2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Тәжірибенің техникасы, қолданылған реагенттер және аппаратуралар
Стандартты мырыш (ІІ) ерітіндісін дайындау үшін мырыш (ІІ) оксиді т.т.а. (ZnO) сынамасын азот қышқылында (1:1) (HNO3), еріту арқылы дайындайды. Жұмысшы ерітінділерінді мырыш (ІІ) стандартты ерітіндісін ионсыздандырылған суда ерітіп, дайындайды. Оны «Аквилон» фирмасының Деионизатор-301-де алды.
Экстракцияны термостатталған экстракциялық сосудта (Термостат-U1 ТЖ-0-03) жүргізді. Сосудқа рН мәні анықталған мырыш (ІІ) су ерітіндісін құйылады. Сулы ерітіндінің рН «Эксперт-001» иономерімен анықтады. Сосудта сәйкес температураға келтіргеннен кейін есептеліп алынған органикалық реагентті салынады . Экстракциялық тепе-теңдік орнағаннан кейін, қоспаны стақанға құйып салқындатады. Алынған қатты экстрактты декантациямен бөліп алады. Сулы фазаның тепе-теңдік рН анықтайды. Мырыш (ІІ) экстракциясының бақылау дәрежесін су фазасы бойынша СФ-201 спектрофотометрінде және электротермиялық атомизаторы бар «Квант-Z.ЭТА» атомдық-абсорбциялық спектрометрінде жүргізді. Графитті трубкаларды («SGL Carbon», Германия), жұмыр катодты мырышқа арналған шамды (λ=307,6) (Кортек,Ресей) қолданды. Газ ретінде жоғарғы жиіліктегі аргонды қолданды. Графитті кюветті алдын-ала бірнеше рет күйдірілді . Диффузиялық шағылу және жұту спектрлерін Cary 100 Scan UV-Visible Spectrophotometer құрылғыларында алынды. Қолданылатын құрылғының негізгі фотометриялық көрсеткіштері 3 кестеде көрсетілген.
Кесте 3. Cary 100 құрылғысының фотометриялық сипаттамалары.
Жарықтың шашырау,% |
0.02 (220 нм),<0.005 (370 нм) |
Қондырғының толқын ұзындығының абсолюттік қателігі, нм |
±0.2 (486.0 нм) |
|
<0.02 |
Фотометриялық дәлділік, А |
±0.003 (ASTM фильтр 930D), ±0.0006 (екеулік апертураның әдісі) |
Фотометриялық |
<0.0008 (1 А, фильтр 930 D,465 нм/590 нм, орталашаландыру уақыты 2 с) |
Фотометриялық дыбыс,А |
<0.000085<0.0002<0.0003 |
2.2 Мырыш (II)-ні атомдық-абсорбциялық спектроскопиямен анықтаудың әдістемесі
Реагенттер:
Мырыш (II)-нің стандартты ерітіндісі 1 мг/мл;
Ионсыздандырылған су.
Жұмысшы ерітінділер сыйымдылығы 1мл пластикалық Эпиндор пробиркасында мырыш (II)-нің стандартты ерітіндісін ионсыздандырылған сумен сұйылту арқылы дайындалды. Жұмысшы ерітінділердің концентрациялары 15, 30, 45 мкг/л болды. Алынған жұмысшы ерітінділер бойынша градуирленген график тұрғызылды. Ол үшін дозатор көмегімен 5мкл жұмысшы ерітіндісін өлшеп алып, ААС-де атомның жарықты жұту интенсивтілігі анықталды. Алынған нәтижелер 6 кестеде(Мырышты атомды-абсорбциялық әдіспен анықтаудың оптимальды шарттары) берілген.
2.3 Градуирленген график тұрғызу
Атомдық-абсорбциялық спектроскопия – жұтылу интенсивтілігі металл концентрациясына тәуелді, негізгі күйдегі атомдардың біріншілік сәулелену көзінен бөлінетін сәулеленуді жұтуға негізделген жоғары сезімтал аналитикалық әдіс. Атомдық-абсорбциялық спектроскопия негізгі күйдегі бос атомдардың сәулеленуді жұтуға негізделген. Атомдардың негізгі күйден қозған күйге оптикалық өтуіне сәйкес берілген элементке толқын ұзындығын таңдау, сәулеленудің жұтылуы негізгі күйдің қоныстануын төмендетуіне әкеледі. Жұтылу шамасы негізгі күйдегі атомдардың концентрациясына тәуелді, демек, элементтің концентрациясына тәуелді. Жұтылған сәулеленудің мөлшерін өлшей отырып, элементтің сандық анықтауын жүргізе аламыз.
Атомдық-абсорбциялық спектрометр жұтылатын сәулеленуді беретін біріншілік сәулелену көзінен, үлгіні енгізетін жүйесімен бос атомдардың көзінен, детектор мен нәтижені жинақтау электроникасы, берілгендерді өңдеу және редакциялау аппаратынан тұрады. Сәулеленудің жұтылуы негізгі күйдегі атомдардың санына тура пропорционал болғандықтан атомдық-абсорбциялық спектроскопия әдісі тиімді әдістің бірі екені түсінікті. Оған қоса жұтылу спектрлері өту спектрлеріне қарағанда қарапайым болып келеді. Атомдық-абсорбциялық спектроскопия тек сандық анализ үшін қолданылады.
Атомдық-абсорбциялық өлшеулер жүргізудің алдында атомизатордың температуралық бағдарламасы (4-кесте) анықталып, өлшеулердің аналитикалық шарттары (5-кесте) табылды.
Градуирленген график тұрғызу үшін атомизаторға мыстың концентрациясы әртүрлі, бірақ көлемі бірдей ерітінді еңгізілді. Жоғарыда келтірілген жағдайда (4,5-кестелер) ерітінділердің абсорбциясы өлшенді. Мырыш(II)-ні ААС әдіспен анықтау нәтижелері (6-кесте) бойынша градуирленген график сызылды (1-сурет). Бұл графиктің қисаю бұрышы спектрометрдің бағдарламасында келтірілген графикке сәйкес болуы дайындалған стандартты ерітіндінің өзінің титріне сәйкес екендігін көрсетеді.
Кесте 4. КВАНТ-Z ЭТА электротермиялық атомизаторы жұмысының температуралық бағдарламасы
Кезең |
Өсімі, с |
Төзімділігі, с |
Температура, 0С |
Газ |
Булану |
3 |
5 |
50 |
Бар |
Пиролиз 1 |
3 |
5 |
60 |
Бар |
Пиролиз 2 |
3 |
5 |
400 |
Бар |
Пиролиз 3 |
0 |
1 |
20 |
Жоқ |
Атомдану |
0 |
700 мс |
1900 (Zn) |
Жоқ |
Тазалау |
0 |
2000 мс |
2600 |
Бар |
Кесте 5. Атомдық - абсорбциялық өлшеулердің аналитикалық шарттары
Элемент |
Толқын ұзындығы, нм |
Монохроматордың ені, нм |
ЛПК шарты |
ЛПК тогі, мА |
Кернеу ФЭУ, В |
Cu |
324,8 |
0,5 |
Импульстік |
10 |
379 |
Pb |
283.3 |
1.0 |
Импульстік |
10 |
369 |
Fe |
372 |
0.5 |
Импульстік |
25 |
315 |
Zn |
307.6 |
0.5 |
Импульстік |
10 |
382 |
Кесте 6. Мырыш (II)-ні ААС әдіспен анықтау нәтижелері
С(Zn), мкг/л |
Абсорбция |
|
Пик, Б |
Интеграл, Б с |
|
0 |
0,0082 |
0,0035 |
15 |
0,7233 |
0,0545 |
30 |
0,9907 |
0,0736 |
45 |
0,5659 |
0,1889 |
Сурет 1. Мырыш (II)-ні ААС әдіспен анықтаудың градуирленген графигі.