1 Atomi k Spektroskopi. 2  Enerji Seviyeleri  Işık Kaynakları  Oyuk Katod Lambası  Elektrodsuz Boşalım Lambaları  Numune Transferi  Atomlaştırıcılar.

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
ATOMİK ABSORPSİYON SPEKTROSKOPİSİ
Advertisements

TOPRAĞIN HİKAYESİ HORİZON: Toprağı meydana getiren katmanlara horizon adı verilir. TOPRAK: Toprak taşların parçalanması ve ayrışmasıyla meydana gelen,
ÖLÇME TEKNİĞİ HAFTA 3. ÖLÇME TEKNİĞİ HACİM ÖLÇME Bir maddenin uzayda kapladığı yere onun hacmi denir. Hacim, ölçülebilen bir büyüklüktür. Cisimlerin hacimleri.
ORGANİK KANTİTATİF ANALİZ LABORATUVARI. Titrimetrik Miktar Tayini İyodometri = Potasyum Benzil Penisilin Nitritometri = p-Aminobenzoik Asid Arjantometri.
9. SINIF 3.ÜNİTE: Kimyasal türler arası etkileşimler
Çözünme durumuna göre Tam çözünme: Bir elementin diğeri içerisinde sınırsız çözünebilmesi. Hiç çözünmeme: Bir elementin diğeri içinde hiç çözünememesi.
TÜRBİNLER Yrd. Doç. Dr. Nesrin ADIGÜZEL.  Türbinler; su, buhar veya gaz gibi akışkanların enerjisini mekanik enerjiye çeviren makinelerdir. Türbinler;
İletkenlik Elektrik iletkenlik, malzeme içerisinde atomik boyutlarda “yük taşıyan elemanlar” (charge carriers) tarafından gerçekleştirilir. Bunlar elektron.
İklim ve İklim Elemanları SICAKLIK. Bilmemiz Gereken … Isı : Cisimlerim potansiyel enerjisidir. Sıcaklık : Isının dışa yansıtılmasıdır.Birimi santigrat.
KİMYA: YİRMİBİRİNCİ YÜZYIL BİLİMİ. KİMYA BİLİMİ BİLİMSEL METOD.
Pik (Ham) Demir Üretimi
Türkiyedeki iklim çeşitleri Doğa Sever 10/F Coğrafya Performans.
Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı
Jominy (Uçtan Su Verme) Deneyi
JEOFİZİK ETÜTLERİ DAİRESİ
YARI İLETKEN DİYOTLAR Elektronik Devreler.
YANMA (hem kirlilik kaynağı, hem kirlilik kontrol tekniği)
Hidrojen Gevrekliği.
MALZEME BİLGİSİ Doç.Dr. Gökhan Gökçe 2. MALZEME YAPISI.
SPEKTROFOTOMETRİ.
Aktif Karbon Adsorpsiyonuyla Ağır Metal Giderimi ve Alevli AAS ile Tayin PEKER S1, KAŞ M.1, BAYTAK S.1  1Süleyman.
KONDÜKTOMETRİ.
FİLAMENT İPLİK ÜRETİMİ
NECATİ DUMAN NO: FEN /GÜNDÜZ /32
FOTOSENTEZ HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER
DENİZ ÜZERİNDE YAĞIŞ ÖLÇÜMÜ
BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ
PROTEİN TAYİN YÖNTEMLERİ BRADFORD YÖNTEMİ
Spektroskopi Nedir? Işık Nedir? Spektroskopi maddenin yapısını ve özelliklerini ışığın soğrulan ve salınan parçacıkları.
VOLTAMETRİK YÖNTEMLER.
Stokiyometri, element ölçme anlamına gelen Yunanca, stocheion (element) ve metron (ölçme) kelimelerinden oluşmuştur. Stokiyometri, bir kimyasal reaksiyonda.
IR SPEKTROKOPİSİ.
ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK
KİMYA: YİRMİBİRİNCİ YÜZYIL BİLİMİ
KİMYASAL BAĞLAR.
AST203 Gözlem Araçları Tayf ve Tayfçekerler.
Cam Membran İyon Seçici Elektrotlar
-MOMENT -KÜTLE VE AĞIRLIK MERKEZİ
1-HETEROJEN KARIŞIMLAR (ADİ KARIŞIMLAR):
ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER
KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ BÖLÜMÜ İPEK KÖZ
5.Konu: Kimyasal Tepkimeler.
Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:
HAYEF FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLİĞİ
MADDE’NİN AYIRTEDİCİ ÖZELLİKLERİ
ELEKTRON MİKROSKOBU (SEM and TEM)
MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI
Madde ve Maddenin Özellikleri
MADDENİN AYIRTEDİCİ ÖZELLİKLERİ
Yükseltgenme sayısı veya basamağı
METALİK BAĞ Metal atomlarını bir arada tutan bağdır. Metallerde değerlik elektronları atom tarafından çok zayıf bir şekilde tutulur. Çünkü çekirdeğe uzaklıkları.
SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-3
Spektrokimyasal Yöntemlere Giriş
Atomik Spektroskopi.
ANALİTİK KİMYA DERS NOTLARI
1- Elementler ve Elementlerin Özellikleri :
SİSMİK YORUMLAMA DERS-7 PROF.DR. HÜSEYİN TUR.
TARİHÇE İlk kez 1811 yılında güneş spektrumunda Frauenhofer tarafından gözlenmesine ve fiziksel temelleri atomun elektronik yapısının aydınlatılmasıyla.
ANALİTİK KİMYA DERS NOTLARI
BÖLÜM 2 Potansiyometri.
POLARİZAN MİKROSKOP.
KARIŞIMLAR Karışım, birden fazla maddenin yalnız fiziksel özellikleri değişecek şekilde bir araya getirilmesiyle oluşturulan madde topluluğudur. Karışımın.
Üç bileşenli sistemlerde uygulamalar
SIVILAR Sıvıların genel özellikleri şu şekilde sıralanabilir.
ÇİFT SİLİNDİR İNFİLTROMETRE İLE İNFİLTRASYON TESTLERİ
Canlıların Büyüme ve Yaşamasına Etki Eden Faktörler
ASİT VE BAZ TANIMLARI Arrhenius a göre Asit : sulu çözeltilerine H+ iyonu veren maddeler Arrhenius a göre Baz : sulu çözeltilerine OH- iyonu veren maddeler.
A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü
FEN BİLİMLERİ-6 5.ÜNİTE SES VE ÖZELLİKLERİ 3.Sesin Sürati HALİM GÜNEŞ.
SPEKTROSKOPİYE GİRİŞ Spektroskopi, elektromagnetik ışımanın atom, molekül veya diğer kimyasal türler (iyon gibi) tarafından absorplanması (soğurulması),
Sunum transkripti:

1 Atomi k Spektroskopi

2  Enerji Seviyeleri  Işık Kaynakları  Oyuk Katod Lambası  Elektrodsuz Boşalım Lambaları  Numune Transferi  Atomlaştırıcılar  Alev  Fırın  Plazma  Dalga boyu Seçiciler  Dedektörler

3 Atomik Absorpsiyon Atomik Emisyon Spesifik karakteristik dalgaboyuna sahip ışık absorbe edilerek bir elektronu yüksek enerji seviyesine çıkarır. Işık absorpsiyonu element konsantrasyonu ile orantılıdır. Spesifik dalgaboyundaki ışık Oyuk Katod Lamba (HCL)’dan gönderilir. Yüksek yoğunluktaki bir kaynaktan (plazma veya alev) ısı veya ışık enerjisi gönderilir. Yüksek enerji (ısı veya ışık), bir elektronu yüksek enerji seviyesine çıkarır. Elektron eski durumuna dönerken karakteristik dalga boyuna sahip bir ışık yayar. Yayılan ışık element konsantrasyonu ile orantılıdır Kararlı durum Uyarılma durumu Atomik Spektroskopi E0E0 E1E1 E3E3 E2E2 E0E0 E1E1 E2E2 E3E3

4 Kimyasal bağlar olmadan titreşimsel ve dönme enerji düzeyleri ve bunlar arasındaki geçişler var olamaz. Bunun sonucu olarak atomik emisyon, absorpsiyon ve floresans spektrumları az sayıda ince pik veya çizgi içerir. Kimyasal bağlar olmadan titreşimsel ve dönme enerji düzeyleri ve bunlar arasındaki geçişler var olamaz. Bunun sonucu olarak atomik emisyon, absorpsiyon ve floresans spektrumları az sayıda ince pik veya çizgi içerir.

5 Moleküler ve Atomik Spectrum Atomik spektral çizgi Moleküler spektral band, nm AbsAbs Atomik Geçişler Moleküler Geçişler

6 Sodyumun üç emisyon çizgisi

7 Enerji seviyesi diyagramı a) Na atomu b) Magnezyum atomu. Geçişler birbirine benzemesine rağmen dalga boyları aynı değildir.

8 Atomik Absorpsiyon Spektrometresi Işık kaynağı Atomlaştırıcı Monokromatör Sinyal İşlemci Kayıt Cihazı

9 Işık Kaynakları Oyuk Katod Lambası (HCL) Ar veya Ne 1-5 torr İzolasyon diski Kuvartz veya cam pencere Oyuk katotAnot

10 ATOMLAŞTIRICILAR

11 ATOMLAŞTIRICILAR (Numune Kabı) Alev Alev Elektrotermal (grafit fırın) Elektrotermal (grafit fırın) Plazma Plazma

12 Oyuk katot lambası Monokromatör Dedektör Yükseltici Çıktı cihazı Alev Analit örneği Yakıt Hava Alevli AAS (FAAS) Bileşenleri

13 Bir plazma veya aleve sürekli numune verilirken atom, molekül ve iyon oluşumuna yol açan süreçler. Numune çözeltisi sisleştiricide bir sise dönüştürülür. Alev veya plazmanın yüksek sıcaklığında çözücü buharlaşır ve geriye kuru aerosol zerrecikleri kalır. Bu tanecikler daha yüksek sıcaklığa ısıtılınca, kendileri de gaz hale dönüşerek atomik, moleküler ve iyonik türler oluşturur. Çoğu zaman, en azından bazı bölgelerde bu türler arasında bir denge oluşur.

14 NumuneTransferi

15 Numune Verme Püskürtücüler-Sisteştiriciler (Nebulizer ): Numune çözeltisi küçük damlalara parçalanarak yüzey alanı genişletilir ve alevin numuneden fazla etkilenmemesi sağlanır. Püskürtücüler-Sisteştiriciler (Nebulizer ): Numune çözeltisi küçük damlalara parçalanarak yüzey alanı genişletilir ve alevin numuneden fazla etkilenmemesi sağlanır.

16

17 Sıvı analit girişi Kabuk Kapiler Kapiler uç Gaz girişi

18 Eş merkezli boru (Concentric tube pneumatic nebulizer) Çapraz akış (Cross flow nebulizer) Analit Çözeltisi Yüksek basınçlı gaz akışı Analit Çözeltisi

19 Gözenekli disk (Fritted disk nebulizer) Babington (Babington nebulizer) Analit Çözeltisi Yüksek basınçlı gaz akışı Orifis Çözelti filmi Atık

20 Alev başlığı (AAS-FAAS) Alev Başlığı Sprey Odası Yakıt Oksidant Numune Cam boncuk Akış durdurucu Sisleştirici Atık

21 - Damlalardaki çözücü buharlaştırılır - Büyük damlalar atığa gider - Alev ya da plazmaya giden küçük parçalar molekül, atom veya iyonlarına ayrıştırılır. - Damlalardaki çözücü buharlaştırılır - Numunenin yalnızca %5’i aleve ulaşır - Büyük damlalar atığa gider - Alev ya da plazmaya giden küçük parçalar molekül, atom veya iyonlarına ayrıştırılır.

22 Sisleştirilmiş bir numune aleve taşındığında, çözücü başlığının hemen üstünde yer alan birincil yanma bölgesinde (primary combustion zone) buharlaşır. Böylece oluşan ince toz halindeki katı parçacıklar alevin ortasındaki iç bölgeye (interzonal region) taşınırlar. Burası alevin en sıcak bölgesi olup, burada katı parçacıklar gaz halindeki atomları ve element iyonlarını oluşturur. Atomik emisyon spektrumları için uyarma işlemi de yine bu bölgede gerçekleşir.

23

24 Yakıt-Oksidant oranına göre alev çeşitleri: Yakıt-Oksidant oranına göre alev çeşitleri: -Fuel lean -yakıtı az alev -Stokiyometrik- 1:1 -Fuel rich -yakıtça zengin alev

25 Alevli AAS (FAAS)’de en çok serbest atom sağlayan alev yüksekliği ve yakıt/oksidant oranları belirlenerek analit absorpsiyonu ölçülür. Kolay oksitlenen elementlerde (Mg, Cr gibi) alev başlığının yüksekliği arttıkça A azalır

26 Hem emisyon hem de absorpsiyon spektrumları karmaşık yollarla alev sıcaklığındaki değişimlerden etkilenirler. Yüksek sıcaklıklar toplam serbest atom sayısını, dolayısıyla duyarlılığı artırır. Bununla birlikte, alkali metaller gibi bazı elementler için Hem emisyon hem de absorpsiyon spektrumları karmaşık yollarla alev sıcaklığındaki değişimlerden etkilenirler. Yüksek sıcaklıklar toplam serbest atom sayısını, dolayısıyla duyarlılığı artırır. Bununla birlikte, alkali metaller gibi bazı elementler için (E 2 -E 1 = küçük), sayıları sıcaklıkla artan atomların çoğu iyonlaşma ile yok olduğundan serbest atom sayısı azalabilir. (E 2 -E 1 = küçük), sayıları sıcaklıkla artan atomların çoğu iyonlaşma ile yok olduğundan serbest atom sayısı azalabilir. Alev sıcaklıkları, alevdeki uyarılmış ve uyarılmamış atom sayılarının birbirine oranını da tayin eder. Alev sıcaklıkları, alevdeki uyarılmış ve uyarılmamış atom sayılarının birbirine oranını da tayin eder. Ör. Mg için uyarılmış atom sayısı/uyarılmamış atom sayısı Asetilen/hava alevi ( C)’de Asetilen/hava alevi ( C)’de C’de C’de 10 -6

27 Elektrotermal AAS (ETAAS, GFAAS) Elektrotermal atomlaştırıcı olarak grafit fırın adı verilen 2-3 cm uzunluğunda 1 cm iç çapındaki tüp kullanılır. Bu tüpün her iki yanına bağlanmış elektrik akımı ile ısıtma yapılır. Püskürtücü yoktur, burada numune çözeltisi (10-50  L) mikropipet veya otomatik pipetlerle damlatılır. Oksitlenmeyi engellemek için tüpten, atomlaşma aşaması hariç inert gaz (Ar) geçirilir.

28 Grafit Fırın

29 Fırın programları 4 aşamalıdır: 1) Kurutma °C’de s kurutma yapılarak çözücü uzaklaştırılır. 2) Külleme °C’de, s ısıtılarak organik maddeler uzaklaştırılır. 3) Atomlaşma °C’de, 3-10 s ısıtılarak analit atomlaştırılır. 4) Temizleme °C’de kalıntılar Ar gazı akışı altında uzaklaştırılarak hafıza etkisi giderilir Elektrotermal atomlaştırıcılar düşük miktardaki numunelerde bile yüksek gözlenebilme sınırlarına sahiptir. Işık kaynağından (HCL) gelen ışık fırın içinden geçecek şekilde ayarlanarak, atomlaşma aşamasında açığa çıkan atomlar tarafından absorplanır.

30 ETAAS Sıcaklık Programı zaman Kurutma Külleme Atomlaştırma Sıcaklık (  C)

31 Grafit Tüp Numune verme (katı,sıvı,gaz) sıcaklık Absorbans sinyali zaman

32 GFAAS’nin Problemleri 1 ppb 2 ppb Element : Cd Dalga boyu: nm Slit : 0.4 nm Tekrarlanabilirlik - Ölçüm hızı düşük - Girişimler - Dar Dinamik aralık - Bazı elementler imkansız Absorbans

33 Girişimler 1- Kimyasal Girişimler 2- İyonlaşma Girişimi 3- Fiziksel Girişimler 4- Spektral Girişimler

34 Kaynak modülasyonu (alev kaynaklı girişim nedeniyle) Alevli AAS ile çalışılırken hem alevden (ısı ile uyarılmış analit atomlarının emisyonu) hem de lambadan dedektöre aynı ’da ışık ulaşabilir. Yalnızca ışık kaynağının neden olduğu uyarma (P/P o ) için alevden gelen emisyon çıkarılır, Bu işlem; i. ışık kesici ile ii. Chopper ile yapılır 1- karanlık5- karanlık 2- boşluk6- boşluk 3- karanlık7- karanlık 4- ayna8- ayna Lamba Kesici Alev Yarı geçirgen ayna Ayna Açık

35 Kimyasal Girişimler ve Çözümleri 1) Termal olarak kararlı yapı oluşturan bileşiklerin oluşması (alevli aas) - Anyon + Katyon  Tuz Ca 2+ (analit) + PO 4 3- (girişim yapan iyon)  Ca 3 (PO 4 ) 2 (k) - Atomlaşan analit miktarı azalır  absorbans sinyali azalır - Çözüm 1) Alev sıcaklığı arttırılarak daha fazla atomlaşma sağlanır (N 2 O- asetilen) 2) Serbest bıraktıcı reaktif (Releasing agents) ilave edilir – girişime neden olan iyonlar bağlanır ör. Ca + 2 tayininde La +2 veya Sr +2 ilave edilirse 2LaCl 3 + Ca 3 (PO 4 ) 2  2LaPO 4 + 3CaCl 2 Ca atomları serbest kalır ve absorbansı artar 3)“Koruyucu madde” ilave edilir – analiti bağlayarak uçucu hale getirir ör. Ca 2+ tayininde EDTA 4- ilave edilirse Ca 3 (PO 4 ) 2 + EDTA 4-  CaEDTA 2-  Ca atomları

36 Kimyasal Girişimler ve Çözümleri 2) Oksitlerin/Hidroksitlerin Oluşması (alevli aas) M + O  MO M + 2OH  M(OH) 2 - M analit - Çözüm 1) Alev sıcaklığı arttırılarak metaloksitler parçalanır ve daha fazla atomlaşma sağlanır 2) Alevde daha az oksidant kullanmak (lean alev)

37 İyonlaşma Girişimleri (alevli aas) 1A -2A elementleri kolay iyonlaştığı için daha çok karşılaşılır 1A -2A elementleri kolay iyonlaştığı için daha çok karşılaşılır M M + + e - M M + + e - İyonlaşma engellenerek atom sayısı arttırılmak istenir. İyonlaşma engellenerek atom sayısı arttırılmak istenir.Çözüm: Ortama daha çabuk iyonlaşan element ilave edilir. Ortama daha çabuk iyonlaşan element ilave edilir. Ör. Ca tayininde K ilavesi Ör. Ca tayininde K ilavesi Ca Ca e - K K + + e - K miktarı analit (Ca) miktarına göre fazla olduğu için K iyonlaşır ve ortam elektronca zenginleşir. Böylece reaksiyon Ca 2+ yi azaltacak yönde sola kayar. K miktarı analit (Ca) miktarına göre fazla olduğu için K iyonlaşır ve ortam elektronca zenginleşir. Böylece reaksiyon Ca 2+ yi azaltacak yönde sola kayar.

38 Fiziksel Girişimler Numune ve standartların farklı fiziksel özelliklere sahip olmasından kaynaklanan girişimlerdir. Numune ve standartların farklı fiziksel özelliklere sahip olmasından kaynaklanan girişimlerdir. Numune ve standart yoğunluklarının farklı olması püskürtme verimini, dolayısıyla atomlaştırıcıya ulaşan analit miktarını etkiler Numune ve standart yoğunluklarının farklı olması püskürtme verimini, dolayısıyla atomlaştırıcıya ulaşan analit miktarını etkilerÇözüm: Seyreltme Seyreltme Standart İlave Etme Yöntemi Standart İlave Etme Yöntemi

39 Spektral Girişimler Çizgi Girişimi: Çizgi Girişimi: Aynı ’da absorbans yapan elementin ortamda bulunması Ör. Ör. Al’un nm’de ölçümüne dayalı tayinde nm’de absorpsiyon yapan V girişime neden olur. Çözüm: Girişimin olmadığı başka ’unda çalışmak (Al için nm gibi başka bir çizginin seçilmesi) Zemin Sinyali Girişimi Zemin Sinyali Girişimi Moleküler absorpsiyon (-OH, CH, CO-) -yanma ürünlerinin geniş bantlar şeklinde ışın absorplaması Moleküler Saçılma -parçacıkların ışını saçması

40 Matriks kaynaklı spektral girişimler Absorpsiyon veya emisyon CaOH emisyonu CaOH absorp. Ba çizgisi Dalga boyu, A

41 D 2 Zemin Düzeltmesi

42 D 2 zemin düzeltmesi - aleve sırayla ışık kaynağından (HCL) ve D 2 dan ışık gönderilir - HCL  atom + moleküllerin absorbansı - D 2  atom  moleküllerin absorbansı   400 nm’den sonra kullanılamaz

43 Atomik Emisyon Spektrometresi Alevli AES Alevli AES Plazma (ICP) Plazma (ICP)

44 Emisyon spektroskopisinde kullanılan cihazların bileşenleri kaynak ve numune kabı seçici Dedektör PoPo P Sinyal işlemci

45 Alevli atomik emisyon spektroskopisi veya alev fotometresi biyolojik sıvı ve dokularda Na, K, Li, Ca (IA – IIA elementleri) gibi elementlerin tayinlerinde kullanılır. Alevli atomik emisyon spektroskopisi veya alev fotometresi biyolojik sıvı ve dokularda Na, K, Li, Ca (IA – IIA elementleri) gibi elementlerin tayinlerinde kullanılır.

46 Boltzmann eşitliği; = uyarılmış durumdaki atom sayısı N j = uyarılmış durumdaki atom sayısı = temel haldeki atom sayısı N o = temel haldeki atom sayısı = Boltzmann sabiti (1.38 x J/K) k = Boltzmann sabiti (1.38 x J/K) sıcaklık, Kelvin T = sıcaklık, Kelvin = N j ve N o arasındaki enerji farkı (joules) E j = N j ve N o arasındaki enerji farkı (joules) = kuantum seviyesine bağlı istatistiksek faktör P j ve P o = kuantum seviyesine bağlı istatistiksek faktör

47 Plazma Numune Sisleştirici RF güç kaynağı Dalgaboyu ayırıcı Dedektör Sinyal İşlemci Kayıt cihazı

48 Radyo frekans indüksiyon bobini Teğetsel argon plazma destek akışı Argon içinde numune aerosolü ve buharı

49 ICP sıcaklıkları

50 Yalıtım bloğu Plazma Argon Yardımcı argon Argon içinde aerosol Atık Numune

51 Kantitatif Analizler Beer-Lambert Yasası Beer-Lambert Yasası Kalibrasyon Kalibrasyon Standart Katma Yöntemi Standart Katma Yöntemi

52 Beer-Lambert Yasası  Numune içinden geçen ışığın belli dalga boyundaki absorbansı (A) şunlara bağlıdır: - Işığın numune içinde aldığı yola (b) - Numune derişimine (c) - Numunenin ışığı absorplama kabiliyetine (  ) artan [Fe 2+ ] Absorbans Fe +2 derişimiyle doğru orantılı

53 Beer-Lambert Yasası A = absorbans (belli ’da)  = molar absorptivite katsayısı ( ’a ve maddenin cinsine bağlı) b = ışık yolu c = analit derişimi Dalga boyu (nm) Absorbans

54 log P 0 /P = ε x c x b = A (Absorbans) Işık yolu (cm) analit derişimi Absorptivite katsayısı Derişim (c) birimi g/l olursa, , spesifik absorptivite katsayısı; Derişim (c) birimi mol/l olursa, , molar absorptivite katsayısı adını alır.

55 Beer-Lambert Yasası Işığın numune ile etkileştikten sonra geçen kısmı transmittans (T) olarak adlandırılır ve; % transmittans T ; 0 (sıfır) ile 1aralığındadır, %T ; 0 (sıfır) ile 100 aralığındadır

56 Beer-Lambert Yasası Absorbans (A) : numune tarafından absorplanan ışık miktarıdır ve transmittansla bağlantılıdır.

57 Beer-Lambert Yasasında Sınırlamalar  Işık monokromatik olmalı  Işık yolu sabit olmalı  Numunede: o Floresans veya fosforesans o Işığın saçılması (heterojen çözelti) o Kimyasal formunda bozulma olmamalı  Numune çok derişik olmamalı

58 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Derişim Işık Yolu, cm

59 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Aletsel sapmalar Aletsel sapmalar Kimyasal sapmalar Kimyasal sapmalar

60 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Aletsel sapmalar - Polikromatik ışınlarla görünür aletsel sapmalar: Absorplayıcı türün 1 ve 2 dalga boylarına ilişkin molar absorplama katsayıları değiştikçe sapmalar artar Absorbans Dalga boyu Derişim

61 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Aletsel sapmalar Kaçak ışınlar sebebiyle aletsel sapmalar: Prizmaların, merceklerin, filtrelerin ve pencerelerin yüzeylerinde meydana gelen saçılmaların sonucunda oluşur. A= log(P 0 /P) A’ = log (P 0 + P s )/(P 0 + P s ) P 0 = 100 A= log(100/40)= P= 40 P 0 = 100 A’= log[(100+10)/(40+10)]= P= 40 Ps= 10

62 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Kimyasal sapmalar Yüksek derişimlerde (genellikle > 0.01 M) absorplayıcı tanecikler arasındaki ortalama uzaklık, her taneciğin komşu taneciklerdeki yük dağılımını etkileyebileceği noktaya kadar küçülür. Yük dağılımının etkilenmesi, kullanılan dalga boyundaki ışınların absorplama derecesini değiştirir. Etkileşim derecesi derişime bağlı olduğu için bu süreç derişim ile absorbans arasındaki doğrusal ilişkiyi bozar. Yüksek derişimlerde (genellikle > 0.01 M) absorplayıcı tanecikler arasındaki ortalama uzaklık, her taneciğin komşu taneciklerdeki yük dağılımını etkileyebileceği noktaya kadar küçülür. Yük dağılımının etkilenmesi, kullanılan dalga boyundaki ışınların absorplama derecesini değiştirir. Etkileşim derecesi derişime bağlı olduğu için bu süreç derişim ile absorbans arasındaki doğrusal ilişkiyi bozar.

63 Beer-Lambert yasasından sapmalar: Kimyasal sapmalar Analit molekülleri ayrışırsa, birbiri ile birleşerek veya çözücü ile reaksiyona girerek farklı bir ürün oluşursa Beer-Lambert yasasından sapmalar ortaya çıkar. Analit molekülleri ayrışırsa, birbiri ile birleşerek veya çözücü ile reaksiyona girerek farklı bir ürün oluşursa Beer-Lambert yasasından sapmalar ortaya çıkar.

64 Problem Problem 250 mL’lik stok Fe(phen) 3 2+ çözeltisinden 1.0 mL alınıp 100 mL’lik balonjojeye konularak hacme tamamlanıyor. Seyreltik bu çözeltinin 0.1 cm’lik küvette UV-vis spektrometre ile absorbans değeri okunuyor. Fe(phen) 3 2+ için molar absorptivite katsayısı M -1 cm -1 olduğuna göre başlangıçtaki stok çözeltinin derişimini hesaplayınız. Cevap: A=  bC 0.560= x 0.1 x C C seyreltik = 5.09x10 -5 MC stok = 5.09x10 -5 x100/1= 5.09x10 -3 M Seyrelme faktörü

65 Kantitatif Amaçlı Uygulamalar Lineer Kalibrasyon Doğrusu Farklı derişimlerde analiti içeren çözeltiler (standartlar) hazırlanır Farklı derişimlerde analiti içeren çözeltiler (standartlar) hazırlanır Her bir çözeltinin (standartın) absorbans değerleri okunur Her bir çözeltinin (standartın) absorbans değerleri okunur Derişime karşı Absorbans grafiğe geçirilir Derişime karşı Absorbans grafiğe geçirilir Bilinmeyen numunenin absorbansı okunur Bilinmeyen numunenin absorbansı okunur Absorbansa karşılık gelen derişim hesaplanır Absorbansa karşılık gelen derişim hesaplanır

66 Lineer Kalibrasyon Amaç: İki bilinmeyen x ve y arasındaki ilişkinin doğrusallığını bulmak Amaç: İki bilinmeyen x ve y arasındaki ilişkinin doğrusallığını bulmak y = mx + n burada; x; bağımsız değişken y; bağımlı değişken m; eğim (dy/dx) n ; y eksenini kesen nokta y = mx + n burada; x; bağımsız değişken y; bağımlı değişken m; eğim (dy/dx) n ; y eksenini kesen nokta

67 Problem: İçme sularında Fe tayini Absorbans ve Fe(phen) 3 2+ derişimi arasında doğrusal ilişki olduğu düşünülür. Absorbans ve Fe(phen) 3 2+ derişimi arasında doğrusal ilişki olduğu düşünülür. [Fe], ppm (mg/L) A 508, nm numune?0.405

68 Numune absorbansı Analit derişimi

69 Standart Katma Yöntemi Matriksten dolayı, sulu standartlarla çizilen doğrunun ve standart ilave edilerek çizilen doğrunun eğimleri farklı ise standart katma yöntemi kullanılırYöntem:  Eşit miktarda numune eklenir  Numunelere artan miktarlarda standart katılır  Numune hacmi ve toplam hacim tüm standartlar için aynıdır  Tüm çözeltilerdeki girişim eşit kabul edilir.  Son derişim doğrusal çalışma aralığındadır  Lineer kalibrasyon doğrusunun y’nin (absorbans) 0 (sıfır) olduğu noktadaki x (derişim) eksenini kestiği nokta seyreltilmiş analit derişimidir. Dezavantajı: - ölçüm sayısı artar - Her numune için ayrı kalibrasyon gerekir

70 Standart Katma Yöntemi Sr’un sulu ortamdaki kalibrasyon doğrusunun, akvaryum suyunda standart katma yöntemi ile çizilen kalibrasyon doğrusu ile Sr’un sulu ortamdaki kalibrasyon doğrusunun, akvaryum suyunda standart katma yöntemi ile çizilen kalibrasyon doğrusu ile karşılaştırılması Standart Katma Sr’un sulu numunesi Eklenen Stronsiyum (ppm) Kesişim = ppm Absorbans Standart eğri (Su içerisinde Sr)

71 Standart Katma Yöntemi Num. Hesabı Çöz. 2: 0242 { Aynı hacimde numune alınır Artan miktarlarda standart ilave edilir Tüm çözeltiler aynı hacme tamamlanır 1234 Çözelti no.1234 Std Sr derişimi=10 ppm Numune hacmi (mL) 5555 Standart hacmi (mL) 0134 Toplam hacim (mL) çözücü Standart (Sr) numune Numune Hazırlama örnek

72 Standart İlave Etme Yöntemi 1) İlave edilen standart derişimleri hesaplanır. Önceki slayttaki örnek için; X 1 = 0 X 1 = 0 X 2 = 1 mL x 10 ppm / 10 mL = 1 ppm X 2 = 1 mL x 10 ppm / 10 mL = 1 ppm X 3 = 3 mL x 10 ppm / 10 mL = 3 ppm X 3 = 3 mL x 10 ppm / 10 mL = 3 ppm X 4 = 4 mL x 10 ppm / 10 mL = 4 ppm X 4 = 4 mL x 10 ppm / 10 mL = 4 ppm 2) Her bir standart için okunan absorbans değerine karşı derişim grafiğe geçirilir. 3) Numune derişimini bulmak için y= 0 olduğu noktada x(derişim) hesaplanır. 4) Bulunan sonuç seyreltme faktörü ile çarpılır

73 Tekli Standart Katma Yöntemi Amaç:  Standartı, bilinmeyen karmaşık matriksli numuneye benzetmek  İki ölçüm yapılır: numune numune numune üzerine analit standartı ilave edilmiş çözelti numune üzerine analit standartı ilave edilmiş çözelti

74 Tekli Standart Katma  x l sabit Bilinmeyen Karışım

75 Problem: İdrardaki fosfat derişimi spektrofotometrik olarak fosfatın molibden mavisi reaksiyonu ile tayin edilmek isteniyor. Aşırı molibden mavisi 1.0 mL idrar numunesine ilave ediliyor. Numune 5.0 mL’ye seyreltiliyor ve UV-vis spektrofotometre ile analiz ediliyor. Seyreltilmiş numunenin 710 nm’deki absorbans değeri 0.139’dur. İkinci 1.0 mL idrar numunesine 1 mL 5 ppm fosfat standartı ve aşırı molibden mavisi ilave ediliyor ve 5.0 mL’ye seyreltildikten sonra 710 nm’de okunan absorbans değeri ise idrar numunesindeki fosfat derişimini (ppm) hesaplayınız. Cevap: A numune /C numune = A karışım /C karışım 0.139/C idrar = 0.836/1 ppm+ C idrar C idrar = 0.2 ppm seyreltik numunede 0.2 x 5 mL/ 1 mL = 1 ppm