- OPTİK YÖNTEMLER VE IŞIK IŞINLARI
- Kimyasal maddelerin nicel analizleri, onların bazı fiziksel özelliklerine dayanarak da yapılabilir. Optik yöntemlerde ışığın madde tarafından absorblanması ve yayılması gibi basit özellikler kullanılır.
- Uygulanan analiz yöntemlerini maddeler halinde yazarsak ,
- IŞIĞIN ABSORBLANMASI
- Görünür bölge
- Ultraviyole (Morötesi)
- Infrared (Kızılötesi)
- Nükleer manyetik rezonans (N-MR, MR)
- Atomik absorbsiyon spektroskopisi
- IŞIĞIN YAYILMASI
- Alev fotometresi
- Emisyon spektroskopisi
- IŞIĞIN KIRILMASI
- Refraktometri
- POLARİZE IŞIĞIN DÜZLEMİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ
- Polarimetri
Işını absorblayan fazın kalınlığı sabit kalmak şartıyla, fazı geçen monokromatik ışının şiddeti, çözeltinin konsantrasyonu arttıkça logaritmik, üstel veya geometrik olarak azalır. Buna göre 1 cm' lik bir çözeltiden geçen ışının şiddeti 1/2 oranında azalıyorsa, çözelti kalınlığı iki katına çıktığında (2 cm) ışığın şiddeti 1/4 oranında azalır. Bu formüllerden yola çıkılarak Absorbans ve Transmitans (Geçirgenlik) değerleri bulunur.
Transmitans = geçen ışık şiddeti / çıkan ışık şiddeti = T (geçirgenlik)
.100T= % Transmitans ve T değerinin negatif logaritması da absorbans değerini verir.
Absorbans = -logT
Kolorimetri : Absorbsiyon ölçümüne dayanan en basit tekniktir. Bu amaçla kullanılan aletlere Kolorimetre denir. Bu yöntemle,
- Kendisi renkli olan maddeler
- Kendisi renkli olmayan ancak renkli bileşik veren maddeler
- pH indikatörleri kullanılabilir.
- SPEKTROFOTOMETRİ
- Kolorimetride çözeltilerin renklerinin karşılaştırılmasında, gözün yanılması ve kişisel hataların oluşması mümkündür. Bu nedenle, çözeltiden çıkan ışının şiddeti elektrofotometrelerle ölçülmeye başlamıştır. Bu amaçla kullanılan araçlara Spektrofotometredenir. Kullanılan ışının dalga boyuna göre spektrofotometreler değişik isimler alır:
| 200 - 400 nm | UV (Ultraviyole) Spektrometresi |
| 400 - 700 nm | Görünür Bölge Spektrometresi |
| 700 - 2500 nm | IR (Infrared) Spektrofotometresi |
- Spektrofotometrelerde bulunan başlıca parçaları inceleyelim,
- Işın Kaynağı :
- Sistemin kullandığı ışını sağlar. Bu ışın kaynağının kesintisiz, sabit değerde ve yüksek enerjili ışın sağlaması beklenir. Görünür bölge spektrofotometrelerinde genellikle wolfram lambalar kullanılır. UV ışını elde etmek için, basınçlı hidrojen ve döteryum lambalar kullanlır.
- Monokromatörler (Frekans seçiciler) :
- Işın kaynağından gelen ışın demetini dalga boylarına göre ayırarak istenen dalga boyundaki ışının kullanılmasını sağlar. Monokromatörler, giriş açıklığı, toplayıcı, prizma, odaklayıcı ve çıkış aralığı bileşenlerinden oluşur.
- Diyafram :
- Işın şiddetinin kontrol edilmesini sağlayan parçadır.
- Küvetler (Örnek Kapları) :
- İçine örnek çözeltisinin konduğu kaplardır. Görünür bölge için cam, UV için ise kuvarstan yapılmış olanları kullanılır. Küvetler kesinlikle birbirlerinin aynısı olmalıdır. Işığın geçeceği yüzeyler cilalı, diğer yanlar ise buzludur.
- Detektörler :
- Algıladığı ışınları elektrik enerjisine dönüştürür. İnsan gözü en duyarlı detektör olmasına karşın kantitatif ölçüm yapamaz. Kullanılacak detektör, bütün dalga boylarına eşit derecede duyarlı, ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilmeli ve bunu kısa sürede yapabilmeli, enerji dönüşümü orantılı olmalı, düşük enerjili ışınlara duyarlı olmalı ve ölçüm sabit belirlenerek zamanla değişmemelidir.
- Kaydedici (Çıkış Ünitesi) :
- Detektörün ürettiği sinyalleri okuyup değerlendirerek herhangi bir çıkış ünitesi aracılığıyla (yazıcı, ekran v.s.) kullanıcıya gösterir.
- UV SPEKTROFOTOMETRELERİ
- Işın kaynağı olarak genellikle hidrojen lambaları kullanılır. ışın iki yansıtıcı aynadan geçerek Littrow prizmasına gelir. Buradan geri dönen ışın demeti dalgalarına ayrılmıştır.
- UV Spektrofotometresi, kalitatif ve kantitatif ölçümler yapmak için kullanılabilir.
- Nitel analizde bilinmeyen madde saflaştırıldıktan sonra ölçüm yapılarak, spektrumu, daha önceden alınan spektrumlarla her yönden karşılaştırılır. Bu şekilde uyum gösteren spektruma göre, maddenin ne olduğuna karar verilebilir.
- EMİSYON SPEKTROSKOPİSİ
- 1860 yılında Bunsen ve Kirchoft, aleve atılan tuzların alevi renklendirdiğini ve bu renklerin metaller için spesifik olduğunu keşfettiler. Alevin renk şiddeti, derişimleriyle doğru orantılıydı. Metal tuzları alevde buharlaşır ve atomik hale geçer. Bu nedenle aleve renk verirler, bu atomların valans elektronları ise termal enerji alarak daha yüksek enerji düzeylerine çıkarlar. Daha sonra, bu yüksek düzeye çıkmış atomlar, temel enerji düzeyine çıkarken aldıkları enerjiyi ışıma şeklinde geri verirler. Bu ilkeye dayalı kurulmuş olan spektroskopi dalına Alev Emisyon ya da Atomik Emsiyon Spektroskopisi denir
- Bu yöntemle, alkali ve toprak alkali metallerin kantitatif analizleri yapılabilmektedir. (Ca, Li, Na, Sr, Al, Ba, Cr, Cs, Cu, Fe, K, Mn, Ag, Be, Go, Mo, Ni, Pb, Sn v.s.)
- Atomik Abrsorbsiyon Spektroskopisi
- Bu yöntem, yüksek sıcaklıkta gaz halde bulunan element atomlarının, bazı ışınları absorblaması temeline dayanmaktadır. Absorblanan ışınlar genellikle UV ve görünür bölgededir. Maddenin çözeltisi bir alev kaynağının üzerine püskürtülür ve kuruyup buhar haline geldikten sonra, bir elektromanyetik ışın demetinin içinden geçirilir.
- Çok duyarlı bir yüntemdir ve çok düşük konsantrasyonda bile sonuç verebilmektedir, ancak bazı faktörlerden etkilenir. Bunlar; kullanılan yakıt ve yakıcı gazın cinsi, bunların karışım oranı, bek alevinin şekli, ortamdaki anyon ve katyon cinsi madde derişimi, ışın demetinin alev içinde kat ettiği yolun uzunluğu, örneğin püskürtülme hızı ve damlacıkların büyüklüğü, çözeltinin viskozitesi ve çözeltideki organik çözücü cinsi ve derişimi.
- Bu yöntemlerden görünür bölge spektroskopisi pratikte en sık kullanılan yöntemdir. Biyokimya laboratuvarlarında bir çok test için görünür bölge spektrofotometrelerinden yararlanılmaktadır.
-
- ----------------------------------------------------------------------------
- KROMATOGRAFİ NEDİR ?
- KROMATOGRAFİ
- Bir karışimdaki maddelerin, saf fraksiyonlar halinde ayrılmasını ve moleküllerin yapılarının belirlenmesini sağlayan bir yöntemdir. Kromatografide karışımı oluşturan bileşenler, durgun ve hareketli fazlar arasında dağılır.
- KROMATOGRAFİNİN MEKANİZMALARI
- 1. Adsorbsiyon
- 2. Partisyon
- 3. İyon değiştirme
- 4. Jel geçirgenliği
- Adsorbsiyon : Gaz, sıvı veya çözünmüş maddenin bir adsorban yüzeyinde tutulması olayıdır. Adsorban olan katı madde ile yüzeye tutunan madde arasında kimyasal bağ oluşmaz.
- Partisyon : Karışımda bulunan maddenin, birden fazla çözücü içinde, çözünürlükleri oranında dağılmasıdır. Eğer bir madde, iki fazlı bir sisteme sokulursa ve iki sıvıda da çözünürse, çözünürlüğü oranında iki faz arasında dağılacaktır. Maddenin iki fazda dağılma oranı Partisyon faktörü olarak bilinir ve belli derişim limitlerinde ve aynı sıcaklıkta sabittir.
- İyon Değiştirme : Suda çözünmeyen durgun fazın yapısında bulunan iyonları, hareketli fazdaki aynı cinsten başka iyonlarla bir dengeye göre değişmesi temeline dayanır. İyon değişimi kromatografisinde karışim halindeki maddelerin ayrılması için, önce bütün maddeler, durgun fazı teşkil eden iyon değiştiriciyle bağlatılır ve sonra her bir iyon türü teker teker ortamdan elimine edilerek ayrılır.
- Jel Geçirgenliği : Bu teknikte, durgun faz olarak doğal (selüloz, agar v.s.) veya sentetik (sephadex) bir jel sistemi ve hareketli faz olarak da karışımdaki tüm maddeleri tamamen çözebilen bir solvent kullanılır. Jel partikülleri, bir sıvı ile şişirildiklerinde porlu bir sistem oluştururlar. Jel ile doldurulmuş olan sütuna, çözünmüş haldeki madde karışımı ilave edildiğinde, karışımdaki moleküllerden çapı jeldeki porlarda büyük olanlar sütunu terk ederler, çapı porlardan geçebilecek büyüklükte olanlar ise partiküllerin yapısına nüfuz eder ve porlardan geçerek diffüzyon yoluyla ilerler.
- Kapalı Kolon Kromatografisi
- Kolon kromatografisi
- Gaz-sıvı kromatografisi
- Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi
- Açık Kolon Kromatografisi
- Kağıt kromatografisi
- İnce tabaka kromatografisi
- Kromatografik yöntemler, toksikoloji başta olmak üzere, genetik ve daha bir çok laboratuvarda kullanılabilen bir yöntemdir.
- --------------------------------------------------------------------
- pH Kavramı
- Bir litre çözeltide bulunan hidrojen iyonu konsantrasyonunun (H+) negatif logaritması pH olarak tanımlanır.
- pH = - log [H]
- Suyu örnek alacak olursak, suyun iyonlaşması,
- H2O => H+ + OH- olarak düşünülür.
- Bunun iyonlaşma sabiti ise, K = [H+] [OH-] / [H2O] olur.
- 25 oC' de Ksu = [H+] [OH-] = 1*10-14 olur. İyon derişimi sıcaklıkla değişir. Bu nedenle pH da değişir. Suyun pH' sı, 25 oC' de 7.00 iken, 37 oC' de 6.78, 50 oC' de 6.53' tür.
- pH Ölçüm Yöntemleri
- Başlıca iki temel yöntem vardır.
- 1. İndikatörlerle
- 2. Elektrometrik olarak.
- Elektrometrik yöntemde genellikle potansiyometrik yöntem kullanılır.
- İNDİKATÖRLER
- İndikatör maddeler genellikle, pH değiştikçe çözeltide renk değiştiren, karmaşık yapılı zayıf organik asit ya da bazlardır. İndikatörler de kendi aralarında sınıflandırılır. Tek renkli indikatörler, sadece belirli pH sınırları içerisinde renk değişimi gösterir. İki renkli indikatörler ise değişen pH aralığında iki renk değişmesi gösterir. Örneğin fenol red (fenol kırmızısı) asit ortamda sarı, bazik ortamda kırmızı renk alır.
- Bazı indikatörlerde renk değişimini göz kolayca fark edemez, bu durumda bunlara diğer bir renk karıştırılır. Bunlara Karışık renkli indikatörler denir.
- Çok renkli indikatörler ise her pH ortamında farklı renkler verir. Örneğin thymol blue (timol mavisi) pH 1.2-2.4 arası kırmızı sarı, pH 8.0-9.6 arası ise sarı-mavi renk verir.
- İndikatör olarak kullanılan maddelerin çözeltileri çoğunlukla düşük konsantraasyonludur ve bu maddeler genellikle suda iyi erimediklerinden alkolde eritilirler.
- Pratikte indikatörlerle pH ölçümü,
- 1.İndikatör kağıtlar ile (Bunların ilk örneği, Turnusol kağıdıdır.)
- 2.İndikatör çözeltileri ile
- 3.Tampon çözeltiler ile
- POTANSİYOMETRİK YOLLA ÖLÇÜM
- Bir elektrodun potansiyeli, daldırıldığı çözeltideki iyonların aktivitelerine bağlıdır. Bu ilkeye dayanarak, çözeltideki iyonların derişimleri saptanabilir.
- Bu yöntemin esası, çözeltiye daldırılan iki elektroda meydana getirilen bir basit pilin elektriksel potansiyelinin ölçülmesidir. Elektrodlardan biri Referans Elektrod, diğeri ise İndikatör Elektroddur.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder