فلیم فتومتر
برای اندازه گیری Na K از دستگاه فلیم فوتومتر استفاده می شود که اساس کار این دستگاه بر اساس فرایند نشر اتمی می باشد.که نشر حاصل از انرژی هایی است که به صورت حرارتی از شعله دریافت می کند . حرارت شعله باعث برانگیخته شدن اتمها ، موکلولها و یونها می شود و وقتی این گونه های برانگیخته به حالت پایه انرژیشان بر می گردند مازاد انرژی خودشان را به صورت نشر از دست می دهند.
روش فلیم فوتومتری به این ترتیب است که نمونه مایع توسط یک مکنده موئین به سمت شعله با درجه حرارت بالا مه پاش می شود . ذرات کاملا پودر و ریز می شوند و سوختن و برانگیخته شدن ذرات سریعتر صورت می گیرد. اتمهای برانگیخته شده پس از اینکه نشر پیدا کرده از یک طول موج از آنها ساطع می شود . این طول موج ترکیبی از عناصر مختلف است که باید طیف مورد نظر خود را جدا کنیم از *****ی استفاده می کنیم که برای عنصر مورد نظر ساخته شده و طول موج همان عنصر را از خود عبور می دهد . طول موجی که از این ***** عبور کرده و دقت بالایی دارد و مربوط به عنصر مورد نظر است و برای اینکه این طول موج مورد نظر خود را جدا کنیم از *****ی استفاده کنیم که برای عناصر مختلف ساخته شده وطول موج مربوط به همان عنصر را از خود عبور دهد .طول موجی که از این ***** عبور کرده و دقت بالایی دارد و مربوط به عنصر مورد نظر است و برای اینکه این طول موج به جریان الکتریسیته تبدیل شود باید تقویت شود که بعد از ***** یک تقویت کننده وجود دارد و بعد از تقویت کننده یک ثبات یا نمایشگر وجود دارد که شما می توانید طیف ساخته شده را به صورت یک عدد مشاهده کنید بر حسب ppm منبع سوخت دستگاه flame اتان ، متان و استلین می تواند باشد در بین این سه منبع استلین انرژی دارد و درصد بیشتری از گونه ها را برانگیخته می کند و احتیاج به سیستم مجهز تر و پیشرفته است .
از استلین در بعضی از دستگاههای اتمیک استفاده می شود ولی برای عناصر قلیایی و قلیایی خاکی که مد نظر ما هستند استفاده نمی شود .بخش دیگر دستگاه تقویت کننده هوا برای بهتر سوختن شعله به شعله فرستاده می شود .دستگاه به طور خود به خود نمی تواند طول موج ها را به mg/lit و ppm تبدیل کند باید یک غلظت های برای آن باید تعریف کرد .بنابراین از یکسری محلول های استاندارد استفاده می کنیم . محلول های استاندارد دارای غلظت مشخص و تعریف شده هستند . و با این استاندارد ها دستگاه را کالیبره می کنیم . استاندارد هایی که می سازیم : 50 40 30 20 10 5 0
کالبیره کردن:غلظت 5/1 روی 100 تنظیم می کنیم استانداردها ر ا به دستگاه می دهیم وغلطت ها را قرائت می کنیم و نمودار غلظت استاندارد را رسم می کنیم و بهترین خط را رسم کرده معادله ی خط را تعیین می کنیم. اگر غلظت محلول از 50 بالاتر رفت باید محلول را رقیق کنیم
برای ساختن استاندارها دقت زیادی لازم است:چون دقیق بودن کار به استانداردها بستگی دارد.ظرفها باید کاملا استریل شود.اندازه گیری ها وهمچنین به حجم رسانی باید دقیق باشد.استانداردNaبا نمک Naclوپتاسیم با نمک kcl ساخته می شود.
برای ساختن محلول هایی که غلظتشان کم است ممکن است با مشکلاتی مواجه شویم از قبیل:دقت پایین دستگاه ها ،خطا در توزین... برای کم کردن خطا بهترین کار این است که از محلول مادر برای ساختن استانداردها استفاده شود.
* محلول مادر : محلول1000 ppm است بنابراین بهترین کار این است که از روی محلول مادر،استاندارهای دیگر را بسازیم به این ترتیب که:از محلول 1000ppmیک محلول 100ppm واز روی محلول 100ppmسایر استانداردها را می سازیم.
این روند درصد خطا را به شدت پایین می آورد که در واقع از فرمول زیر استفاده می شود .
N1 V1 = N2 V2
ساخت محلول 100PPM :
N1 V1 = N2 V2 1000 * V1 = 250 * 100 V1 = 25ML
ML25 از محلول مادر را برداریم و به حجم CC250 برسانیم
به همین صورت از محلول ppm100 محلول های استاندارد را می سازیم برای رقیق سازی معمولا برای 10/1 انجام می شود .
__________________
Graduated اسپکتروفتومتر
اسپکتوفتومتری جذبی Absorption Spectrophotometr
اندازه گیری کمی در این متدها به این ترتیب است که یک دسته اشعه نورانی را به نمونه تابانده و سپس مقدار نور جذب شده را به وسیله مقایسه شدت نور خارج شده از محلول و شدت نور اولیه اندازه گیری می کنند.
قانون کمی Absorptionmetry یا قانون لمبرت_بیر Lambert _Beer`s Law این قانون اساس تجزیه کمی را در Absorptiometry تشکیل می دهد.
هرگاه یک نور ساده monochromatic که با Io نشان داده می شود را عمد بر سطح تابش وارد یک محلول یکنواخت و شفاف و ضخامت L و غلظت مولکولی c گردد. یک قسمت از آن جذب شده ، یک قسمت دیگر از محلول عبور کرده و در امتداد شعاع تابش خارج می گردد.
بنابراین : Io = Ir + It + Ia
Irبه دلیل اینکه نمونه در سل شیشه ای یا کوارتز و مقدار Irانعکاس داده شده در سطح جدایی شیشه و هوا حدود 4% است و همچنین با به کار بردن Blank می توان اثر آن را خنثی کرد. در نتیجه : Io = It + Ia
: Iaاندازه گیری Ia مشکل است . در صورتی که مقادیر It و Io قابل اندازه گیری هستند ، لذا از تفاوت آنها Ia حاصل می شود . ولی آنچه که عملا به وسیله دستگاه اندازه گیری نشان داده می شودLog Io/ It که با Irرمتناسب است : Ir~ Log Io/ It
الف) قانون لمبرت Lambert`s Law
هرگاه یک دسته شعاع نورانی مونوکروماتیک از یک محلول جاذب و شفاف به ضخامت dL کم شدن شدت نور آن یعنی dI متناسب است با شدت نور تابش ضرب در ضخامت محلول :
dI = I × dL
dI = - k .I . dL
k ضریبی است که پس از اینکه تناسب به تساوی تبدیل می شود ضریب k نیز به آن اضافه می گردد. که اینجا k ضریبی ثابت با علامت منفی که نماینده کم شدن شدت نور است. حال اگر از رابطه فوق انتگرال بگیریم در نهایت به دست می آید:
Log It/Io = - k.L / 2.3
ب) قانون بیر Beer`s Law
بیر ثابت کرد که نه تنها جذب نور جاذب موجود در یک محلول تابع ضخامت محلول است بلکه تابع غلظت مولکولی نیز می باشد. یعنی اگر L تابت باشد و غلظت را 2 برابر کنیم همان اثری را خواهد داشت که در غلظت ثابت L را 2 برابر کنیم :
Log It/Io = - k.C / 2.3
و در نهایت با ترکیب این 2 معادله این چنین به دست می آید:
Log It/Io= -e.L.C
مقدارLog It/Io را با A نمایش می دهند Absorbance در رابطه کلی c: غلظت بر حسب mol/L
L : ضخامت سل بر حسب cm
e: بر حسب L/mol . cm که نماینده حساسیت اندازه گیری است یعنی هر چه مقدار آن بیشتر باشد حساسیت اندازه گیری بیشتر است. مقدار به درجه حرارت و جنس حلال و جنس جسم محلول و طول موج بستگی دارد و حداکثر مقدار آن [1]10 It/Io را با T نمایش می دهند و با عنوان Trnnsmitance نام می برند
A= -Log T or A=2-Log% T
گالوانومتر دستگاههای اندازه گیری جذب نور معمولا هم بر اساس A و هم بر اساس T درجه بندی شده و هر یک را می توان انتخاب کرد . ولی اندازه گیری A بیشتر معمول است ، زیرا منحنی C غلظت بر حسب A یک خط مستقیم با ضریب زاویه CLاست ولی منحنی C بر حسب T خط مستقیم نیست .
چرا استانداردها را کوچک در نظر می گیریم ؟ چون تا یک حدی منحنی خطی است و بعد از اینکه غلظت استانداردها از یک حدی زیاد شد نمودار خطی نیست . بهترین حالت این است که خط مستقیم باشد .
روش کار :
gr 5 از نمونه خاک را توزین کرده در این مایر ml250 ریخته همچنین 2 نمونه Blank به عنوان شاهد به نمونه اضافه کنیم.
سپس ml 100 از محلول عصاره گیری بی کربنات سدیم به آنها اضافه کرده و بعد از مدت نیم ساعت Shake نمائید بلافاصله آن را با کاغذ صافی صاف نمائید .
اگر عصاره رنگی بود معمولا به ازاء هر نمونه gr 1 کربن اکتیو به عصاره اضافه نیم ساعت Shake ، سپس صاف نمائید بعد از صاف شدن نمونه ها ml25 از عصاره و Blank و استانداردها را در این مایرهای ml125 ریخته و ml25 از محلول مخلوط به آن اضافه کنید . مدت 15 دقیقه Shake نموده و حداقل بعد از یک ساعت رنگ آبی کامل شده را با دستگاه اسپکتوفتومتر روی طول موج 880 یا 820 قرائت نمائید
