UV

1
UVDE NICEL ANALIZ
2
Nicel analiz için gerekli Lambert-Beer yasasi
Maddenin isigi sogurma (absorplama) derecesini
ölçmek ve bundan yararlanarak derisimi saptamak
için, sogurma ile derisim arasindaki iliski
bilinmelidir. Monokromatik (tek dalgaboylu isima)
ve Io siddetindeki bir isik demeti, kalinligi b
cm olan bir tüpte bulunan çözeltideki herhangi
bir molekül tarafindan absorplandiginda siddeti
azalir ve tüpü I siddetinde terkeder.
Moleküllerin seçilen dalgaboyundaki isimayi
absorplamasi sonucu ortaya çikan azalma
Lambert-Beer esitligi ile verilir.,  log Io/I  
ebc  A   I0  Örnek kabina giren isik siddeti,
I   Örnek kabini terkeden isik siddeti e  
Molar absorpsiyon katsayisi  (L / mol.cm) b  
Örnek kabinin kalinligi  (cm) c   Derisim (mol /
L ), A  Absorbans
3
Absorbans ve geçirgenlik
Örnek kabini terkeden ve kaba giren isik
siddetleri arasindaki orana geçirgenlik (T)
denir.  I / Io T 10 -ebc  Absorbans ile
geçirgenlik arasinda ,  A - log T 2 log
T     Iliskisi vardir ve  T , yüzde geçirgenlik
adini alir.
4
Lambert-Beer yasasinin toplanabilirligi
Bir çözeltinin verilen dalga boyundaki toplam
absorbansi, çözeltide var olan bilesenlerin
bireysel absorbanslari toplamina esittir.
  Atoplam A1 A2 ....... An  
e1bc1 e2bc2 .............      1,2 indisleri
absorpsiyon yapan bilesenleri göstermektedir.  
5
Absorsiyon yapan ve yapmayan türler

• Organik kromoforlardan bir ya da fazlasini
  içeren bir organik bilesigin spektrofotometrik
  tayini mümkündür. Belli sayida inorganik türde
  (geçis metalleri, nitrit, nitrat, kromat
  iyonlari,osmiyumve rutenyum tetra oksitler vb.)
  absorlama yaptigindan dogrudan tayine
  elverislidir.
• Bilesik mor ötesinde sogurma yapmiyorsa, mor
  ötesinde sogurma yapan baska bir bilesige, bir
  türevine veya bir kompleksine dönüstürülerek de
  analizi yapilabilir. Örnegin, et ve baligin
  parçalanmasi sirasinda trimetilamin açiga çikar.
  Et ve balik, kalitesinin bulunmasi için pikrik
  asit ile etkinlestirilir bu yolla trimetilamin
  358 nmde sogurma yapan pikrat türevine
  dönüstürülerek analiz yapilabilir.

6
Analizde izlenen basamaklar

1. Maksimum sogurma dalga boyunun bulunmasi
2. Kalibrasyon grafiginin olusturulmasi ve
   bilinmeyen çözeltinin derisiminin bulunmasi

7
A) Maksimum sogurma dalga boyunun bulunmasi

• -Kör çözeltinin hazirlanmasi
• -Tarama çözeltisinin hazirlanmasi
• -Dalga boyu taramasi
• -- spektrofotometrede absorbans degerini
  sifirlama
• --Tarama çözeltisi için bir dalga boyu
  araliginda
• 10 nm arttirarak dalga boyu absorbans
  degerlerinin kaydedilmesi. Dalga boyuna karsi
  absorbans grafigi çizilerek en fazla absorbansin
  gözlendigi dalga boyunu
• belirlenmesi. Bu dalga boyunda kör absorsiyon
  yapmamali.

8
B) Kalibrasyon grafiginin olusturulmasi ve
bilinmeyen çözeltinin derisiminin bulunmasi

• Çalisilacak dalga boyu degeri saptandiktan sonra
• 1-Analizi yapilacak maddeyi içeren ve derisimleri
  bilinen bir dizi standart çözelti hazirlanir, kör
  çözelti için spektrofotometre 0Tye ayarlani ve
  seçilen dalgaboyunda  absorbans degerleri
  ölçülür. Absorbans degerleri, standart
  çözeltilerin bilinen derisimlerine karsi grafige
  geçirilir ve böylece bir kalibrasyon dogrusu elde
  edilir. Bundan sonra, bilinmeyen örnegin
  absorbans degeri ölçülür ve kalibrasyon
  dogrusunda bu degere karsi gelen derisim
  saptanir.
• A-c egrisi gibi T-c egrisi de mor ötesi
  analizinde kalibrasyon egrisi olarak
  kullanilabilir, hatta daha da güvenilirdir.
  Çünkü A-c egrisi A üzerindeki bagil duyarliligi
  göstermez.
• Konsantrasyon-absorpsiyon bagintisinda
  absorbansin 0,2-0,9 arasinda olmasina dikkat
  edilmelidir. Aksi halde hata büyür.

9

• 2-Diger bir yöntem de standart ekleme yöntemidir.
• Neden böyle bir yönteme gerek duyulmus?

Ayni miktarda numuneye standart bir çözeltinin
giderek artan miktarlari ilave edilir, sabit bir
hacme seyreltilir. Zamandan ya da numuneden
tasarruf etmek için, Numunen katkili ve katkisiz
sadece iki kismini kullanmak suretiyle standart
ekleme metodunu gerçeklestirmek mümkündür. Iki
kisim numuneden birine Vs ml standart eklenir. Bu
yaklasim asagidaki esitlige dayandirilir A1 e
Vx bcx /VtA1 A2 e Vx bcx /Vt e Vs bcs /Vt A2
/ A1den cx A1csVs /(A2-A1)Vx denkleminden
numunenin derisimi bulunabilir.
10
Soru1

• 3,6,6-trimetilsikloheks-2-en-1-on bilesiginin UV
  spektrumunda 239 nmde absorpsiyon yapmaktadir.
  Örnek tüpünün uzunlugu 1 cm ve molar sogurma
  katsayisi 9259, 3 Lmol-1cm-1 olduguna göre etanol
  içerisinde bu maddenin derisimi nedir? (?max da
  A1)

A ebc  19259.3 L /mol.cm x 1cm x c c 1.08 x
10-4 mol/L
11

• Soru-2 2,00 ml idrar numunesi, fosfat ile renk
  olusturucu bir reaktifle muamele edilmis ve daha
  sonra karisim 100 mlye seyreltilmistir. Ayni
  idrar numunesinden alinan ikinci bir 2,00 mllik
  kisma 0,03 mg fosfat/mL içeren standardin 5,00
  mlsi katilmis ve orijinal numune ile ayni
  sekilde islem görmüstür. Birinci çözeltinin
  absorbansi 0.428 ve ikincinin 0,538dir.
  Numunedeki mg/ml cinsinden fosfat derisimini
  hesaplayiniz.

12
Soru-3 Mor ötesi spektrumlari verilen (a) ve (b)
bilesikleri için ?maks ve emaks degerlerini
bulunuz. (a) Çözücü etanol, c 2,5x10-4M, l1
cm, (b) Çözücü H2O, c 1.9 mg/25 cm3, l1 cm.
13
Karisimlarinin analizi

• Karisimlarin analizinden iyi sonuç alabilmek
  için
• 1-Karisimdaki bilesenlerin absorbanslari Beer
  kanununa uymali
• 2-Bilesenler birbirlerinden bagimsiz olmali
• 3-Bilesenlerin molar absorptiviteleri arasinda
  büyük farklar oldugu dalga boylarinda çalisilmali

Bir çözeltinin verilen dalga boyundaki toplam
absorbansi, çözeltide var olan bilesenlerin
bireysel absorbanslari toplamina esittir.
 Atoplam A1 A2 ....... An  
e1bc1 e2bc2 .............  1,2 indisleri
absorpsiyon yapan bilesenleri göstermektedir.  
14
Tayini yapilacak karisim iki madde ihtiva ediyor
ve maddelerden birinin absorpsiyon yaptigi yerde,
öteki yapmiyorsa

• Bu durumda tayin çok kolay olur. Söyle ki M ve N
  spektrumlari maddelerden her birinin yalnizken
  verdikleri spektrum olsun. Iki ayri dalga boyunda
  ölçülen absorbanslardan yararlanilarak M ve N
  konsantrasyonlari bulunur.

15
Karisimdaki iki madde ayni dalga boylarinda
absorpsiyon yapiyorsa

• Öncelikle yine bilesenlerin absorpsiyon
  spektrumlari incelenerek, birinci bilesenin isigi
  çok absorpladigi ve  ikinci bilesenin az
  absorpladigi bir dalgaboyu (?1) seçilir. Bu
  dalgaboyunda her iki bilesen için derisimi
  bilinen çözeltiler kullanilarak absorbans ölçülür
  ve Lambert-Beer esitligine göre molar
  absorpsiyon katsayilari 1e?1ve 2e?1 bulunur. Daha
  sonra ikinci bilesenin isigi çok absorpladigi ve
  birinci bilesenin az absorpladigi bir dalgaboyu
  (?2) seçilir ve bu dalgaboyunda da derisimi
  bilinen çözeltiler kullanilarak her iki bilesen
  için absorbans degerleri ölçülür ve 1e?2ve 2e?2 
  bulunur.

16

• En son olarak da, c1 ve c2 derisimlerinde karisim
  halinde bulunan örnegin absorbansi ?1 ve ?2
  dalga boylarinda okunarak iki absorbans degeri,
  A?1 ve A?2 bulunur.
• Ölçülen bu absorbans degerleri ve hesaplanan e
  degerlerinden yararlanarak,
•   A?1    1e?1bc1 2e?1bc2
•   A?2    1e?2bc1 2e?2bc2
• Esitlikleri yardimiyla c1 ve c2 hesaplanir.

17
Soru Asagidaki spektrumu degerlendirerek, örnek
karisiminda bulunan A ve B maddelerinin molar
derisimlerini belirleyiniz.
18
Mol kütlesinin bulunmasi

• Bir bilesigin yapisina, sogurmasi diger
  kromoforlarin sogurmalarindan farkli fakat
  bilinen bir kromofor baglanarak ya da maddenin
  türevini yaparak bilesigin mol kütlesi de
  hesaplanabilir. Örnegin aminlerin pikratlari,
  aldehit ve ketonlarin 2,4dinitrofenilhidrazonlari
  ve sekerlerin osazonlari hazirlanabilir ve mol
  kütlesi, A sogurganligi ölçülerek asagidaki
  formül yardimiyla bulunabilir.

A ebc e gl /Mv M e gl/Av gbilesigin
kütlesi, M bilesigin mol kütlesi v çözeltinin
hacmi
19
Hiz sabitlerinin ve denge sabitlerinin (asitlik
veya bazlik sabiti, tautomeri denge sabiti vb)
bulunmasi

• Hiz sabiti Bir reaksiyondaki ürünlerden biri
  UV-Vis bölgede sogurma yapiyorsa, belli bir
  sogurma bandinin kaybolma ve ortaya çikma hizinin
  ölçülmesi yoluyla reaksiyon hizi ölçülebilir.
• Asitlik veya bazlik sabiti HA zayif asidi için
• pKa pH log(1-x)/x esitligi yazilabilir. pKayi
  bulmak için xi bulmak gerekmektedir. Bunun için
  HA ve A-, ayri ayri pKaya yakin pHli tampon
  çözeltilerde çözülür ve uygun dalga boyunda
  molar absorbanslari ölçülür. Molar absorbanlarin
  toplanabilirlik özelliginden
• A eA x eHA(1-x)
• x (A- eHA ) / (eA- eHA)
• x degeri pKa yi veren formülde yerine konarak pKa
  hesaplanir

20

• Spektrofotometrik titrasyonla (asidimetrik,
  kompleksometrik, redoksimetrik titrasyon) es
  degerlik noktasi bulunarak derisim tayini
  yapilmasi
• Tautomer dengesinin çalisilmasi Suda ve apolar
  çözücülerde keto, enol yüzdeleri hakkinda bir
  fikir edinilebilir. Bazi tautometrik sistemlerde
  kararli bilesenlerin bulunmasina yarar.

21
Kaynaklar

• http//web.inonu.edu.tr/hturkdemir/SORU311.htm
• Gündüz, T., Instrumental analiz, Ankara, 2002,
  Gazi kitapevi, s267-270
• Okay, G. ve Yildirir, Y., Organik kimya
  problemleri ve çözümleri, Ankara, 1998, Bilim
  Yayinlari, s364
• http//kimyaevi.com
• Kiliç, E. ve Köseoglu, F., Analitik kimya
  temelleri 2, Ankara, 1999, Bilim Yayincilik,
  s569-572
• Erdik, E., Organik kimyada spektroskopik
  yöntemler, Ankara, 1998, Gazi kitapevi, s61-63