Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

UV’DE NİCEL ANALİZ. Nicel analiz için gerekli Lambert- Beer yasası Maddenin ışığı soğurma (absorplama) derecesini ölçmek ve bundan yararlanarak derişimi.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "UV’DE NİCEL ANALİZ. Nicel analiz için gerekli Lambert- Beer yasası Maddenin ışığı soğurma (absorplama) derecesini ölçmek ve bundan yararlanarak derişimi."— Sunum transkripti:

1 UV’DE NİCEL ANALİZ

2 Nicel analiz için gerekli Lambert- Beer yasası Maddenin ışığı soğurma (absorplama) derecesini ölçmek ve bundan yararlanarak derişimi saptamak için, soğurma ile derişim arasındaki ilişki bilinmelidir. Monokromatik (tek dalgaboylu ışıma) ve Io şiddetindeki bir ışık demeti, kalınlığı b cm olan bir tüpte bulunan çözeltideki herhangi bir molekül tarafından absorplandığında şiddeti azalır ve tüpü I şiddetinde terkeder. Moleküllerin seçilen dalgaboyundaki ışımayı absorplaması sonucu ortaya çıkan azalma Lambert-Beer eşitliği ile verilir., log Io/I = εbc = A I 0 : Örnek kabına giren ışık şiddeti, I : Örnek kabını terkeden ışık şiddeti ε : Molar absorpsiyon katsayısı (L / mol.cm) b: Örnek kabının kalınlığı (cm) c: Derişim (mol / L ), A: Absorbans

3 Absorbans ve geçirgenlik Örnek kabını terkeden ve kaba giren ışık şiddetleri arasındaki orana geçirgenlik (T) denir. I / Io = T = 10 -εbc Absorbans ile geçirgenlik arasında, A = - log T = 2 – log % T İlişkisi vardır ve %T, yüzde geçirgenlik adını alır.

4 Bir çözeltinin verilen dalga boyundaki toplam absorbansı, çözeltide var olan bileşenlerin bireysel absorbansları toplamına eşittir. A toplam = A 1 + A A n = ε 1 bc 1 + ε 2 bc ,2 indisleri absorpsiyon yapan bileşenleri göstermektedir. Lambert-Beer yasasının toplanabilirliği

5 Absorsiyon yapan ve yapmayan türler **Organik kromoforlardan bir ya da fazlasını içeren bir organik bileşiğin spektrofotometrik tayini mümkündür. Belli sayıda inorganik türde (geçiş metalleri, nitrit, nitrat, kromat iyonları,osmiyumve rutenyum tetra oksitler vb.) absorlama yaptığından doğrudan tayine elverişlidir. ** Bileşik mor ötesinde soğurma yapmıyorsa, mor ötesinde soğurma yapan başka bir bileşiğe, bir türevine veya bir kompleksine dönüştürülerek de analizi yapılabilir. Örneğin, et ve balığın parçalanması sırasında trimetilamin açığa çıkar. Et ve balık, kalitesinin bulunması için pikrik asit ile etkinleştirilir; bu yolla trimetilamin 358 nm’de soğurma yapan pikrat türevine dönüştürülerek analiz yapılabilir.

6 Analizde izlenen basamaklar A)Maksimum soğurma dalga boyunun bulunması B)Kalibrasyon grafiğinin oluşturulması ve bilinmeyen çözeltinin derişiminin bulunması

7 A) Maksimum soğurma dalga boyunun bulunması -Kör çözeltinin hazırlanması -Tarama çözeltisinin hazırlanması -Dalga boyu taraması: -- spektrofotometrede absorbans değerini sıfırlama --Tarama çözeltisi için bir dalga boyu aralığında 10 nm arttırarak dalga boyu absorbans değerlerinin kaydedilmesi. Dalga boyuna karşı absorbans grafiği çizilerek en fazla absorbansın gözlendiği dalga boyunu belirlenmesi. Bu dalga boyunda kör absorsiyon yapmamalı.

8 B) Kalibrasyon grafiğinin oluşturulması ve bilinmeyen çözeltinin derişiminin bulunması Çalışılacak dalga boyu değeri saptandıktan sonra 1-Analizi yapılacak maddeyi içeren ve derişimleri bilinen bir dizi standart çözelti hazırlanır, kör çözelti için spektrofotometre %0T’ye ayarlanı ve seçilen dalgaboyunda absorbans değerleri ölçülür. Absorbans değerleri, standart çözeltilerin bilinen derişimlerine karşı grafiğe geçirilir ve böylece bir kalibrasyon doğrusu elde edilir. Bundan sonra, bilinmeyen örneğin absorbans değeri ölçülür ve kalibrasyon doğrusunda bu değere karşı gelen derişim saptanır. A-c eğrisi gibi %T-c eğrisi de mor ötesi analizinde kalibrasyon eğrisi olarak kullanılabilir, hatta daha da güvenilirdir. Çünkü A-c eğrisi A üzerindeki bağıl duyarlılığı göstermez. Konsantrasyon-absorpsiyon bağıntısında absorbansın 0,2-0,9 arasında olmasına dikkat edilmelidir. Aksi halde hata büyür.

9 2-Diğer bir yöntem de standart ekleme yöntemidir. Neden böyle bir yönteme gerek duyulmuş? Aynı miktarda numuneye standart bir çözeltinin giderek artan miktarları ilave edilir, sabit bir hacme seyreltilir. Zamandan ya da numuneden tasarruf etmek için, Numunen katkılı ve katkısız sadece iki kısmını kullanmak suretiyle standart ekleme metodunu gerçekleştirmek mümkündür. İki kısım numuneden birine V s ml standart eklenir. Bu yaklaşım aşağıdaki eşitliğe dayandırılır: A 1 = ε V x bc x /V t A 1 A 2 = ε V x bc x /V t + ε V s bc s /V t A 2 / A 1 ’den c x = A 1 c s V s /(A 2 -A 1 )V x denkleminden numunenin derişimi bulunabilir.

10 Soru1: 3,6,6-trimetilsikloheks-2-en-1-on bileşiğinin UV spektrumunda 239 nm’de absorpsiyon yapmaktadır. Örnek tüpünün uzunluğu 1 cm ve molar soğurma katsayısı 9259, 3 Lmol -1 cm -1 olduğuna göre etanol içerisinde bu maddenin derişimi nedir? (λ max ’ da A=1) A= εbc 1= L /mol.cm x 1cm x c c= 1.08 x mol/L

11 Soru-2: 2,00 ml idrar numunesi, fosfat ile renk oluşturucu bir reaktifle muamele edilmiş ve daha sonra karışım 100 ml’ye seyreltilmiştir. Aynı idrar numunesinden alınan ikinci bir 2,00 ml’lik kısma 0,03 mg fosfat/mL içeren standardın 5,00 ml’si katılmış ve orijinal numune ile aynı şekilde işlem görmüştür. Birinci çözeltinin absorbansı ve ikincinin 0,538’dir. Numunedeki mg/ml cinsinden fosfat derişimini hesaplayınız. = 0,428 x 0,03 (mg PO 4 -3 /ml) x 5,00 ml (0,538-0,428) x 2,00 ml numune = 0,292 mg PO 4 -3 / ml numune cxcx

12 Soru-3: Mor ötesi spektrumları verilen (a) ve (b) bileşikleri için λ maks ve ε maks değerlerini bulunuz. (a) Çözücü: etanol, c= 2,5x10 -4 M, l=1 cm, (b) Çözücü: H 2 O, c= 1.9 mg/25 cm 3, l=1 cm.

13 Karışımlarının analizi Karışımların analizinden iyi sonuç alabilmek için: 1-Karışımdaki bileşenlerin absorbansları Beer kanununa uymalı 2-Bileşenler birbirlerinden bağımsız olmalı 3-Bileşenlerin molar absorptiviteleri arasında büyük farklar olduğu dalga boylarında çalışılmalı Bir çözeltinin verilen dalga boyundaki toplam absorbansı, çözeltide var olan bileşenlerin bireysel absorbansları toplamına eşittir. A toplam = A 1 + A A n = ε 1 bc 1 + ε 2 bc ,2 indisleri absorpsiyon yapan bileşenleri göstermektedir.

14 Tayini yapılacak karışım iki madde ihtiva ediyor ve maddelerden birinin absorpsiyon yaptığı yerde, öteki yapmıyorsa; Bu durumda tayin çok kolay olur. Şöyle ki M ve N spektrumları maddelerden her birinin yalnızken verdikleri spektrum olsun. İki ayrı dalga boyunda ölçülen absorbanslardan yararlanılarak M ve N konsantrasyonları bulunur.

15 Karışımdaki iki madde aynı dalga boylarında absorpsiyon yapıyorsa; Öncelikle yine bileşenlerin absorpsiyon spektrumları incelenerek, birinci bileşenin ışığı çok absorpladığı ve ikinci bileşenin az absorpladığı bir dalgaboyu (λ 1 ) seçilir. Bu dalgaboyunda her iki bileşen için derişimi bilinen çözeltiler kullanılarak absorbans ölçülür ve Lambert-Beer eşitliğine göre molar absorpsiyon katsayıları 1 ε λ1 ve 2 ε λ1 bulunur. Daha sonra ikinci bileşenin ışığı çok absorpladığı ve birinci bileşenin az absorpladığı bir dalgaboyu (λ 2 ) seçilir ve bu dalgaboyunda da derişimi bilinen çözeltiler kullanılarak her iki bileşen için absorbans değerleri ölçülür ve 1 ε λ2 ve 2 ε λ2 bulunur.

16 En son olarak da, c 1 ve c 2 derişimlerinde karışım halinde bulunan örneğin absorbansı λ 1 ve λ 2 dalga boylarında okunarak iki absorbans değeri, A λ1 ve A λ2 bulunur. Ölçülen bu absorbans değerleri ve hesaplanan ε değerlerinden yararlanarak, A λ1 = 1 ε λ1 bc ε λ1 bc 2 A λ2 = 1 ε λ2 bc ε λ2 bc 2 Eşitlikleri yardımıyla c 1 ve c 2 hesaplanır.

17 Soru: Aşağıdaki spektrumu değerlendirerek, örnek karışımında bulunan A ve B maddelerinin molar derişimlerini belirleyiniz.

18 Mol kütlesinin bulunması Bir bileşiğin yapısına, soğurması diğer kromoforların soğurmalarından farklı fakat bilinen bir kromofor bağlanarak ya da maddenin türevini yaparak bileşiğin mol kütlesi de hesaplanabilir. Örneğin aminlerin pikratları, aldehit ve ketonların 2,4dinitrofenilhidrazonları ve şekerlerin osazonları hazırlanabilir ve mol kütlesi, A soğurganlığı ölçülerek aşağıdaki formül yardımıyla bulunabilir. A =εbc = ε gl /Mv M= ε gl/Av g:bileşiğin kütlesi, M: bileşiğin mol kütlesi v: çözeltinin hacmi

19 Hız sabitlerinin ve denge sabitlerinin (asitlik veya bazlık sabiti, tautomeri denge sabiti vb) bulunması Hız sabiti: Bir reaksiyondaki ürünlerden biri UV-Vis bölgede soğurma yapıyorsa, belli bir soğurma bandının kaybolma ve ortaya çıkma hızının ölçülmesi yoluyla reaksiyon hızı ölçülebilir. Asitlik veya bazlık sabiti: HA zayıf asidi için pKa= pH – log(1-x)/x eşitliği yazılabilir. pK a ’yı bulmak için x’i bulmak gerekmektedir. Bunun için HA ve A -, ayrı ayrı pK a ’ya yakın pH’lı tampon çözeltilerde çözülür ve uygun dalga boyunda molar absorbansları ölçülür. Molar absorbanların toplanabilirlik özelliğinden A= ε A x + ε HA (1-x) x= (A- ε HA ) / (ε A - ε HA ) x değeri pK a yı veren formülde yerine konarak pK a hesaplanır

20 Spektrofotometrik titrasyonla (asidimetrik, kompleksometrik, redoksimetrik titrasyon) eş değerlik noktası bulunarak derişim tayini yapılması Tautomer dengesinin çalışılması: Suda ve apolar çözücülerde keto, enol yüzdeleri hakkında bir fikir edinilebilir. Bazı tautometrik sistemlerde kararlı bileşenlerin bulunmasına yarar.

21 Kaynaklar: Gündüz, T., İnstrumental analiz, Ankara, 2002, Gazi kitapevi, s: Okay, G. ve Yıldırır, Y., Organik kimya problemleri ve çözümleri, Ankara, 1998, Bilim Yayınları, s:364 Kılıç, E. ve Köseoğlu, F., Analitik kimya temelleri 2, Ankara, 1999, Bilim Yayıncılık, s: Erdik, E., Organik kimyada spektroskopik yöntemler, Ankara, 1998, Gazi kitapevi, s:61-63


"UV’DE NİCEL ANALİZ. Nicel analiz için gerekli Lambert- Beer yasası Maddenin ışığı soğurma (absorplama) derecesini ölçmek ve bundan yararlanarak derişimi." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları