinu hizi:
- Refractometricuchambuzi.
- Uchambuzi wa Polarimetric.
- Seti ya mbinu za kufyonza macho.
Tutachambua kila moja ya nafasi za uainishaji huu wa mbinu za macho za uchanganuzi tofauti zaidi.
aina ya refractometric
Faharisi ya refractive inatumika wapi? Aina hii ya njia ya uchambuzi wa macho-spectral hutumiwa sana katika utafiti wa bidhaa za chakula - mafuta, nyanya, juisi mbalimbali, jam, jam.
Uchanganuzi wa refractive unatokana na kupima faharasa ya refractive (jina lingine ni refraction), ambayo inaweza kutumika kutathmini kwa uhakika asili ya dutu fulani, usafi wake na asilimia katika miyeyusho mikubwa.
Refraction ya mwangaza itatokea kila wakati kwenye mpaka wa midia mbili tofauti, mradi zina msongamano tofauti. Uwiano wa sine wa pembe ya tukio kwa sine ya pembe ya kinzani itakuwa fahirisi ya refractive ya dutu ya pili hadi ya kwanza. Thamani hii inachukuliwa kuwa thabiti.
Faharasa ya utengano inategemea nini? Kwanza kabisa, kutoka kwa asili ya jambo. Urefu wa wimbi la mwanga na halijoto pia ni muhimu hapa.
Ikiwa pembe ya mwanga itaanguka kwa digrii 90, nafasi hii itazingatiwa kuwa pembe inayozuia ya mkiano. Thamani yake itategemea tu viashiria vya vyombo vya habari ambavyo mwanga hupita. Je, inatoa nini? Ikiwa faharisi ya refractive ya kati ya kwanza iko wazi kwa mtafiti, basi baada ya kupima pembe ya kikomo ya kinzani ya pili, anaweza kuamua faharisi ya refractive ya kati ambayo tayari inamvutia.
Aina ya Polarimetric
Tunaendelea kuchanganua misingi ya mbinu za macho za uchanganuzi. Polarimetric inategemea sifa ya aina fulani za dutu ili kubadilisha vekta ya mzunguuko wa mwanga.
Dutu zilizo na sifa hii ya ajabu, wakati boriti ya polarized inapopita ndani yake, huitwa optically active. Kwa mfano, vipengele vya kimuundo vya molekuli za molekuli nzima ya sukari huamua udhihirisho wa shughuli za macho katika suluhu mbalimbali.
Boriti iliyochanika hupitishwa kwenye safu ya myeyusho wa dutu inayofanya kazi kama hii. Mwelekeo wa oscillation utabadilishwa - ndege ya polarization kama matokeo ya hii itazungushwa na pembe fulani. Itaitwa angle ya mzunguko wa ndege ya polarization. Nafasi hii inategemea idadi ifuatayo ya mambo:
- Mzunguko wa ndege ya ubaguzi.
- Unene na mkusanyiko wa safu ya majaribio ya suluhu.
- Urefu wa mawimbi wa boriti iliyochanika zaidi.
- Joto.
Msongamano wa macho wa dutu katika kesi hii utabainishwa kwa mzunguko maalum. Thamani hii ni nini? Inaeleweka kama pembe ambayo ndege ya polarization inazunguka wakati boriti ya polarized inapita kwenye suluhisho. Thamani zifuatazo za masharti zinakubaliwa:
Suluhisho la
Ufyonzwaji wa machoaina
Tunaendelea kufahamishana na mbinu za macho za uchanganuzi katika kemia ya uchanganuzi. Kategoria inayofuata katika uainishaji ni ufyonzwaji wa macho.
Hii inajumuisha zile mbinu za uchanganuzi zinazotokana na ufyonzwaji wa mionzi ya sumakuumeme na vitu vilivyochanganuliwa. Zinazingatiwa leo kuwa zinazojulikana zaidi katika utafiti, maabara za kisayansi, za uthibitishaji.
Nuru inapofyonzwa, molekuli na atomi za dutu za kufyonza zitapita katika hali mpya ya msisimko. Tayari, kulingana na anuwai ya vitu kama hivyo, na pia uwezo wa kubadilisha nishati iliyochukuliwa nao, seti nzima ya njia za macho za kunyonya zinajulikana. Tutaziwasilisha kwa undani zaidi katika kichwa kidogo kijacho.
Uainishaji wa mbinu za ufyonzaji macho
Tunakuletea uainishaji wa mbinu hizi za uchanganuzi wa macho katika kemia. Inawakilishwa na nafasi nne:
- kunyonya kwa atomiki. Ni nini kimejumuishwa hapa? Huu ni uchanganuzi unaozingatia ufyonzwaji wa nishati nyepesi na atomi za dutu inayochunguzwa.
- Molekuli ya kufyonza. Njia hii inategemea ngozi ya mwanga na ions tata na molekuli ya dutu iliyojifunza, iliyochambuliwa. Kipaumbele kikubwa hulipwa hapa kwa maeneo ya infrared, inayoonekana na ya ultraviolet ya wigo. Ipasavyo, hizi ni photocolorimetry, spectrophotometry, spectroscopy IR. Ni nini muhimu kuangazia hapa? Spectrophotometry na photocolorimetry zinatokana na mwingiliano wa mionzi na idadi ya mifumo ya homogeneous. Kwa hivyo, katikaKatika kemia ya uchanganuzi, mara nyingi huunganishwa katika kundi moja - mbinu za fotometri.
- Nephelometry. Uchambuzi wa aina hii unatokana na ufyonzwaji na mtawanyiko zaidi wa nishati nyepesi kwa chembe zilizosimamishwa za dutu inayochunguzwa.
- Fluorometric (au luminescent). Njia hiyo inategemea kipimo cha mionzi inayoonekana wakati nishati inatolewa na molekuli za msisimko za dutu inayochunguzwa na mtafiti. Inawakilishwa na fluorescence na phosphorescence. Tutazichanganua tofauti.
Uchambuzi wa
Luminescence
Luminescence kwa ujumla katika ulimwengu wa kisayansi inaitwa mwanga wa atomi, molekuli, ayoni na chembe changamano zaidi na misombo ya maada. Inaonekana kama matokeo ya mpito wa elektroni hadi hali ya kawaida kutoka hali ya msisimko.
Kwa hivyo, ili dutu ianze kuangaza, ni lazima kiasi fulani cha nishati itolewe kwake kutoka nje. Chembe za dutu iliyo chini ya utafiti zitachukua nishati, kupita katika hali ya msisimko, ambayo itabaki kwa muda fulani. Kisha rudi kwenye hali ya awali ya kupumzika, huku ukitoa sehemu ya nishati yake mwenyewe katika mfumo wa luminescence quanta.
Phosphorescence na fluorescence
Kulingana na aina ya hali ya msisimko, pamoja na muda wa makazi ya dutu ndani yake, kuna aina mbili za luminescence - phosphorescence na fluorescence. Kila moja yao inajitokeza kwa sifa zake bainifu:
- Fluorescence. Aina ya kujitegemea luminescence ya dutu fulani, ambayoitaendelea tu ikiwa imewashwa. Mtafiti anapoondoa chanzo cha msisimko, mwanga utakoma mara moja au baada ya sekunde 0.001.
- Phosphorescence. Aina ya mng'ao wa kibinafsi wa dutu fulani ambayo itaendelea hata wakati mwanga unaoisisimua umezimwa.
Ni phosphorescence ambayo hutumiwa kuchunguza bidhaa za chakula. Mbinu ya utafiti wa luminescent husaidia kugundua dutu katika sampuli iliyochunguzwa katika mkusanyiko wake wa 10-11g/g. Njia hii itakuwa nzuri kwa kuamua aina fulani za vitamini, uwepo wa protini na mafuta katika bidhaa za maziwa, kusoma upya wa nyama na bidhaa za samaki, kugundua uharibifu wa matunda, mboga mboga na matunda. Pia, utafiti wa luminescent hutumiwa kugundua mijumuisho ya dawa, vihifadhi, viua wadudu na vitu mbalimbali vya kusababisha kansa katika bidhaa.
Kundi zima la unyonyaji mara nyingi hujumuishwa katika kategoria ya spectrokemikali (au spectroscopic) katika uainishaji wa mbinu za macho za uchanganuzi katika kemia ya uchanganuzi. Licha ya ukweli kwamba mbinu ni tofauti kwa asili, zote zina kitu kimoja: zinategemea sheria sawa za kunyonya mwanga. Lakini wakati huo huo, kuna tofauti kubwa katika aina ya chembe za kunyonya, muundo wa maunzi wa utafiti, na kadhalika.
aina ya Photometric
Jina la seti ya mbinu za uchanganuzi wa ufyonzwaji wa molekuli. Wao ni msingi wa kunyonya kwa kuchaguamionzi ya sumakuumeme katika maeneo inayoonekana, ya ultraviolet, ya infrared na molekuli za sehemu inayojifunza. Mkusanyiko wake huamuliwa na mtaalamu kulingana na sheria ya Bouguer-Lambert-Beer.
Uchanganuzi wa ometriki hujumuisha fotometry, spectrophotometry na photocolorimetry.
Photoelectrocolorimetric various
Mbinu ya photoelectrocolorimetric ina lengo zaidi ikilinganishwa na upimaji wa rangi unaoonekana. Ipasavyo, inatoa matokeo sahihi zaidi ya utafiti. FEC mbalimbali zinatumika hapa - vipimo vya rangi vya umeme.
Mwenyezo wa kung'aa wakati wa kupita kwenye kioevu chenye rangi humezwa kwa kiasi. Wengine wake huanguka kwenye photocell, ambapo sasa ya umeme hutokea, ambayo inasajili ammeter. Mkusanyiko mkubwa zaidi wa suluhisho, zaidi ya wiani wake wa macho. Kadiri kiwango cha ufyonzwaji wa mwanga kinavyoongezeka na ndivyo nguvu ya mkondo wa picha inavyopungua.
Tulichunguza uainishaji mzima wa mbinu za uchanganuzi wa macho zinazotumiwa leo katika kemia ya uchanganuzi: refractometric, polarimetric, ufyonzwaji wa macho. Wameunganishwa na hitaji la atomization ya awali ya dutu hii. Lakini wakati huo huo, kila moja ya mbinu inatofautishwa na sifa zake bainifu - aina za kupokea na kusajili ishara kwa uchambuzi.
