Önemli spektrofotometre

7/24/2019 nemli Spektrofotometre

1/98

T.C.

MLL ETM BAKANLII

KMYA TEKNOLOJS

SPEKTROFOTOMETRE

Ankara, 2012


2/98

Bu modl, mesleki ve teknik eitim okul/kurumlarnda uygulanan ereveretim Programlarnda yer alan yeterlikleri kazandrmaya ynelik olarakrencilere rehberlik etmek amacyla hazrlanm bireysel renmemateryalidir.

Mill Eitim Bakanlnca cretsiz olarak verilmitir. PARA LE SATILMAZ.


3/98

ii

AIKLAMALAR ................................................................................................................... iv GR ....................................................................................................................................... 1 RENME FAALYET 1 .................................................................................................... 3 1.SPEKTROfotoMETRE ile demir tayini ................................................................................ 3

1.1. Elektromanyetik Ima.................................................................................................. 4 1.1.1. Inn Dalga Karakteri........................................................................................... 6 1.1.2. Inn Tanecik Karakteri........................................................................................ 8 1.1.3. Madde- In Etkilemesi....................................................................................... 11

1.2. Inn Absorplanmas (Sourulmas)........................................................................... 20 1.2.1. Beer-Lambert Kanunu ......................................................................................... 21

1.2.2. Lambert- Beer Kanunundan Sapmalar ................................................................ 24 1.3. Grnr ve Ultraviyole Alanda Absorpsiyon lme Cihazlarnn Balca Ksmlar 25 1.3.1. In Kayna......................................................................................................... 26 1.3.2. Dalga Boyu Seiciler ........................................................................................... 27 1.3.4. Dedektrler .......................................................................................................... 30

1.4. Spektrofotometre ......................................................................................................... 31 1.5. Spektrofotometreyle Demir Tayini ............................................................................. 34

1.5.1. Kullanlan Kimyasal ve zeltiler ....................................................................... 35 1.5.2. Yapl................................................................................................................ 35 1.5.3. Hesaplamalar ....................................................................................................... 35

1.6. Kalibrasyon Erisi izme........................................................................................... 36

1.6.1. Milimetrik Ktta Kalibrasyon Erisi izme..................................................... 38 1.6.2. Bilgisayarda Kalibrasyon Erisi izme............................................................... 39 1.7. ekirdein Yaps Ve Kararll................................................................................ 39

1.7.1.Doal Radyoaktiflik ............................................................................................. 44 1.7.3. Bozunma Serileri ................................................................................................. 46 1.7.4. Yapay ekirdek Reaksiyonlar Fisyon Ve Fzyon.............................................. 46 1.7.5.Nkleer Enerji ....................................................................................................... 46 1.7.6.Yarlanma Sresi ( Yar mr )........................................................................... 49 1.7.7. Aktiflik, Radyoaktif Inlarn Saym Ve Sala Etkisi ..................................... 50

UYGULAMA FAALYET.............................................................................................. 56 LME VE DEERLENDRME.................................................................................... 59

RENME FAALYET 2 .................................................................................................. 61 2. SPEKTROME TRE LE SULARDA FOSFAT TAYN................................................... 61 2.1. Kullanlan Kimyasal ve zeltiler .............................................................................. 62 2.2. Yapl........................................................................................................................ 62 2.3. Hesaplamalar ............................................................................................................... 63 UYGULAMA FAALYET.............................................................................................. 64 LME VE DEERLENDRME.................................................................................... 68

RENME FAALYET 3 .................................................................................................. 69 3. SPEKTROFOTOMETRE LE SULARDA SLFAT TAYN ........................................ 69

3.1. Sulardaki Slfat ve Etkileri......................................................................................... 69 3.2. Slfat Tayini................................................................................................................ 70

3.2.1. Yntemin Prensibi ............................................................................................... 70

NDEKLER


4/98

iii

3.2.2. Kullanlan kimyasal ve zeltiler ........................................................................ 70

3.2.3. Yapl................................................................................................................ 71

3.2.4. Hesaplamalar ....................................................................................................... 72 UYGULAMA FAALYET.............................................................................................. 73 LME VE DEERLENDRME.................................................................................... 78

RENME FAALYET 4 .................................................................................................. 79 4. SPEKTROFOTOMETRE LE SULARDA NTRAT TAYN......................................... 79

4.1. Sulardaki Nitrat ve Etkileri ......................................................................................... 79 4.2. Nitrat Tayini ................................................................................................................ 80

4.2.1. Yntemin prensibi............................................................................................... 80 4.2.2. Kullanlan Kimyasal ve zeltiler ....................................................................... 81 4.2.3. Yapl................................................................................................................ 81

4.2.4. Hesaplamalar ....................................................................................................... 82

UYGULAMA FAALYET.............................................................................................. 83 LME VE DEERLENDRME.................................................................................... 87

MODL DEERLENDRME.............................................................................................. 88 CEVAP ANAHTARLARI ..................................................................................................... 90 KAYNAKA......................................................................................................................... 92


5/98

iv

AIKLAMALAR ALAN Kimya Teknolojisi

DAL/MESLEK Kimya Laboratuvar MODLN ADI Spektrofotometre

MODLN TANIMIBu modl; standardna uygun olarakspektrofotometre iledemir tayini, sularda fosfat, slfat ve nitrat tayini yapabilmeile ilgili bilgi ve becerilerin kazandrld bir renmemateryalidir.

SRE 40/24

N KOUL YETERLK Ultraviyole spektrofotometresi ile analiz yapmak

MODLN AMACI

Genel Ama Bu modlle gerekli ortam salandnda standardna uygunolarak spektrofotometre ile analiz yapabileceksiniz. Amalar

1. Standardna uygun olarak spektrofotometre iledemirtayini yapabileceksiniz.

2. Standardna uygun olarak spektrofotometre ile sulardafosfat tayinini yapabileceksiniz.

3. Standardna uygun olarak spektrofotometre ile sulardaslfat tayini yapabileceksiniz.

4. Standardna uygun olarak spektrofotometre ile sulardanitrat tayini yapabileceksiniz.

ETM RETMORTAMLARI VEDONANIMLARI

Ortam: Temel kimyasal ilemlerini yapmak iin gereklidonanm ve tm donanmn bulunduu laboratuvar,ktphane, internet, bireysel renme ortamlar vb.Donanm: Atlyede; teknoloji snf, internet, ilkyardmmalzemeleri, sabun, personel dolab, laboratuvar nl,koruyucu malzemeler, numune, HCl zeltisi, sodyumasetat, tamponlama zeltisi, standart demir zeltisi,

standart slfat zeltisi, standart nitrat zeltisi,spektrofotometre, optik hcreler, pH metre, genellaboratuvar aralar vb.

LME VEDEERLENDRME

Modl iinde yer alan her renme faaliyetinden sonraverilen lme aralar ile kendinizi deerlendireceksiniz. retmen modl sonunda lme arac (oktan semeli test,doru-yanl testi, boluk doldurma, eletirme vb.)kullanarak modl uygulamalar ile kazandnz bilgi ve becerileri lerek sizi deerlendirecektir.

AIKLAMALAR


6/98

v


7/98

1

GR R Sevgili renci,

Yaadmz her yeri grnr klan n zellikleri nelerdir, sorusuna yant bulmak isteyen bilim ada mlar; yllarca aratrma yapm olmalarna karn tam ve net bi r sonuca ulaamamtr.

Ik konusunda tartlan temel nokta, n foton adl paracklarn oluturduu bir katareklinde mi, yoksa dalgalar halinde mi yaylddr. Kaba bir benzetmeyle k ; bir yerden bir yere bilardo toplar gibi mi, yoksa sahile vuran dalgalar gibi mi hareket etmektedir?

Bu modlde bu sorularn cevabn bulacak, nn madde ile etkileimi sonunda ne tr olaylarnmeydana geldiini ve bu olaylardan yararlanlarak yaplan aletli analizlerin neler olduunureneceksiniz.

Ayrca grnr ve ultraviyole alanda absorbsiyon lme cihazlarnn ksmlarn ve bucihazlarla nasl analiz yapldn reneceksiniz. Modl baaryla bitirdiinizde spektroskopikanalizin temellerini bilen ve uygulayabilen, iletmelerde aranan kalifiye bir eleman olacaksnz.

GR


8/98

2


9/98

3

RENME FAALYET 1Gerekli ortam salandndastandardna uygunolarak spektrofotometre ile demir tayini

yapabileceksiniz.

Enstrumantal analiz nedir? Aratrnz. In-madde etkileiminin nemi nedir? Aratrnz. Spektroskopik teknikler neye dayanr? Aratrnz.

1.SPEKTROFOTOMETRE LE DEMRTAYN

Analitik yntemler; klasik veya aletli yntemler olarak snflanr.

ANALZ YNTEMLER KLASK (YA) YNTEMLER ENSTRMANTAL (ALETL)YNTEMLER

Analiz sadece inorganik veya organikkimyasal maddelerin zeltileri kullanlarakgerekletiriyorsa buna ya analiz denir.

- Gravimetrik analiz - Volumetrik analiz

Analiz kimyasal zeltilerin yan sra cihazkullanlarak gerekletiriliyorsaenstrmantal analiz denir

- Spektroskopik analiz - Elektrokimyasal analiz - Kromatografik analiz- Termal yntemler

ok dk konsantrasyonlar tayinedilebilir

Maddenin fiziksel zelliklerini lmek iin eitli analitik metotlar gelitirilmitir. Bumetotlarn her biriyle maddenin bir fiziksel zellii llr. Bir metot maddenin hangi fiziksel zelliiiin gelitirilmise o fiziksel zelliin adyla anlr.

ARATIRMA

RENME FAALYET 1

AMA


10/98

4

LLEBLEN FZKSEL ZELLK ANALZ DALI KTLE Gravimetri HACM Volumetri-titrimetri IININ ABSOBLANMASI Absorptimetri IININ DAILMASI Raman spektroskopisi- trbitimetri IININ KIRILMASI Refraktometri-interforemetri IININ YAYINIMI Alevfotometrisi-emisyon spektroskopisi ELEKTRK LETKENL Kondktometri ELEKTRK MKTARI Kulometri KTLE/YK Ktle spektroskopisi

Aletli analizlerin snflandrlmas Aletli analizleri balca grupta toplayabiliriz:

Optik yntemler , Elektrometrik yntemler , Kromatografik yntemler .

Spektroskopi; bir rnekteki atom, molekl veya iyonlarn, bir enerji dzeyinden dierinegeileri srasnda absorplanan veya yaylan elektromanyetik mann llmesi ve yorumlanmasdr.

1.1. Elektromanyetik ImaIn veya elektromagnetik dalga (elektromanyetik radyasyon) uzayda ok byk bir hzla

hareket eden (yaylan) bir enerji eklidir. teki enerjilerde olduu gibi bu enerjinin de eitli ekillerivardr. Bunlardan en ok bilinenleri, k, s, radyo dalgalar ve X- nlardr. Bu enerji ekillerindengzle grneni sadece ktr. Inn uzaydaki hareketi dalgalar halinde olur. Uzayda dalgalar halindehareket eden baka enerjiler de vardr. rnein, ses de uzayda dalgalar halinde yayld halde ndanfarkldr. In bolukta enerjisinden hibir ey kaybetmeden byk bir hzla yayld hlde sesyaylamaz (rnein, havas boaltlm bir fanustaki zilin sesi duyulmaz.).

Elektromanyetik tayf (spektrum ) Gama nlarndan radyo dalgalarna kadar bilinen tmelektromanyetik

dalgalar ieren dizilimdir . Gne nm deiik dalga boylarnda yaynlanr , yaynlanan bu dalga

boylarnn sral grnm de gne spektrumu olarak isimlendirilir.Bilinen tam ad ise elektromanyetik gne spektrumudur.

Btn elektromanyetik dalgalar kapsayan n dizinine elektromanyetikdalga spektrumu (tayf) denir.

Grnr blgedeki nlar,ultraviyole (UV) ve infrared (IR , kzl tesi) blgelerinde bulunannlar, X nlar, nlar, mikro dalgalar ve radyo dalgalar hep elektromanyetik radyasyona rnekgsterilebilecek nm tipleridir. Bunlar birbirinden farkllatran zellikleri ise frekanslarnn (birimzamandaki titreim says) deiik olmasdr.[rnein, nsan gz380-760 nm (nanometre) frekansdeerleri arasndaki nmlar alglayabilir ve bu blgedeki nlar gzmze mor, mavi, yeil, sar,

turuncu ve krmz renklerde grnrler .].


11/98

5

Frekans deerleri farkl olan nlar, bu deerler dikkate alnarak sralandnda elektromanyetik spektrum elde edilir. Elektromanyetik spektrum yksek enerjili gama nlarndanok dk enerjili radyo dalgalarna kadar tm nlar yelpazesine verilen isimdir.

ekil 1.1de elektromanyetik spektrum gsterilmitir. Grld gibi nlar birbirinden ayrankesin snrlardan bahsedilemez. Inlar belirlerken kolaylk salamas asndan bazen frekans, bazendalga boyu, bazen de infrared nlarda olduu gibi dalgasays kullanlr.

ekil 1.1: Elektromanyetik dalga spektrum

Resim 1.1: Deiik dalga boylarndaki nlarn gnlk yaantmzdaki baz alanlar Elektromanyetik ma, hem dalga hem tanecik zelliine sahiptir. nterferans (giriim) ve

difraksiyon (krnm) davranlar dalga zelliiyle aklanr. Bir metal yzeyinden ma ile


12/98

6

elektronlarn koparlmas (fotoelektrik olay), ma enerjisinin bir madde tarafndan absorpsiyonu(sourulmas) ve emisyonu (yaylmas) olaylar mann tanecik zellii (foton) ile aklanr .

Dalga karakterini destekleyenfizik olaylar

Tanecik karakterinidestekleyen fizik olaylar

Giriim Siyah cisim mas Krnm Fotoelektrik olay

Polarizasyon x- n spektrumu Krlma Compton olay Yansma EmisyonSalma Absorbsiyon

Elektromanyetik spektrum

Tablo 1.1: Inn dalga ve tanecik karakteri

ekil 1.2: Inn dalga ve tanecik zellii 1.1.1. Inn Dalga Karakteri

Klasik fizikte dalgalar; elektromanyetik dalgalar ve mekanik dalgalar olarak iki tiptedir. Dalgadeyince ncelikle hepimizin aklna sudaki dalga hareketi gelir. Bu bir mekanik dalgadr. Bir tan suyadmesi ile oluan bir dalga, zerinde bulunan bir topu yer deitirmeden hareket ettirir. Top

srklenmez, bulunduu yerde dey olarak salnr. Bu nedenle yzeyde suyun ilerlemesi sz konusudeildir. Yer deitiren su deil yzeyindeki dzensizliktir. Sudaki dalga enerji tar ama suyutamaz. Yine ses dalgalar da enerji tar, havay tamaz.

Ik, bir elektromanyetik dalgadr. Adndan da anlalaca gibi elektromanyetik dalga, elektrikve manyetik bileenlerden olumaktadr. Bu iki bileen birbirine ve hareket ynne dik titreimyapmaktadr. Enerji aktarmnda yalnzca elektrik bileeni etkilidir.


13/98

7

ekil 1.3: Elektromanyetik dalga, E bu dalgann elektrik vektr, H manyetik vektr (bu iki vektrn birbirine ve her ikisinin de yaylma ynne dik olmas)

Bir elektromanyetik dalga tanmlanrken dalga boyu, frekans, dalga says, n iddeti gibizellikleri belirtilir.

Dalga boyu , (lamda) : Art arda gelen iki dalga zerindeki iki benzer nokta arasndakiuzaklktr (iki maksimum veya iki minimum nokta arasndaki uzaklk). Dalga boyu, metre(m),san timetre(cm), milimetre(mm), mikrometre(m), nanometre(nm), angstrm (A) gibi birimlerle ifadeedilir. Bunlarn arasndaki iliki aadaki gibidir.

1cm = 10 4 m =107 nm = 10 8 A ( 1 = 1000 m) , (1 nm = 1 m = 10 A)

BRM SEMBOL (m)

pikometre 1 pm 10 -12m

Angstrom 1 10 -10 m

Nanometre 1nm 10 -9 m

Micrometre 1m 10 -6 m

Millimetre 1mm 10 -3 m

Centimetre 1cm 10 -2 m

Metre 1m 1 m

Genlik (a): Bir dalgada maksimumun ykseklii veya minimumun derinliidir. Inn iddeti(veya parlakl) genliin karesi (a2) ile orantldr.

Dalga Says ( v ): Birim uzunluktaki dalga says olarak tanmlanr. Birimi cm-1dir. Dalgasays 1/ olarak tanmlanr.

v = 1 /

Periyot (P): Birbirini izleyen iki dalga tepesinin belli bir noktadan gemesi iin gerekli sredir.Birimi sn. dir.


14/98

8

Hz (c): Inn birim zamanda ald yoldur. Her eit nn vakumdaki hz ayndr ve (c) ilegsterilir (c = 3.1010 cm/sn). Bir nn hz vakumdan, herhangi bir ortama geite azalr ve (ci) ilegsterilir. Buna gre herhangi bir ortamdaki n hz,

ci = v. denklemiyle ifade edilir.

Frekans , (n): Birim zamandaki (saniyedeki) titreim saysdr. Ayn zamanda bir nnsaniyedeki periyot saysna(l/p) da frekans denir. Birimi (s -1) dir ve hertz (Hz) olarak tanmlanr. ortama bal olmayp mann kaynana baldr. (1 milyon hertz = 1 megahertzdir).

Bir nn dalga boyu ile frekansn arpm bir saniyede alnan yola eittir.

c . veya

c

Polarite : Titreim asdr, normal artlarda insan gz tarafndan alglanmaz.

rnek: 200 nm dalga boyu olan krmz n frekans ka hertzdir? (c = 3.10 8 m/s)

zm:

c = 3.10 8 m/s

= 200 nm = 200 x 10 -9 = 2.10 -7 m

c

815 1 15

7

c 3.10 m / s1,5.10 s 1,5.10 hertz

2.10 m

6 15 91.10 hertz 1megahertz 1,5.10 hertz 1,5.10 megahertz

rnek: 7,5.10 14 s-1 frekans olan mavi n dalga boyu ka Adur? (c: 3.108 m/s)

zm:

c = 3.10 8 m/s

= 7,5.10 14 s-1

cc

m s

smc 7114

8

10.410.5,7

/10.3

Am Amx Am 4000/1010.4101 10710

1.1.2. Inn Tanecik Karakteri
http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Polorizasyon&action=edit&redlink=1http://tr.wikipedia.org/wiki/%C4%B0nsanhttp://tr.wikipedia.org/wiki/%C4%B0nsanhttp://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6zhttp://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6zhttp://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6zhttp://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6zhttp://tr.wikipedia.org/wiki/%C4%B0nsanhttp://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Polorizasyon&action=edit&redlink=1


15/98


16/98

10

.h E veya

ch E

.

E = Fotonun enerjisi, joule (J) = Frekans, hertz (s -1)h = Planck sabiti, 6,634x10 -34 j/s

Eitlikten de grld gibi nn enerjisi frekans ile doru, dalga boyu ile ters orantldr.Inn enerjisini ifade etmek iin SI biri mi olan Joule dnda, cal, erg, elektron volt gibi birimler dekullanlr.

1 J = 0,239 cal = 1.10 7 erg = 6,242.10 18 eV

rnek: Dalga boyu 4,50 A olan bir X-nnn enerjisini eV cinsinden hesaplaynz(h = 6,63.10 -34 J/s, c: 3.10 8 m/s).zm: h = 6,63.10 -34 J/sc = 3.10 8 m/s = 4,5 A = 4,5.10-10 m

ch E

.

foton J m

sm x s J E /10.42,4

10.5,4)/10.3().10.63,6( 16

10

834

eV J 1810.24,61 olduundan,

fotoneV J eV x J E /10.76,2)/10.24,6()10.42,4( 31816 deeri elde edilir.

rnek: Dalga boyu 8000 A olan krmz nn bir fotonunun enerjisini ve ktlesinihesaplaynz (h = 6,63.10-34 J/s, c = 3.10 8 m/s).

zm: h = 6,63.10 -34 J/sc = 3.10 8 m/s = 3.10 10 cm/s = 8000 A = 8.10-7 m

ch E .

foton J m

sm x s J E /10.49,2

10.8)/10.3().10.63,6( 19

7

834

2.cm E bantsndan, ktle hesaplanr.

m= ktle

19 2 236 33

2 8 2

E 2,49.10 J(kg.m / s )m 2.76.10 kg 2,76.10 g

c (3.10 m / s)


17/98

11

bulunur.

1.1.3. Madde- In Etkilemesi

Bir nn elektrik ve manyetik olmak zere iki alan vardr. Bu iki alan sinsoidaldr ve nnyaylma ynne ve birbirlerine diktir. Bir nn maddeyle ilikisi, bu iki alan vastasyla olur.

ekil 1.4: Elektromanyetik Ima Bir madde zerine gnderilen n, bu maddenin atom veya moleklleri ile etkileime girer.

Etkileim, maddenin ve gnderilen nn zelliklerine gre farkl ekilde olur. Sonu olarak n yamaddeden geerek ilerler ya da madde tarafndan sourulur, yansr veya salr. In ile maddearasndaki etkileimler unlardr:

Inn krnm, Inn krlmas, Inn yansmas, In salmas, In polarizasyonu, In emisyonu (yaylmas), In absorpsiyonu (sourulmas).

1.1.3.1. Inn Krnm (Difraksiyon)

Krnm( difraksiyon),fizikte; "Ik, ses ve radyoelektrik dalgalarnn karlat baz engelleridolanarak gemesi." anlamnda kullanlmaktadr. Dalgalarn kk aralklardan (yarklardan),engellerden veya keskin kenarl yerlerden geii ile oluur. Dalgalar byle yerlerden geerkendorusal olan yollarndan sapar. In dalga karakterini ortaya karr. Su,ses, k veya radyodalgalar gibi her tr dalgada bu olabilir. Krnmn basit bir rnei, bir borunun iine konuulduuzaman, borunun br ucundan kan sesin her yne doru yaylmasdr. Buna karn bahehortumundan kan su dz bir izgi olarak yaylr.

Krnm, krlmadan ok farkldr; dalgalar farkl younlua sahip ortamlarda farkl hzlarlahareket eder , yaylma hznn farkl olduu bir ortama al olarak girerse krlma olur. Krnm olmasiin dalgann geecei araln boyutunun, dalgann dalga boyuna yakn veya ondan kk olmasgerekir.
http://tr.wikipedia.org/wiki/Seshttp://tr.wikipedia.org/wiki/I%C5%9F%C4%B1khttp://tr.wikipedia.org/wiki/I%C5%9F%C4%B1khttp://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_dalgalar%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_dalgalar%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_dalgalar%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgahttp://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgahttp://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgaboyuhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgaboyuhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgaboyuhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgahttp://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_dalgalar%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_dalgalar%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/I%C5%9F%C4%B1khttp://tr.wikipedia.org/wiki/Ses


18/98

12

ekil 1.5: In krnm

Resim 1.2: X- n difraktometresi (XRD) 1.1.3.2. Inn Krlmas

ekil 1.6: Inn krlmas Ik nlar saydam bir ortamdan baka bir saydam ortama geerken nlarn bir ksm

yansyarak geldii ortama dnerken bir ksm da ikinci ortama dorultusu ve hz deierek geer.In ikinci ortama geerken dorultu deitirmesine nn krlmas denir.

Inn ortam ile etkileimi krlma indisi ile llr. Bir maddenin krlma indisi, o maddede yolalan nn, bolukta yol alan a gre ne kadar yava ilerlediini gsteren bir katsaydr. Genelliklen sembol ile gsterilir. Krlma indisi saydam maddelerin ayrt edici bir zelliidir. Bazmaddelerin krlma indisi; Hava: 1,00; Su: 1,33; Elmas: 2,42; Zmrt: 1,57


19/98

13

Krlma indisi,

ii v

cn eklinde ifade edilir.

ni : Krlmaindisic : Inn boluktaki hz vi : Inn saydam ortamdaki hz

Krlma Kanunlar Gelen n, normal ve krlan n ayn dzlemdedir.

ekil 1.7: Krlma kanunlar Gelme asnn sinsnn, krlma asnn sinsne oran her zaman

sabittir. Busabit, ikinci ortamn birinci ortama gre krlma indisineeittir. ekildeki alara gre,

eklinde ifade edilir. Bu bantya Snell bants denir. Bu ba ntda; n 1: Younluu az olan ortamn krlma indisi n 2: Younluu ok olan ortamn krlma indisi v 1: Inn younluu az olan ortamdaki hz v 2: Inn younluu ok olan ortamdaki hzn ifade eder .Ik, younluu az ortamdan younluu fazla olan ortama girdiinde hem daha fazla ayla

krlr hem de hz azalr.

Saydam bir ortamn krlma indisinin baka bir saydam ortama gre krlma indisine balkrlma indisi denir. rnein, suyun cama gre krlma indisi nsu/ncam dr.

Saydam bir ortamn bolua gre krlma indisine mutlak krlma indisi denir. Bir ortamnmutlak krlma indisi bulunurken n boluktaki hznn o ortam ierisindeki hzna oran alnr.
http://tr.wikipedia.org/wiki/Snell_yasas%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Snell_yasas%C4%B1http://tr.wikipedia.org/wiki/Snell_yasas%C4%B1


20/98

14

Havann mutlak krlma indisi, nhava= 1; suyun krlma indisi, nsu= 4/3; camn mutlak krlma indisi,ncam= 3/2= 1,5tur.

rnek: Krlma indisi deerleri, maddelerin belirgin zelliklerinde biri olarak tanmlanmtr.Krlma indisinin llmesine dayananrefraktometri ynteminde, maddelerin krlma indisi deerleri,maddenin nitel anali zinde, saflk derecesinin belirlenmesinde ve karmlarn nicel analizindekullanlmaktadr.

Krlma indisi lm yapan dzeneerefraktometre ad verilir. Refraktometre, idrar dansitesilmnde sklkla kullanlr.

Resim1.3: Refraktometre

1.1.3.3. Inn Yansmas

Farkl iki ortamn ayrlma yzeyine gelen bir n dier ortama geemeyerek geri dnmesineyansma denir Ayrlma yzeyine gelen n bir ksmnn yansmasna ksmi yansma, tmnnyansmasna tam yansma denir Ik przl yzeylerde dank, przsz yzeylerde dzgn yansr

ekil 1.8: Dzgn ve dank yansma Yansma Kanunlar :

Gelen n, normal ve yansyan n ayn dzlem iindedir. Gelme as yansma asna eittir.


21/98

15

ekil 1.9: Yansma kanunlar In, krma indisleri farkl olan iki ortamn ara yzeyinden geerse mutlaka yansma olur. Inn

yansma oran krma indislerinin farkyla artar. Yansma olaynda n hz, renk, frekans gibizellikleri deimez. evremizdeki cisimleri, gzmze yansyarak gelen nlar sayesinde grrz.Periskop, mikrodalga frn, teleskop, ldak, deniz feneri, otomobil far, uydu yaynlarn alan anakantenler ve dikiz aynalar, yansma olayndan yararlanarak yaplmaktadr. Ara yzeye dik ayla gelenn demeti iin yansma oran aadaki bantyla verilir.

22 1

20 2 1

( )( )

r I n nYans ma Derecesi I n n

Bu bantda; n1: Younluu az olan ortamn krlma indisin2: Younluu ok olan ortamn krlma indisi


22/98

16

rnek: Havann k rma indisi 1 camn ki 1,5 olduuna gre dik olarak cama gelen nyansmasn hesaplaynz.

zm:n1: 1n2: 1,5

2 22 1

2 20 2 1

( ) (1,5 1)0,04

( ) (1,5 1)r I n nYans ma Derecesi

I n n

% 4 yansr.

1.1.3.4. Inn Salmas

Inn bir ortamdan geerken tanecikler tarafndan alkonulup tekrar geri salnmas olayna

salma denir. Salma olaynda gelen n dalga boyu ile madde iindeki tanecik ap nemlidir.Buna gre;

Rayleigh salmas: Boyutlar dalga boyundan nemli lde daha kk olanmolekl veya molekl ynlarnn oluturduu salmadr. znmmolekller veya ok atomluiyonlardan nn salmas Rayleigh salmasdr.

Tyndall salmas: Kolloid oluturabilecek byklkteki paracklarnoluturduu salma, plak gzle izlenebilecek kadar iddetlidir. Salan nlmleri polimer moleklleri ve kolloid paracklarnn bykln veeklini belirlemekte kullanlr.

Raman salmas: Paracklarla etkileen dalga boyunun saanmolekllerin titreim enerji dzeylerine gre deitii salma trdr.

ekil 1.10: In salmas In salmasndan dolay azalan transmisyon (artan absorbsiyon A = - log T ) llmesine

trbidimetri denir. Bunun iin kullanlan cihaza da trbidimetre denir.


23/98

17

Resim 1.4: Trbidimetre Bir partikl zeltisi, trbiditesine (bulanklna) bal olarak giren nn iddetini azaltr . Bu

k iddetinin azalmasnn nedeni; n salmas, yansmas ve de absorbsiyonudur.

Salmaya; reaktif katm hz, rnek deriimi, kartrma hz, bekletme sresi, scaklk, pH veiyon iddeti gibi etmenler etki eder.

Trbidimetrik lmlerde beyaz k kullanlr. zeltiler renkli ise o zaman ortamn en azsourma yapt dalga boyu blgesi seilmelidir.

1.1.3.5. Inn Polarizasyonu

Ik kendi dorultusunda giderken aa yukar, saa sola hareket eder. Polarize eden, yanikutuplatran filtreler ise n sadece bir ynde titreen dalgalarnn gemesine izin verir. In byletek ynl titretirilmesine polarizasyon (kutuplatrma) ad verilir.

Polarize k bir dzlem zerinde dalgalanan ktr. Adi k baz maddelerden geirilirse tek bir dzlem iinde kar. Bu dzleme polarize dzlem, a polarize k denir .

Ik dalgas, genellikle her dzlemde ilerleyen dalgalarn karmdr. Tek bir dzlemdeilerleyen k dalgasna dzlemsel polarize k denir.

Dzlemsel polarize k ile asimetrik ve absorplamayan maddeler etkiletii zaman, polarize n dzlemi saa (+) veya sola (-) a deitirir.

ekil 1.11: Inn polarizasyonu


24/98

18

Optik e aktif maddelerin polarize saptrma zelliklerine dayanarak bu maddelerin birzeltideki miktarlarn tayin etmeye yarayan alete polarimetre denir. Bu aletle ayn zamanda spesifikevirme as llerek saf optik aktif maddelerin tannmas da mmkndr.

Resim 1.5: Manuel ve digital polarimetre1.1.3.6. Inn Emisyonu (Yaylmas)

Gaz halindey ken belli bir enerji ile uyarlm olan atom veya molekllerdeki elektronlar buhalde kalmaz ve hemen ilk durumlarna dner. Bu dn srasnda belli bir n yayar. Yaylan bunn enerjisi uyarlm elektronun bulunduu enerji dzeyi ile ilk enerji dzeyi arasndaki enerjifarkna eittir. Yaylan nn iddeti ortamda bulunan atomlarn deriimine bal olduundan bu nnzelliklerinin llmesiyle nicel analizler yaplabilir.

Gnderilen enerjinin iddeti ok fazla olursa iteki elektronlar daha yksek enerji dzeylerinekar veya atomlardan tamamen uzaklar. Elektronun uzaklamasyla meydana gelen boluk daha stdzeylerdeki elektronlardan biri tarafndan doldurulur ve iki dzey arasndaki enerji fark n olarakdarya verilir. Yaylan bu n X- ndr. Yksek enerjiye sahip olan bu nn dalga boyu elementeve elektronun hangi enerji dzeyinden geldiine gre deiir .

ekil 1.12: In absorbsiyonu ve emisyonu Uyarlm enerji dzeyine karlan atomlarn ve tek atomlu iyonlarn daha dk enerjili

dzeylere geilerinde yaydklar ultraviyole ve grnr blge masnn llmesi, yaygn olarakkullanlan bir atomik spektroskopi ynteminin temelini oluturur. Eer atom veya iyonlarn uyarlmenerji dzeylerine kmalar bunlarn ultraviyole veya grnr blge masn absorplamalar dnda bir srele gereklemise yaylan mann llmesi yntemineatomik emisyon spektroskopisi(AES) ad verilir. Atomik emisyon spektroskopisi uyarmay salayan enerji kaynann trne gresnflandrlr. Analiz rneini atomlatrmak ve uyarmak iin alevin kullanld yntem alev emisyon


25/98

19

spektroskopisi adn alr. Atomlamann ve uyarmann elektriksel boalm veya plazma gibi bir enerjikayna ile gerekletirildii yntem ise sadece atomik emisyon spektroskopisi veya optik emisyonspektroskopisi olarak adlandrlr.

Bir maddenin emisyon spektrumu, maddenin bir rneinin s veya baka bir ekildeki enerji(elektromanyetik radyasyon, yksek voltajda elektrik boalm vb.) ile etkilemesinden sonragzlenebilir. Scak bir s kaynandan yeni karlm kzgn veya akkor halindeki bir demir ubukkarakteristik bir k yayar. Bu gzle grlebilen k, emisyon spektrumunun gz tarafndanalglanabilen bir ksmn oluturur. Ayn demir ubuun scakl ise emisyon spektrumunun baka bir blgesini- kzl tesi (IR)- oluturmaktadr. Her elementin emisyon spektrumu farkldr.

Atomik spektrumlardaki karakteristik izgiler, ayn insanlarn tannmasnda parmak izlerininkullanm gibi, bilinmeyen atomlarn kimyasal analizi iin kullanlabilir. Eer bilinmeyen birmaddenin emisyon spektrumundaki izgiler bilinen bir maddeninkilerle tam bir uyum salyorsa omaddenin belirlenmesi iin yeterlidir.

Resim 1.6: Atomik emisyon spektrometresi

Resim 1.7: Endktif elemi plazmaalev emisyon spektrometresi (ICP-AES)


26/98

20

Resim 1.8: Optik emisyon spektrometresi

Resim 1.9 : Endktif elemi plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES)

1.2. Inn Absorplanmas (Sourulmas) Madde ile nn etkilemesi sonucu meydana gelecek olaylardan en nemlisi nn

absorblanmasdr. eitli dalga boylarnda n ieren bir demet, saydam bir ortamdan geirilirse iinden baz dalga boylarnn kayb olduu grlr. Buna nn absorblanmas denir. Belli dalga boyundaki nlar absorblandnda nn enerjisi maddeye geer ve maddenin moleklleri, atomlar,elektronlar daha yksek enerjili hale geer ki bu olaya atom veya molekllerin uyarlmas denir (ekil1.13).


27/98

21

ekil 1.13: Atom veya molekllerin uyarlmas Uyarlm halde 108 sn kalan atom ve ya molekller, tekrar temel ener ji seviyesine dnerler ve

uyarlm halde iken aldklar enerjiyi s veya k eklinde geri verebilirler.Ener jinin k olarak

yava yava (saatler boyu) geri verilmesine fosforesans, daha ksa srede (annda) geri verilmesine isefluoresans denir.

Sonuta maddeye belli bir dorultuda gelen (I0) gcndeki bir n, ayn dorultuda maddeyiterk ederken gc azalr ve(I) olur. nk zelti tarafndan bir ksm absorblanr bir ksm da yansr.Burada sz edilen (I 0) ve (I) deerleri arasndaki iliki, Lambert-Beer Kanunu ile ifade edilir ve UV-Spektroskopisinde de bundan yararlanlr.

1.2.1. Beer-Lambert Kanunu

Bir zeltiden geen k miktar, n zelti iinde kat ettii yol ve zelti konsantrasyonuile logaritmik olarak ters orantl; emilen k miktar ise doru orantldr, eklinde ifade edilir.

ekil 1.14: Bir k hznesininb genilikte bir kvet iinden geerken Beer Lambertsorulmasnn izimi

Acba I

I ...log 0

I0 : Inn zeltiye girmeden nceki iddeti I : zeltiden ktktan sonraki iddetia : M olar absorpsiyon katsays (absorptivite) ()

b : I nn getii zeltinin cm olarak kalnl (nn kat ettii yol)c : S ourucunun konsantrasyonu (g/L)

Bu e itlikteki log I 0/I ifadesine absorban denir ve A ile gsterilir. Buna gre Beer -Lambertyasas ksaca

A = a . b . c


28/98

22

eklinde gsterilir.

Bu kanuna gre, bir ortamdan geen n absorpsiyonu, konsantrasyon ve n getii yolile doru orantldr. Spektrofotometride lm yapabilmek iin lm yaplacak maddenin Beer -Lambert Kanununa uymas gerekir.

ekil 1.15: BeerLambert yasasnn bir rnei (Rhodamine 6B zeltisini aydnlatanbir yeil laserin hzmesinin sv iinde ilerledike zayflamas)

Dolaysyla alma koullar (gnderilen n iddeti ve kat ettii yol asndan) sabittutulursa sonu dorudan zeltideki atom ve molekllerin konsantrasyonu ile ilikili hle gelir ve

bundan da UV spektroskopisinden nicel analiz amacyla yararlanlr.

Sourma analizlerinde kullanlan nemli terimlerden biri de geirgenliktir. In zeltidengemesine transmisyon (geirgenlik) denir. zeltinin geirme oran ise transmittan (T) olarakifade edilir.

I I

T 0 AT log

log I o / 1 = A (Absorbans) = a.b.c

Absorbans (optik dansite, O.D.) = - log 10T

Transmittans deerinin 100 ile arplmasndan elde edilen deere % Transmittans denir.%Transmittans zeltiye giren n yzde kann zeltiden ktn gsterir.

%Transmittans (%T) = 100 T

Transmittans ile absorbans aras nda u iliki vardr.


29/98

23

T A

T A

T T AT A

%log2

%log100log

%

100log

1loglog

(log 100 = 2)

% transmittans, 0 - 100 arasnda, absorbans ise 0 ile sonsuz arasnda deiir. Rutinalmalarda absorbans deerinin 0-2 arasndaki ksm kullanlr. Bu aralk %Tnin 1-100 arasnatekabl eder.

ekil 1.16: Absorbans, transmittans skalas

Tablo 1.4: Absorpsiyon lm iin nemli terimler ve sembolleri


30/98

24

rnek: 5 x 10 -4 M tiyrozin amino asiti zeltisinin 280 nm dalga boyunda Absorbans (A),0.75 olarak llmtr. Kvetin k yolu 1 cmdir. Molar absorpsiyon katsays () katr?

zm:

A=0,75 b=1 cmc= 5.10 -4 M (a) = ?

114

4

150010.575,0

10.5175,0

..

cm M a

xax

cba A

Grafik 1.1: Absorbsiyon spektrumu

Beer Lambert kanununun uygulanabilirlii snrldr. Aada snrlayc faktrlerden bazlarverilmitir.

Madde zerine drlen n monokromatik olmaldr. Pratikte tek dalga boyunda bir n elde etmek ok gtr.

Krlma, yansma ve salma olmamaldr. Konsantrasyon 0,01 Mdan kk olmaldr. Numune saf olmal, absorpsiyon yalnzca aranan madde tarafndan yaplmaldr. Absorpsiyon veren maddenin kimyasal yaps numune iinde bilinmelidir. zc ve pH etkileri kontrol edilmelidir.

Bir absorbsiyon deneyi srasnda yukardaki faktrler ok iyi kontrol edilmelidir. 1.2.2. Lambert-Beer Kanunu ndan Sapmalar

1.2.2.1.Ger ek Sapmalar


31/98

25

Bu yasa monokromatik n iin geerlidir. rnek homojen olmaldr.

Ayn dalga boyunda absorpsiyon yapan birden fazla trn birbirininabsorpsiyonunu etkilememesi gerekir.

1.2.2.2. Aletlerden leri Gelen Sapmalar

Lambert-Beer eitlii monokromatik n iin geerli olduundan dedektre kaak k gelmesiveya n salmas sonucu iddetinde azalma olmas sapmalara neden olur.

1.2.2.3. zelti Etkilemelerinden Gelen Sapmalar

Eer rnek homojen deilse baz yerlerinde koagle olmu paralar varsa, doru bir absorbansllemez. Bu paralar ayrca n salmasna da neden olur. Molekllerin assosyasyon (birleme)veya disosyasyonu (ayrma) da doru absorbans deerini okumada sapmaya neden olur.

1.3. Grnr ve Ultra viyole Alanda Absorpsiyon lmeCihazlarnn Balca Ksmlar

zelti iindeki madde miktarn zeltiden geen veya zeltinin tuttuu k miktarndanfaydalanarak lme ileminefotometri , bu tip lmde kullanlan cihazlara dafotometre denir.

Foto metrik lmde, renksiz zeltilerin konsantrasyonu da llebilir.

Analiz edilen rnek zerine k demetinin bir ksmn filtreler kullanarak ayran ve gnderenaletler kolorimetre veya fotometre olarak adlandrlrken yarklar ya da prizmalar aracl ile buseicilii yapan aletlerspektrofotometre olarak adlandrlr .

Maddenin absorplamasn incelemek iin kullanlan dzeneeabsorpsiyon spektrometresiveya absorpsiyon spektrofotometresi ad verilir .


32/98

26

Resim 1.11: Spektrofotometre

Bir spektro fotometre dzenei; balca k kayna, dalga boyu seicisi (monokromatr),dedektrden oluur; dedektrde elektrik sinyaline evrilen optik sinyal bir kaydedici veya birgalvanometre ile llr.

ema 1.1: Spektometre ksmlar Bu cihazlarn alma esas; Lambert-Beer eitliine gre molekllerin monokromatik nlar

absorplamasna dayanr.

Bu ana bileenlere ek olarak spektrometrelerde toplamak, odaklamak, yanstmak, ikidemete blmek ve rnein zerine belli bir iddetle gndermek amacyla mercekler, aynalar, k blcleri ve giri k aralklar vardr. rnek ise kullanlan dalga boyu blgesinde n geirenmaddeden yaplm rnek kaplarna konularak k yoluna yerletirilir.

1.3.1. In K ayna

UV- grnr blgede D2(dteryum), W, H 2, Xe, civa buhar lambas gibi srekli k kaynaklar kullanlr.

Grnr alanda yaplacak almalar iin genellikle 320-2500 nm arasndaki tm nlar veren Wolfram lambas kullanlr.

Tungsten flaman lambas, grnr ve yakn IR blgede (320-3000 nm) k yayar. Tungstenlambasnn iinde bir miktar iyot veya brom buhar bulunursa lambann mr artar ve bu lambatungsten- halojen lambas olarak adlandrlr.

Xe ark lambas, UV- grnr blgenin tmnde (150-700 nm) kullanlabilecek iddetli vesrekli k kaynadr.

Civa buhar lambas, her iki blgede ma yapabilen bir k kaynadr; srekli spektruma ek

olarak kesikli hatlar da ierir.


33/98

27

Ulraviyole blgede en ok kullanlan lambalar, hidrojen ve dteryum elektriksel boalm lambalardr. Bu lambalar 180- 380 nm arasnda k yayar. Daha pahal ve daha uzun mrl olan D 2lambasnn yayd n iddeti H2 lambasna gre ok daha fazladr. Cam UV n absorbladiin hidrojen lambalar kuvartzdan yaplr.

Tablo 1.5: In Kaynaklar 1.3.2. Dalga Boyu Seiciler

Bunlar balca iki ksma ayrlr:

Filtreler, Monokromatrler.

1.3.2.1. Filtreler

Filtreler ile monokromatik n demeti elde edilemez. Ancak belirli aralklardaki demetler eldeedilir. Bu demetlerin iinde de ok sayda dalga boylar vardr (farmastik).

Filtreler, srekli n veren bir kaynan yayd nlardan belli bir ma bandndaki dier

dalga boylarn absorplayarak alr. Absorpsiyon filtrelerinde etkin bant genilii 30-250 nmaralndadr. Absorpsiyona duyarl alan filtreler grnr blge (GB) de kullanlr. Genelde renkli


34/98

28

camdrlar. Bunun dnda giriim filtreleri, UV, GB ve IR blgelerde kullanlr. Giriim filtreleri ileok dar n band elde etmek iin optik giriimden yararlanr. Filtreler basit salam ve ucuzdur.

1.3.2.2. Monokromatrler

eitli dalga boylarndan (polikromatik) oluan bir n demetini tek dalga boylu(monokromatik) demetler haline dntrmek iin kullanlan dzeneklere monokromatr denir. Monokromatr olarak prizmalar veya optik a denilen paralar kullanlr.

Prizma: Prizmalarda dalga boyu seilmesi, farkl dalga boylarndaki n prizmaya girite ve kta farkl miktarlarda krlmas ilkesine dayanr. Prizmak kaynana gre dndrlerek eitli dalga boylarna sahip n biraralktan geerek madde ile etkilemesi salanr .

Ik prizmalar, cam veya kuartz olabilir. zellikle dk UV nlar iyi geirmediinden cam prizma grnr blge iin uygundur. Kuartz prizmalar ise hem UV nlarn iyi geirir, hem degrnr k ve IRe yakn blgelerde almaya elverilidir. Kuartz prizmalar pahalspektrofotometrelerde bulunur.

ekil 1.17: (a) Cornu ve (b) Littrow tr prizmalarda polikromatik ktanmonokromatik n elde edilii ( 1 > 2 > 3).

Optik a: zerinde birbirinden eit uzaklklarla ayrlm ince aralklar veyakntlar bulunan bir yzeyle etkileen polikromatik k, bu yzeyden getiktenveya bu yzeyden yansdktan sonra da krnma urar. Bu tr paralar geirgenoptik a veya yanstan optik a adn alr. Optik alara gelen n geli asdeitirilerek her bir geli asnda baka bir dalga boyu veya bunun katlarnnkrnma uramas salanr. Bylece optik an dndrlmesi ile farkl dalga

boyundak i n seimi mmkn olur .


35/98


36/98

30

Kvetler kullanldktan hemen sonra eme suyu ve ardndan saf sudan

geirilmelidir. Ar kirlenen kvetler deterjanl su, eme suyu ve saf su ile srasylaykanmaldr.

Kesinlikle fra kullanlmamaldr. Deterjanla da temizlenemeyen kvetler %20lik nitrik asit ierisinde bir

gece bekletildikten sonra saf sudan geirilmelidir. Kvet temizliinde%10luk NaOHda kullanlabilir. Ancak kvetler bu zeltide fazla braklmamaldr.

Gelimi cihazlarda kvete numunenin alnmas, numunenin tahliyesi ve kvetlerin temizliiotomatik olarak yaplmaktadr.

1.3.4. Dedektrler

Maddenin absorplayp absorplamadn anlamak iin k kaynandan gelen niddetinin llmesi amacyla spektrofotometrelerde kullanlan bileene dedektr denir.

Bir dedektrn, Ia kar duyarl olmas, Ik iddetiyle doru orantl bir sinyal retmesi, zerine den a cevap verme, yani sinyal retme sresinin ksa olmas, Kararl olmas, retilen elektriksel sinyalin yardmc devrelerle oaltlabilmesi istenir.

Ultraviyole ve grnr blgede kullanlabilen tr dedektr vardr.

1.3.4.1. Fotovoltaik Dedektr

Fotovolta ik dedektrlerde, k, selenyum (Se) veya silisyum (Si) gibi bir yar iletken maddetarafndan absorplandnda iletkenlik band na geen elektronlar nedeniyle bu yar iletkenle temastaolan bir metal film (Ag) arasnda bir gerilim fark oluur.

PbS, CdSe ve CdS gibi yar iletken maddelerle ise foto iletken dedektrler yaplr. Bu trdedektrlerde, k absorpsiyonu ile iletkenlik bandna karlan elektronlar, k iddetiyle orantl birelektrik akm oluturur.

1.3.4.2. Fototp

Alkali metal oksit filmlerden yaplm foto katotlar zerine den fotonlar bu yzeydenelektron koparr ve elektronlar bir anotta toplanarak elektrik akmna evrilir.


37/98

31

1.3.4.3. Fotooaltc Tp

Fotokatot yzeyinden foton arpmas ile frlatlan elektronlar dinot denilen yzeylere doruelektriksel alanda hzlandrlr ve dinoda arpan her bir elektron, dinot yzeyinden 3-5 elektron dahakoparr. Bylece saylar giderek artan elektronlar en sonunda bir anotta toplanarak elektrik akmnaevrilir.

Bu dedektrlerin duyarl olduklar aral da farkldr.

Daha hzl bir dedektr olan fotodiyot dizisi ile birok da ayn zamanda ve ok hzl bir biimde lm yaplabilir.

1.4. Spektrofotometre

Gnmzde 200-2500 nm dalga boylar arasnda lm yapabilen spektrofotometrelergelitirilmitir. Yani bu cihazlar hem ultraviyole (UV) hem grnr blge (GB) hem de infrarared(IR) blgelerinde lm yapabilmektedir. UV spektrofotometreleri yaplarna gre Tek n demetli veift n demetli spektrofotometreler olmak zere ikiye ayrlr .

Tek In Yollu Spektrofotometreler

En basit bir spektrofotometrede kaynaktan kan k, bir mercek ile toplanarak monokromatregnderilir ve dalga boyu seiminden sonra bir aralktan geirilerek rnek zerine drlr. rnein absorplama miktar uygun bir dedektrle llr, bu sinyal elektronik olarak oaltlr ve birgalvanometrede okunur. Bu bileenlerin tmnn ayn k yoluna yerletirildii byle birspektrofotometreye tek n yollu spektrofotometre ad verilir.

Bu cihazlarda tek bir n demeti kullanlr. Sfr ayar ve lm ilemleri ayr ayr yaplr. Butip cihazlarn dizayn ekli ve alma prensibi ekil 1.20te verilmitir. Tek n yolluspektrofotometreler basit ve ucuz olmalarnn yannda hassas lm yapabilmeleri nedeniyle de tercihedilir. Kantitatif analizler iin olduka uygun cihazlardr.

ekil 1.19: Tek k yollu spektrofotometrenin ematik yaps

ift n yollu spektrofotometreler

Her dalga boyunda sfr ve zellikle yz ayarlarnn yaplmas, olduka zaman alc birilemdir. Spektrofotometrede, monokromatrden kan n eit iddette iki demete blnerek birininrnee, dierinin ise sadece zcnn bulunduu kaba gnderilmesi ile bu ileme gerek kalmaz. Bylece rnekteki geirgenlik deeri srekli olarak zcnnki ile karlatrlm olur. kiye ayrlank, iki ayr dedektrle alglanr ve dedektrlerde oluan sinyallerin oran llr. Bu tr aletlere ift


38/98


39/98

33

Reaktif kr; bulank veya renkli reaktifler kullanldnda iinde sadece

o reaktifin olduu kr zelti olup o reaktiften gelebilecek absorbanstespit etmek iin kullanlr.

Numune kr; renkli veya bulank numunelerin kullanld lmlerdenumunenin renginden gelebilecek absorbans tespit etmek iin kullanlan,iinde sadece numunenin bulunduu kr zeltidir.

Spektrofotometre optik kre kar sfra ayarlanmsa reaktif krnn absorbans deeri,numune ve standartlarn absorbansndan karlr. Numune krnn absorbans ise sadece numuneninabsorbansndan karlarak hesaplama yaplr.

Standart zelti: Miktar bulunmak istenen maddenin bilinenkonsantrasyonlardaki zeltisidir. Bir veya birden fazla olabilir. Birden fazlaolduunda grafik izilir.

Numune zeltisi: indeki madde miktarn tespit etmek istediimizzeltidir.

Spektrofotometrik lmler; end-point okuma ve kinetik okuma eklinde yaplr. End-pointokuma; spektrofotometrik okumann reaksiyon tamamlandktan sonra tek seferde yapldokumalardr. ounlukla end- point okuma yaplmaktadr. Kinetik okuma ise birim zamandakiabsorbans deiiminin lld okumalardr. Genellikle enzim analizlerinde kinetik okumakullanlr.

Spektrofotometrik lm yaplrken u aamalar takip edilir:

lmden yeterli sre nce cihaz altrlarak snmas salanr. Cihaz lmn yaplaca dalga boyuna ayarlanr. Kvete kr zelti konularak cihaza yerletirilir. Kr zelti ile cihazn 0 ve 100 ayar yaplr. Kvete standart zeltilerden konularak cihaza yerletirilip okumalar yaplr. Kvete numune zeltisi konularak cihaza yerletirilip okumas yaplr. Kalibrasyon (absorbans) erisi izilerek, numunenin konsantrasyonu

hesaplanr.

Okumalar tamamlandktan sonra ya numunenin absorbans deeri sabit faktr ile arplaraknumunenin konsantrasyonu hesaplanr veya kalibrasyon grafii izilip bu grafik yardmylanumunenin absorbans deerinden konsantrasyonu tespit edilir.

Bir bile iin hangi dalga boyunda absorbsiyon yaptn bulmak iin absorbsiyon erisinisaptamak gerekir. Bunun iin sz konusu bileiin deiik dalga boylarndaki uygun aral klarlaabsorbsiyonu y eksenine, dalga boyu ise x eksenine iaretlenerek bir eri elde edilir. Bu eriyeabsorbans erisi denir . Kantitatif lmlerde max lm iin kullanlr. max deerinin dnda birdalga boyunda allmas absorbsiyonun az olmasna yol aar. Aadaki absorbans erisinden deanlalaca gibi max deerinde maksimum absorbans elde edilecei grlr. Absorbans erisininsanda veya solunda deerlerindeki oynamann, max deeri yaknlarndaki oynamalardan daha ok

absorbansa yansyaca grafik zerinde grlmektedir.


40/98

34

Grafik 1.2: Absorbans (kalibrasyon) erisi Gelimi spektrofotometreler, bilgisayar sistemleri ile donatldklar iin absorbans deeri ile

kantitatif hesaplamalar yapabilmektedir. Yani standartlarn lmnden sonra cihaz, kalibrasyonerisini kendisi hazrlayp numunenin absorbansna gre hesaplama yaparak direkt olarakkonsantrasyonu verebilmektedir.

1.5. Spektrofotometreyle Demir Tayini

Spektrofo tometrik absorpsiyon lmleri, genellikle bir absorpsiyon pikine karlk olan dalga boyunda yaplr. Bu dalga boyunda birim konsantrasyon bana absorpsiyondaki deime en byk vedolaysyla duyarllk maksimumdur.

Spektral dal ga boyuna karar vermek iin rnek zellikleri dikkate alnr. Eer rnein grlen bir rengi varsa onun tamamlayc rengi uygun dalga boyu araln verir (Tablo 1.). Ancak gz iyi birkarlatrma arac olmadndan ve renk zellikleri ekseriya konsantrasyon veya optik yol uzunluuile deitiinden filtreli fotometreler kullanld zaman uygun filtrenin yani uygun dalga boyuaralnn seimi standart erinin hazrlanmas srasnda yaplr.

Bir standart zelti dizisi bir tank zelti ile birlikte hazrlanr. Her defasnda bir filtre veyadalga boyu kullanarak konsantrasyona kar absorbans deerleri ile izilen standart eriler incelenir.En geni absorpsiyon aralnda lineerlie en yakn olan, balangtan geen ve eimi en byk olaneriyi veren dalga boyu (filtre ) spektral analizde kullanlabilecek olan dalga boyu (filtre) dur.

Fe3+ , rodanr (SCN-) ile koyu krmz renkli kompleksler vermektedir. Ortamdaki rodanrkonsantrasyonuna bal olarak bu komplekslerin bileimi ve renk younluklar farkldr. Oluan bileikler ntral Fe(SCN)3 ve iyonik yapdaki Fe(SCN)n3-n (n:1,2,3,..,6) bileikleridir. 0,05 M gibidk rodanr konsantrasyonlarnda n:1; 0,12 M rodanr konsantrasyonunda n:2 ve olduka deriikrodanr konsantrasyonlarnda n:6dr.

Fe3+ + SCN - FeSCN 2+

Demir tayininde rodanrn arsnn kullanlmas oluan kompleksin tek ekirdekli yapsndeitirmez ve bu yzden ar rodanr ilavesi ile rengin koyu ve kararl olmas salanr. Oluan


41/98

35

kompleksin hidrolizine engel olmak iin ortamda kuvvetli hatta ykseltgen mineral asidlerin bulunmas gerekir (0,05 M HCl veya HNO3).

FeSCN 2+ SCN - + Fe 3+

Fe3+ + 3 H 2O Fe(OH) 3 + 3 H +

zeltide demir (1,10)ortofenantrolinle (C12H9 N2) Fe(II) iyonunun verdii renkli kompleksinspektrofotometrik yntemle analizi ile duyarl olarak yaplabilir.

1.5.1. Kullanlan Kimyasal ve zeltiler

1,10 fenantrolin zeltisi: %0,1lik, 0,25 g 1,10 fenantrolin 250 ml %95lik etil alkolde

zlr. Hidroksilamin hidroklorr (NH2OH.HCl) zeltisi: %10luk sulu zeltisi

Sodyum asetat (CH 3COONa) : Doygun sulu zeltisi.

NH 4SCN zeltisi: 2 M

Standart Fe(III) zeltisi (0,1 mg/ml) : 0,1 g demir tel 10 ml 1/1 orannda seyreltilmi HCl dezlr. Btn demiri demir (III)e ykseltgemek iin 5 ml deriik HNO3 konup zelti 1 litreyetamamlanr.

Ana zelti: Yaklak 100 mg/l demir ieren 100 ml FeCl 3.6H 2O zeltisi (Hidrolizi nlemekiin zeltiye 1 ml deriik HCl konmaldr.).

Ara zelti: 10 ml ana zelti, 1 ml deriik HCl ilave ederek 100 mlye tamam lanr.

Standart zelti: Ara zeltiden 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ml alnarak 1 ml 2 M NH 4SCN zeltisi eklenir ve son hacim 5 ml olmak zere destile su ilave edilir.

Tank zelti: Tank olarak2 ml deriik HCl/ 100 ml ve 20 ml 2 M NH 4SCN/ 100 ml ier en bir zelti kullanlr.

Bilinmeyen rnek: Analiz edil ecek rnekten 5 ml alnarak 25 ml lik bir balonjojede destile su ile seyreltilir ve 0,5 ml deriik HCl ilave edildikten sonra 25 mlye tamamlanr.

1.5.2. Yapl

Standart zeltilerin 340,405, 445 ve 530 nmdeki absorpsiyonu, referans olarak yalnzca 1 ml NH 4SCN/5 ml ieren destile su kullanlarak kaydedilir. Okunan absorbanslar; konsantrasyonlar apsise,absorbanslar ordinata konularak ayn grafik zerinde yerletirilir ve dalga boyu seimi yaplr.

Bilinmeyen rnekten 0,5 ml alnp 1 ml 2 M NH 4SCN ve 3,5 ml destile su konularak ayn tank zeltisine kar, nceden belirlenen dalga boyunda absorpsiyon lm yaplr. Absorbans deeristandart zeltilerle okunan absorpsiyon aralnda olmaldr. Aksi halde daha deriik veya seyreltik bilinmeyen zeltisi ile allr.

1.5.3. Hesaplamalar


42/98

36

Milimetrik kt zerinde hazrlanan kalibrasyon grafiinde, numuneye ait absorbans deeriningrafikle kesitii nokta iaretlenip bu noktann x ekseni (apsis) ile kesitii noktadaki konsantrasyontespit edilir. Bulunan bu deer numune zeltisinin konsantrasyonudur.

Bu metotla konsantrasyon hesaplanmasnda;

ncelikle standartlara ait kalibrasyon erisi hazrlanp y eksenine (ordinat) num unenin absorbans deeri (cihaz okumas) iaretlenir.

aretlenen noktadan kalibrasyon erisine dik bir doru izilip kesime noktas tespit edilir.

akma noktasndan x eksenine (apsis) dik bir doru izilir. izilen dik dorunun apsisle kesime noktas numunenin konsantrasyonunu

verir.

Numune zeltisine seyreltme uygulanmsa analiz numunesine ait konsantrasyon tespitedildikten sonra bu deer seyreltme faktr ile arplarak numuneye ait gerek konsantrasyon tespitedilir.

Grafik 1.3 : Kalibrasyon erisinde konsantrasyon tespiti

1.6. Kalibrasyon Erisi izme Kalibrasyon erisi, standart zeltilerin cihaz okumalarnn (absorbans deerlerinin),

konsantrasyonlarna kar koordinat dzlemine aktarlp kesime noktalarnn birletirilmesiyle eldeedilen grafiktir.


43/98

37

Absorbansa (A) kar konsantrasyonlar (C), milimetrik kt ya da bilgisayar yardm ilegrafie aktarlp kalibrasyon erisi elde edilir. (ekil 3.1 )

Grafik 1.4 : Kalibrasyon grafii


44/98

38

1.6.1. Milimetrik Ktta Kalibrasyon Erisi izme

Milimetrik ktta kalibrasyon erisi u ekilde izilir: ncelikle milimetrik kt zerine koordinat dzlemi izilir . Konsantrasyonlar x eksenine (apsis), konsantrasyonlara ait absorbans deerleri

y eksenine (ordinat) iaretlenir. Her bir k onsantrasyonun absorbans deerleri ile birleme noktalar iaretlenir. aretlenen noktalar birletirilerek kalibrasyon erisi elde edilmi olur.

Konsantrasyonlar ve absorbans deerleri koordinat dzlemine yerletirilirken 0 noktasndan balanarak kkten bye doru ve byklklerine uygun aralklarla yerletirilmelidir. ki deerarasndaki aralk deerlerin bykl ile doru orantl olmaldr. En kk deer yerletirildiktensonra takip eden deerler bununla orantl olarak yerletirilmelidir.

R NEK - 1

Konsantrasyonlar ve bu konsantrasyonlara ait absorbans deerleri aada verilen standartzelti serisine ait kalibrasyon erisinin izilmesi ileekil 3.2 deki grafik elde edilir.

Konsantrasyonlar (mg/l) Absorbans Deerleri 0,0 0,00.5 0.21.0 0.41.5 0.62.0 0.8

Grafik 1.5 : Kalibrasyon grafii


45/98

39

1.6.2. Bilgisayarda Kalibrasyon Erisi izme

Kalibrasyon erisi oluturmadaikinci metot bilgisayarda kalibrasyon erisi izilmesidir.Bilgisayarda alan bo bir tablolama (excel) sayfasna standartlarn konsantrasyon ve absorbansdeerleri yazlarak bu veriler grafie dntrlmektedir.

Bilgisayarda kalibrasyon erisi izilirken u ilem basamaklar takip edilir :

Bo birtablolama (excel) sayfas alarak konsantrasyon ve abso rbans deerleriyazlr.

Yazlan bu deerler seilip ekle mensnden grafik komutu tklanr. Ekrana gelen grafik sihirbaz penceresinde XY (d alm) grafik tr seilerek

ileri dmesi tklanr. Alan ikinci grafik sihirbaz penceresinde de ileri dmesi tklanr. Alan nc grafik sihirbaz penceresinde balklar sekmesinde X deer

eksenine konsantrasyon, Y deer eksenine de absorbans balklaryazlarak son dmesi tklanr .

Ekrana gelen tabloda herhangi bir kesime noktasna sa tklanarak eilimizgisi ekle seilir .

Alan eilim izgisi ekle penceresinde seenekler sekmesi alarak grafikzerinde denklemi grntle ve grafik zerinde R -kare deerini grntlekutular iaretlenip tamam butonu tklanarak kalibrasyon erisi elde edilir.

rnein konsantrasyonlar 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2,5 mg/l, absorbans deerleri ise srasyla 0.2, 0.4,0.6, 0.8, 0,9 olan standart zelti serilerine ait kalibrasyon erisinin bilgisayarda izilmesi ile ekil3.4teki grafik elde edilir.

Grafik 1.6: Kalibrasyon grafii

1.7. ekirdein Yaps Ve Kararll Gnmzn en nemli problemlerinden biri enerji ihtiyacdr. Bu problem gelecekte de ne

kadar s receini de bilmiyoruz. zm iin dnlen yaklamlardan biri nkleer enerjidir. Nkleer enerji hem bir nimet hem de bir bela gibi d nlebilir. nk enerji yerine g re,

toplu imha silah, lmcl bir hastaln aresi, t kenmez enerji kayna, bertaraf edilmesi kbus olan


46/98

40

artk vb. eklinde karmza kar. Nkleer enerji b yk mitler vermekte, fakat bir ok teknolojik problemi de beraberinde getirmektedir.

Atom Alt Tanecik

lk alarda maddelerin su, toprak, ate ve havadan olutuu dnlm, 20. yy da atomun proton, ntron ve elektronlardan olutuu, son yllarda proton ve ntronlarn arptrlmas ile butaneciklerin de daha kk taneciklerden olutuu ortaya konmutur.

Bu almalar sonucunda standart model olarak adlandrlan yeni bir model oluturulmutur.Bu modele gre evrenin, temel tanecikleriKuarklar ve Leptonlar dr.

rnek : Standart modele gre; I. KuarklarII. Ntronlar III. Leptonlar

Hangileri evrenin temel taneciklerindendir?

rnek : Standart modele gre; I. Protonlar paralanabilir. II. Kuarklar temel taneciklerdir.III. Leptonlar ve Kuarklar evreni oluturur.

Yarglarndan hangileri dorudur?

Kuarklar ve Antikuarklar

Her bir kuarkn kart kuark vardr. Bunlar aa, yukar, garip, tlsml, alt, st olmak zeretoplam alt tanedir. Aa ve yukar kuarklar en yaygn olarak gzlenenlerdir. Dierleri sadece yksekenerjili arpmalarda oluabilir.

Standart Modele gre Kuarklar evrende etkili olan elektromanyetizma, gravitasyon, glnkleer kuvvetler, zayf nkleer kuvvetler ile etkileen ve elektrik yk tam say olmayan tek tanecikailesidir.

Bu kuarklardan Aa, garip ve alt olanlarn elektrik yk (1/3), Yukar, Tlsml ve stolanlarn elektrik yk + (2/3) tr.

rnek : Kuarklar iin; I. Aa ve yukar kuarklar birbirinin kartdr. II. Alt eit kuark vardr. III. tr kuarkn elektrik yk + (2/3) tr. Hangileri dorudur?

rnek : Kuarklar iin; I. Her bir kuarkn kart tanecii vardr. II. Evrende en ok bulunan kuarklar aa ve yukar kuarktr.

III. Kuarklar, arasnda elektriksel, gravitasyon, nkleer etkileimlerinhepsi bulunantek temel taneciklerdir.


47/98

41


Leptonlar ve Antileptonlar

Her bir Leptonun kart Leptonu vardr. BunlarElektron, Elektron ntrinosu, Muon, Muonntrinosu, Tau ve Tau ntrinosu olmak zere toplam alt tanede Lepton vardr.

Bu Leptonlardan Elektron, Muon ve Tau olanlarn elektrik yk 1, Elektron ntrinosu, Muonntrinosu ve Tau ntrinosunun elektrik yk sfrdr.

rnek : Leptonlar iin; I. Tamam elektrik ykldr.

II.

Bunlardan biri elektrondur.III. Pozi tron tanecii bir kart leptondur.

Hangileri yanltr?

rnek : Leptonlar iin; I. Kart muonun yk +1 dir. II. Atomda bulunmaz.III. Tau ntrinosu karttr.

Yarglarndan hangileri yanltr?

Kuark ve Leptonlarn Benzer ve Farkl zellikleri Kendilerine zg zellikleri olduu gibi farkl zellikleri de vardr.

Kuarklar ve leptonlar ok kk taneciklerdir. Leptonlar ve kuarklarn daha kk tanecikler -den oluma ihtimali vardr. Kuarklar bir araya gel erek nkleonlar oluturur. Protonlar 2 tane yukar ve 1 tane aa kuarktan oluur. Bu durumda

elektriksel yk +1 olur . Ntronlar 2 tane aa 1 tane yukar kuarktan oluur. Bu durumda

elektriksel yk 0 olur. rnek : Aadakilerden hangisi yanltr? A) K uarklarn ve leptonlarn ap 10-8 m den kktr. B) Evrenin temel taneciklerinin tm ykl taneciklerdir. C) Protonlar kuarklardan oluur. D) Ntronda iki tane aa kuark vardr. E) Nkleonlar kuarklarn bir araya gelmesiyle oluur rnek : Evrendeki temel tanecikler ile ilgili;

I. Bir araya gelerek grnr maddeleri olutururlar. II. Proton ve ntrondaki kuark says eittir.

III. Kuarklar daha kk taneciklerden oluabilir. Yarglarndan hangileri dorudur?

Temel Taneciklerin Etkileimleri


48/98

42

Evrendeki temel tanecikler arasnda 4 temel etkileim kuvveti vardr.

Gl Nkleer Kuvvetler Zayf Nkleer Kuvvetler Elektromanyetik Kuvvetler (Elektromanyetizma) Ktle ekim Kuvveti (Gravitasyon)

Proton, ntron ve atom ekirdei iin gl ve zayf nkleer kuvvetler nemlidir.

Gl Nkleer Kuvvetler

Kuarklar birbirlerine ok yaklatklarnda aralarnda ok gl itme ekme kuvvetlerimeydana gelir.

Gl nkleer kuvvetler kuarklar birbirine ok yakn olduunda meydanagelir.

Gl nkleer kuvvetler elektriksel ve manyetik kuvvetlerden binlercekat daha gldr.

Doadaki en gl kuvvetler gl nkleer kuvvetlerdir. Gl nkleer kuvvetlerle bal kuarklar ayrmak iin ok ok yksek

enerji gerekir. Kuarklarn renk ykleri vardr. Kuarklar arasndaki gl nkleer itme ekme kuvvetlerigluon ad

verilen taneciklerin alverii ile gerekleir.

Zayf Nkleer Kuvvetler Proton ve ntronlardaki kuarklar su molek-lndeki elektriksel dipol gibi renk dipol

oluturur.

Proton ve ntrondaki renk dipolnden dolay aralarnda oluan ekim kuvvetlerine zayfnkleer kuvvetler denir. Tanecikler aras mesafe artka elektriksel ekim kuvvetine gre zayfnkleer ekim kuvveti de azalr.

Bu etkileimler Proton proton ,Ntron ntronProton ntron arasnda oluur.


49/98

43

rnek : Evrende meydana gelen etkileimlerle ilgili; I. En gl etkileim kuarklar arasnda meydana gelir.

II. Zayf nkleer etkileim sadece proton ve ntron arasnda oluur. III. Ntronlar kuarklarn renk ykleri asndan apolardr.


rnek : Kuarklar ve leptonlarla ilgili;I. Kuarklar birbirlerine ok yakn olmadka aralarnda gluon alverii olmaz.

II. Protonlar arasnda gl nkleer etkileim meydana gelir. III. Kuarklar aras gl nkleer etkileimlerden dolay proton ve ntronlar ok ok

kararldr.


Atom ekirdeklerinin Kararll

Atom ekirdeinde proton ve ntronlar bulunur. Bu nedenle ekirdekte,Zayf nkleer ekim kuvvetleri ve protonlar arasnda elektriksel itmekuvvetleri meydana gelir.

Zayf nkleer ekim kuvvetleri protonlar aras elektriksel itmekuvvetlerinden byk olan atom ekirdei kararldr.

Protonlar aras elektriksel itme kuvvetleri zayf nkleer ekimkuvvetlerinden bykse atom ekirdei kararszdr.

Kararllk kua

ekirdekteki proton ve ntron says bu tanecikler arasndaki uzakl ve etkileimleri etkiler.Bir ekirdein kararll sahip olduu proton ve ntron saylar arasndaki orana baldr.

Yukarda koyu olarak gsterilen blge kararllk kuadr. Bu kuan dnda kalanekirdekler kararszlk denizini oluturur.


50/98

44

rnek : Kararl izotop atomlar ile ilgili; I. Ntron says proton says grafiinde kararllk kuan olutururlar.

II. ekirdeklerinde zayf nkleer ekim kuvvetleri elektriksel itme kuvvetlerine baskndr. III. ekirdeklerinde n/p oran 1,5 ten byktr.


rnek : Kararllk kua dnda kalan bir izotop atom iin; I. Kararszlk denizindedir.

II. Protonlar aras elektriksel itme kuvveti nkleonlar aras zayf nkleer ekim kuvvetine baskndr.

III. Ntron says proton saysndan fazladr. Yarglarndan hangileri dorudur? (I, II ve III)

1.7.1. Doal Radyoaktiflik Kararszlk denizindeki atom ekirdekleri kararszdr. Bu ekirdekler kendiliinden bozunma

yaparak kararl hale gelmeye alr. Bu olayadoal radyoaktiflik, bu olay gerekletiren atomekirdek -lerine ise doal radyoaktif ekirdekler denir.

Radyoaktif bir elementin radyoaktiflii scaklk, basn gibi d etkenlerle,fiziksel ve kimyasaldeiiklik lerle engellenemez.

1.7.2. Radyoaktif Bozunma Trleri

lk gzlenen doal radyoaktif olaylar, elektriksel alandaki davranlardan, ayr n eklinde

alglanmlardr. Bunlar Alfa (), Beta ( ), Gama () nlar olarak nitelenmilerdir. Bu nlar (+) ve (-) ykl plakalar arasndan geirildiinde, Alfa nlar (-) ykl plakaya

doru sapma, Beta nlar (+) ykl plakaya doru sapma gsterirken; Gama nlar herhangi birsapmaya uramaz.

Not: Gama, Ntron ve Foton elektriksel alanda sapmaya uramaz. Dier tanecikler elektrikselalanda sapar .

Alfa () mas:Proton saysnda iki ntron saysnda iki azalma demektir. Beta () mas: Bir ntronun bir protona dnmesi olaydr. Ktle numaras

deimez proton says bir artar. Gama () mas: Bu mada uyarlm duruma gelen ekirdekler temelduruma gelmek iin gama mas yaparlar. Ksaca daha kararl hale gelmek iin

atomun vermi olduu ok yksek seviyede enerji demektir. Pozitron yaymlama: Bir protonun bir ntrona dnmesi olaydr. Ntron yaymlama: Bir ntronun frlatlmas olaydr. Yani ktle numarasnda

bir azalma demektir. Atom kendi izotopuna dnr. Proton yaymlama:Bir protonun frlatlmas olaydr. Atom numarasndan bir

k tle numarasndan bir azalma demektir. K yakalamas: (elektron yakalama ) Bir atomun ekirdeinin kendisine en

yakn olan 1s yrnge-sinde (K) bir elektronu yakalamas ve bir protonu birntrona dntrmesi olaydr.

rnek : Aadakilerin hangilerinde;


51/98

45

I. Elektron yakalamaII. Pozitron mas

III. Gama mas Atomun n/p oran artar?

Kimyasal Tepkimeler ile ekirdek Tepkimeleri ve Denklemleri

Her iki Reaksiyonda da toplam enerji korunur. Her iki reaksiyonun balamas iin belirli bir aktifleme enerjisine ihtiya

vardr. Kimyasal reaksiyonlarda ktle korunur, ekirdek reaksiyonlarnda ktle

korunmaz. ekirdek reaksiyonlarnda aa kan enerji kimyasal reaksiyonlara gre

milyonlarca kat daha fazladr. Kimyasal reaksiyonlarda reaksiyon a giren atom says ve cinsi korunur,

ekirdek reaksiyonlarnda ise deiebilir. Kimyasal reaksiyonlarda ekirdek yaps korunur ekirdek

reaksiyonlarnda deiim ekirdekte olur. Radyoaktif yani ekirdek tepkimelerinde girenlerin ktleleri toplam kanlarn ktleleri

toplamna girenlerin proton saylarnn toplam kanlarn proton saylarnn toplamna eit olmaldr.

rnek: Doal radyoaktif olaylar iin; I. Atomun nkleon says korunur. II. Atomlarn ekirdei deiir.

III.

Kendiliinden gerekleir. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Doal radyoaktif atomlar iin; I. Kendiliinden bozunurlar. II. Kararszlk denizindeki izotoplar doal radyoak -tiftir.III. Gereklemeleri iin aktivasyon enerjisi gerekir. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Bir soy gaz X atomu 2 alfa ve 3 beta mas yaparak Y atomuna dnyor. Bunagre;

I. Oluan Y atomu halojendir. II. X atomunun ntronu Y den 7 fazladr. III. X in ktle numaras Y den 8 fazladr. Yarglarndan hangileri dorudur?


52/98

46

1.7.3. Bozunma Serileri

Radyoaktif elementlerin bozunmas ile oluan atomlar da radyoaktiftir. Bu yzden oluanatomlarda bozunmaya urar. Bylece zincirleme bozunmalar gerekleir. Bu zincirleme bozunmalarsonucunda oluan seriler aadaki gibidir.

Uranyum Serisi : 23892U 8,2 20682Pb (kararl) Aktinyum Serisi: 23592U 7,4 20782Pb (kararl) Toryum Serisi : 23290Th 6 ,4 20882Pb (kararl)

1.7.4. Yapay ekirdek Reaksiyonlar Fisyon Ve Fzyon

ekirdek Dnm ( Transmutasyonu )

Radyoaktif olmayan bir elementin ekirdeine dardan mdahale ederek radyoaktif halegetirilmesi olaydr.

39K + 1n 40K (ekirdek tepkimesi) 19 0 19

40 0 40 19K -1 + 20Ca (Hem rad. Hem de ek. tep.)

Not : Her ekirdek tepkimesi radyoaktif tepkime deildir, fakat her radyoaktif tepkime birekirdek tepkimesidir.

rnek: Transmutasyon ile ilgili;I. Kararl ekirdekler radyoaktif ekirdee dnt-rlebilir. II. Kararl bir ekirdek kendiliinden kararsz hale gele bilir.III. Transmutasyon tepkimeleriyle radyoaktif izotop-lar elde edilebilir.Yarglarndan hangileri dorudur?rnek: Yapay ekirdek tepkimeleri ile ilgili; I. Tpta tehis amal kullanlan radyoizotoplar elde edilir. II. Sanayide ve tpta kullanlanCo 60 izotopu retilir. III. Her zaman yararl radyoizotoplar oluur. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Yapay ekirdek tepkimeleri sonucu elde edilen radyoizotoplar iin; I. Transmutasyon sonucu oluur. II. Kararldrlar. III. Kendine zg ma yaparlar.Yarglarndan hangileri yanltr?

1.7.5.Nkleer Enerji

ekirdek tepkimelerinde meydana gelen enerji deiimleri kimyasal tepkimelerde meydanagelen enerji deiimlerinden binlerce kat daha byktr.


53/98

47

Kk atom ekirdeklerinin kaynamas veya byk atom ekirdeklerinin paralanmas ile byk miktarda enerji aa kar. Bu ekirdek tepkimeleri sonucu oluan enerjiyenkleer enerji denir.

Fisyon Tepkimeleri

Kararsz byk ekirdeklerin paralanarak kararl kk ekirdeklere dnmesi olaynafisyon denir.

rnek: 235U + 1n 236U izotopu oluturur. Bu da iki byk paraya blnrken ntronsalnr. 235 U + 1 n [ 236 U] 96 Kr + 141 Ba+3 1 n + Enerji

Blnme tepkimesi srasnda ntronlar 3, 9, 27, 81... gibi (3 1, 3 2, 3 3, 3 4...) bir geometrik dizioluturan oalma gsterir. Bu ntron oalmas ani olursa; byk bir enerji k olur. Buna atom bombas denir.

rnek: Fisyon tepkimeleri iin; I. ok yksek enerji aa kar. II. Atom bombas rnek verilebilir.III. Daha kk atom ekirdekleri oluur. Yarglarndan hangileri dorudur?

Nkleer Santraller

Fisyon tepkimeleri gnmz teknolojisinde kontroll olarakgerekletirilebilmektedir. Fisyon tepkimelerinin kontroll olarak gerekletirildiiyaplara nkleer reaktr denir .

Resim1.12: Nkleer enerjiden elektrik reten bir nkleer santral Nkleer reaktrden gerekleen fisyon tepkimesi sonucu aa kan enerjinin elektrik

enerjisine dntrld santrallerenkleer santral denir.

Reaktrlerde bulunan zenginletirilmi uran-yum ounlukla Kadmiyumda yaplm olankontrol ubuklarnn (Moderatr) arasnda ve yksek basnl su ierisinde yaklak 70-150 atm.

Basn altnda bulunur.


54/98

48

rnek: Nkleer Santraller iin;

I.

Fisyon tepkimelerinde elektrik enerjisi retilir. II. Fisyon tepkimeleri kontroll olarak gerekleti-rilir.III. Sadece elektrik retilir. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Nkleer santrallerde su; I. Ntronlar yavalatmak iin II. Is transferini salamak iin III. Reaktr soutmak iin Hangi amalar iin kullanlabilir?

Nkleer santrallerin avantaj ve dezavantajlar

Fosil yaktlarda olduu gibi atmosfere zararl gazlar braklmaz. Azalan fosil yaktlarndan dolay alternatif enerji kaynadr. Enerjinin yannda tp vb alanlarda kullanlan radyoaktif rnler elde

edilir. Yaplma maliyetleri ok yksektir. Nkleer atklarn zrhlanarak korunakl ekilde saklanmas olduka

maliyetlidir. Nkleer atklarn radyoaktivitesi zamanla azalr. Bunun iin uygun

yntemle saklanmas gerekir.rnek: Nkleer santrallerle ilgili; I. evreye hibir zarar yoktur. II. Nkleer atklar saklamak maliyetlidir. III. Atmosferi fosil yaktlar gibi kirletmez. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Nkleer enerji ile ilgili; I. leri teknoloji gerektirir. II. Gelimi lkelerin birounda kullanlr. III. Alternatif enerji kaynadr. Yarglarndan hangileri dorudur?


55/98

49

1.7.6. Yarlanma Sresi ( Yar mr )

Radyoaktif bir maddenin yarsnn ma yaparak bozulmas ile geen sredir. Yarlanma sresimaddenin cinsine izotopuna (K.N) bal olup madde miktar, scaklk ve basn gibi d etkenlerden bamszdr.

235 238

92U 92U Yar mr farkl 235 235 92U 92U Yar mr ayn 50 gr. 30 gr. Yar mr ayn

X X/2 X/4 X/8 X/16 ........

50 25 12,5 6,25 ........

rnek: Yarlanma sresi 2 gn olan 24 gr Radyoaktif bir maddenin 8 gn sonunda ka gr bozunur? (22,5)rnek: Yarlanma sresi 15 sn olan 128 gr Radyoaktif madde 2 dk sonunda ka grkalr?(127,5)rnek: Radyoakti f bir maddenin % 93,75 inin bozunmas iin 5 yl gerektiine gre bumaddenin yarlanma sresi ka yldr? (1,25)

rnek: Radyoaktif bir X atomunun yar mr t gndr. Y atomunun yar mr 2t gndr.

Eit ktlede X ve Y atomlar ile balandnda X atomlarnn 15/16 snn bozunduu sredeY atomlarnn % ka bozunur? (3/4)

rnek: Yarlanma sreleri srasyla 7 ve 14 gn olan X ve Y den 40 gr lk bir karmalnyor. 28 gn sonunda 7 gr karmn bozunmadan kald grlmektedir. Buna gre balangta alnan X ve Y miktarlar nedir? (X=24, Y=16)

rnek: Yarlanma sreleri srasyla 3 ve 4 gn alan X ve Y radyoaktif maddeden 60 gralnarak 12 gn sonunda 6,25 gr karmn bozunmadan kald grlmtr. Buna gre X veY nin balang miktarlar nedir? (X=40, Y=20)

rnek: 128

X ve120

Y nin yarlanma sreleri srasyla 30 ve 60 gndr. Eit sayda X ve Yatomu ieren bir karmda 120 gn sonunda X ve Y nin ktleleri oran ne olur?(4/15)

rnek: Yarlanma sresi 5 gn olan radyoaktif bir maddenin 15. gn ile 30. gn arasnda56 gr ktle kayb olduuna gre; a) X in balang ktlesi nedir? (512) b) 20. gndeki bozunan miktar nedir? (480)

rnek: Yarlanma sresi 8 saat olan X maddesinde 4 gr bozunmaya braklyor. 16. ve 32. saatleri arasnda balangtaki miktarnn % ka bozunur?

(18,75)


56/98

50

rnek: Hacmi 67,2 cm3 olan bir kaba 8.10 -3 mol kat radyoaktif iyot konuluyor. yot

mas yaparak kararl Xenona dnyor. yodun yarlanma sresi 8 gn olduuna gre kagn sonra kaptaki basn 00C' de 2 atm olur? (16)

rnek: Yarlanma sresi 3 ay olan240X elementi malar yaparak220Y elementinednmektedir. 6 ay sonunda 55 gr Y toplandna gre X in balang ktlesi ka gr dr?(80)

Fzyon Tepkimeleri

Kararsz kk ekirdeklerin birleerek kararl byk ekirdeklere dnmesi olaydr. Fzyontepkimelerinde fisyon tep kimelerine gre daha fazla enerji aa kar. En nemli avantaj gerekli olanhidrojen ve izotoplarnn doada bol miktarda bulunmasdr. Yksek scaklklarda gerekleenekirdek tepkimelerineTermonkleer Reaksiyon denir.

Gne enerjisi kayna ounlukla bu tepkime ile karlanr. Yksek scaklklarda gerekleen fzyon tepkimeleri Termonkleer

reaksiyon lardr. Daha fazla enerji aa kmas bir avantajdr. Fisyona gre daha az zararl yan rn oluur. Gnmzde fzyon tepkimeleri henz kontroll bir ekilde

gerekleememektedir. rnek: Fzyon ile ilgili; I. Kk atom ekirdeklerinin kaynaarak daha byk ekirdek oluturmasdr. II. Termonkleer tepkimelerdir. III. Gelimi lkelerde fzyon santrallerinde elektrik retilir. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Fzyon enerjisi iin; I. Temiz enerji kaynadr. II. Gne enerjisinin kaynaklarndandr. III. Yakt bol bulunan bir kaynaktr. Yarglarndan hangileri dorudur?

1.7.7. Aktiflik, Radyoaktif Inlarn Saym Ve Sala Etkisi

Bir nn veya radyasyonun maddenin 1 cm lik ksmnda oluturduu iyon ifti saysiyonlatrc etki olarak adlandrlr. Bir n veya taneciin bir madde ierisindeki ilerleme zelliinegiricilik ad verilir.

Alfa nlar byk ktle ve hacme sahip +2 ykl He tanecikleridir. Bu nedenle iinegirdiinde maddenin atomlarndaki elektronlarn alarak kendisi ntr He atomlarna dnr. Bylecemaddenin iyonlamasna neden olur.

ok ktleli elektronlar olan beta tanecikleri ok hzl hareket eder. Beta tanecikleriningiricilikleri alfa taneciklerinkinden yksektir.

Gama nlar yksz ve yksek enerjili ve ok hzl hareket eden elektromanyetik dalgalardr.

Ntron iine girdii maddeyi radyoaktif hale getirebilir.


57/98

51

yonlatrc etki: Alfa>beta>ntron>gama Giricilik: Ntron>gama>Tbbi-X>beta>alfa

rnek: Hangileri insan vcuduna girdiinde; I. Gama n II. Cep telefonu sinyaliIII. Beta n yonlatrc etki meydana getirir?

rnek: Aadaki nlarn; I. AlfaII. BetaIII. GamaGiriciliklerini karlatrnz?

Aktiflik

Radyoaktif maddelerin ma iddetini belirlemek iin nlarn iyonlatrc etkisindenyararlanlr. Gnmzde radyoaktif ma iddetinin belirlenmesi iin farkl aralar kullanlr. Bunlar

Sintilasyon sayac ,Wilson sis odas ,Geiger Mller sayac

Yar mr dolaysyla radyoaktif maddelerin birim zamanda yaptklar bozunma saylar

farkldr.Aktiflii fazla olan madde daha hzl bozunur ve birim zamanda daha fazla ma yapar.

Radyoak tif maddelerin ma iddetleri yaptklar ma ile yaydklar enerjiye baldr.

Radyoaktif maddelerin evreye ve sala zararl etkileri ma iddetine baldr. 1 Ci = 1 g Ra 226 izotopunun 1 sn de yapt bozunma says 1 Ci = 3,7.10 10 bozunma/sn 1 Ci = 3,7.10 10 Bq

rnek: Aktiflik iin; I. Aktiflii yksek olan radyoizotoplar daha abuk tkenir. II. Geiger Mller gibi sayclar nlarn iyonlatrc etkilerinden yaralanlr. III. Radyoaktif maddenin aktiflii iin Ci ve Bq birimleri kullanlabilir. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: bir radyoaktif kaynan radyoaktiflii 2 Ci olarak llyor. Buna gre; I. Kaynakta 1 sn de 7,4.10 10 tane atom bozunur.II. Kaynan aktiflii 2 Bq dir. III. 2 g Ra 226 nn aktifliine eittir. Yarglarndan hangileri dorudur?

Absorblanm Doz ve Biyolojik Edeer Doz


58/98

52

ine nfuz eden radyoaktif nlarn enerjisi canl dokular tarafndan emilir. Canl dokularnradyoaktif nlardaki enerjiyi almasnaabsorblama (sourma) denir. Absorblanm doz iin Rad veGray birimleri kullanlr.

1 Rad = 1.10 -2 J/kg1 Gy = 1 J/kg

Radyasyonun canl dokusunda meydana getirecei zarar; Sourulan enerjiye Imann trne Canl dokusunun trne Canl dokusunun niteliine Canl dokusunun hacmine baldr. Biyolojik edeer dozun birimi SI birim sistemindeSievert (Sv) dr.

rnek: Gama nlar kullanlarak akcier filmi ekiliyor. Buna gre; I. Biyolojik edeer doz absorblanm dozun doku ile ilgili bir katsay ile arplmasyla

bulunur.II. Ayn miktarda gama nlarna maruz kalan kemik ve yumuak dokularn biyolojik

edeer dozlar farkldr. III. Absorblanan enerji iin SI birim sisteminde Gy kullanlr. Yarglarndan hangileri dorudur?

rnek: Aadakilerden hangisi biyolojik edeer dozuetkilemez?A) Imann tr B) Dokunun hacmiC) Dokunun ktlesi D) Dokunun tr E) Dokunun nitelii

Radyoaktiflikten Kaynaklanan Tehlikeler ve Korunma Yollar

Radyoaktif nlar insan vcuduna nfuz ederek hcrelerin kimyasal yaplarn deitirir.yonlatrc etkiye sahip nlar hcre molekllerini paralar ve iyonlarna ayrtrr. Byleceserbestradikaller meydana gelir. Radyasyona maruz kalan hcreler ya lr ya da kanserleir.

Canllarn maruz kald radyasyon dozu; Radyoaktif kaynan aktivitesine

Maruz kalnan sreye Radyasyon kaynandan uzakla baldr.

Radyoaktif kaynan aktivitesi kontrol edilemez fakat dierleri azaltlabilir. Bunun iin Kaynak uzaklatrlmal Mmkn olduunca kaynakta uzak allmal Radyoaktif kaynaa zrhlanma yaplabilir. Radyasyona maruz kalma sresi mmkn olduka ksa tutulmal Radyasyona maruz kalanlardaki doz srekli kontrol edilmelidir.


59/98

53

1975 ylndakullanlmaya balanan

yonlatrc uyariareti

2007 ylnda ek olarakkullanlmaya balanan

uyar iareti

rnek: Aadakilerden hangisi maruz kalnan radyasyon dozu miktarn artrabilir? A) Koruyucu elbise giymekB) Kaynan zrhlanmas

C) Radyoaktif madde ile alma sresinin uzamas D) Radyasyon kaynanda mmkn olduunca uzaklama E) Aktivitesi dk maddeler ile allmas rnek: Radyoaktif maddeler ile allrken; I. plak elle dokunma II. eker ocak kullanma III. alma sresini ksaltacak planlama yapma Hangilerinin yaplmas radyasyondan zarar grme riskini azaltr?

Radyoaktif Maddelerin Kullanm Alanlar

Radyoaktif maddelerin oluturduu zararlarn yan sra, Radyoizotoplarda farl kullanmalanlarnda yararlanlmaktadr. Bunlar Bilimsel aratrmalar. Tpta tehis ve tedavi Tarm Arkeoloji Sanayi Enerji retimi vb alanlar.


60/98

54

rnek: Aadaki alanlardan hangilerinde;

I.

Tp II. SanayiIII. Tarm Radyoizotoplar kullanlr?

rnek: Aadaki alanlardan hangilerinde; I. Bilisel aratrmalar II. ArkeolojiIII. Enerji retimi Radyoizotoplar kullanlr?

Bilimsel Aratrmalarda Radyoizotoplarn Kullanm

zotop atomlarn proton saylar ayn olduu iin kimyasal zellikleri de ayndr. zlemeyaplan radyoaktif izotopun ortama katlmasnasistemin etiketlenmesi denir.

Bilimsel almalarda olaylar izlemek iin radyoizotoplar kullanlr.

Kimyasal tepkimelerin mekanizmasn ve bileiin yapsn incelemek iin kullanlr.

C 14 izotopu ile fotosentezin basamaklar belirlenmitir. Bu yntemlearkeolojik kalntlarn ya tayini de yaplr.

K 40 ve U 238 izotoplar kayalarn yalarnn belirlenmesinde kullanlr. U 238 izotopu yer kabuunun yann belirlenme-sinde kullanlr.

rnek: Verilen tanmlamalarn; I. Fotosentez mekanizmasnn belirlenmesi iin kullanlan izotop II. Yer kabuu yann belirlenmesi iin kullanlan izotop III. Sisteme olaylar izleme amal olarakKarlklar nedir?

Radyoaktif izotoplar tpta da izleyici olarak hastalklarn tehisindekullanlr.

I 131 zotopu tiroid bezi, bbrek ve karacier hastalklarnn tehisindekullanlr.

Na 24 Kalp ve damar hastalklarnn belirlen-mesinde C 11 Pozitron n tomografisi (PET) olarak adlandrlan grntleme

sistemlerinde P 32 izotopu kanserli hcrelerin iaretlenmesinde kullanlr.

Not: Radyoaktif n kullanlarak tedavi yaplmasnaRadyoterapi denir.


61/98

55

rnek: Tbbi ilemlerde;

I.

Guatr hastalklarnn tedavisinde II. Damar tkanklklarnn tehisinde III. Beyin tomogra fisinin (PET) ekiminde Hangi radyoizotoplar kullanlr?

rnek: Na 24 izotopu;I. Kalp rahatszlklarnn tehisi II. Tiroid kanserlerin tedavisiIII. Damar tkanklklarnn tehisi Hangilerinde kullanlr.

Endstride Radyoizotoplarn Kullanm

Endstride radyoizotoplar retimden kalite kontrole, depolamadan datma ve denetime kadarok geni bir alanda kullanlr.

Ir 192 ve Co 60 izotoplar metal, kat ve plastik levhalarnkalnlklarnn llmesi ve iyaplarnn incelenmesi

Co 60 izotopu Sterilasyon yapmak iin kullanlr. I 131 izotopu yer alt sularnn akn, ynn ve hz hakknda bilgi

edinmesini salar. Sb 124 izotopu petrol boru hattnda gnderilen maddenin takibinde

kullanlr.Not: Gdalarn radyasyonla sterilize edilmesine Souk pastrizasyon denir.

Not: Ntron analizrleri gvenlik gerektiren yerlerde ve bomba aranmasnda kullanlr.

rnek: Radyoaktif izotoplar sanayide;I. Kalite kontrolII. rn takibi III. Souk pastrize ilemler Hangilerinde kullanlr?

rnek: Co 60 zotopu; I. Tpta grntleme ve tedavide II. Sanayide kalite kontrolnde III. SterilizasyondaHangilerinde kullanlmaktadr?


62/98

56

UYGULAMA FAALYET Spektrofotometrik demir tayini yapnz. Kullanlan ara gereler; HCl zeltisi, FeCl 3.6H 2Ozeltisi, NH4SCN zeltisi, saf su,

spektrofotometre, optik hcreler, pH metre, genel laboratuar aralar . FAALYET

lem Basamaklar neriler

Analiz ncesi hazrlklarnz yapnz. Laboratuvar nlnz giyerekalma ortamnz hazrlaynz.

gvenlii nlemlerinizi alnz. zeltileri hazrlaynz.

1.5.1de anlatld ekildezeltileri hazrlaynz.

Kalibrasyon zeltisi hazrlaynz.

Tank zelti standart zelti haridier zeltileri ieren zeltidir.

Tank zeltiyi kullanarakspektrofotometreyi s fr optik younluunaayarlaynz.

Spektrofotometreyi kullanmadan birsre nce altrarak snmas n salay nz.

Analiz metodunda belirtilen dalga boyuna ayarlay nz. Dalga boyuna uygun kvetlerle alnz.

Kulland nz kvetlerin izik vekirli olmamas na dikkat ediniz. Kvetin ynn doru yerle tiriniz.

Ayar dmelerini kullanarakabsorbans 0a veya transmittans100e ayarlay nz.

Standart zeltilerin absorbanslarn cihazdaokuyunuz.

Kvetlere zelti aktarrken ta anzeltiyi dikkatlice temizleyiniz.

Her okumada temiz kvetkullan nz.

UYGULAMA FAALYET


63/98

57

Kalibrasyon erisini iziniz.

Her bir standard n okuma de erinikar trmadan do ru olarakkaydediniz.

Numune zeltisinin absorbansn cihazdaokuyunuz.

Ayn ilemleri numune zeltisi iinde uygulaynz.

Hesaplamalar yaparak demir miktarn bulunuz.

Kalibrasyon erisini kullannz. Kvetleri ve kullandnz ara gereleri

temizleyiniz. KvetXleri kural na uygun olarak

temizleyiniz. Raporunuzu yaznz.


64/98


65/98


66/98

60

Cevaplarnz cevap anahtaryla karlatrnz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevap verirkentereddt ettiiniz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerek tekrarlaynz. Cevaplarnzn tmdoru ise bir sonraki renme faaliyetine geiniz.


67/98

61

RENME FAALYET 2

Gerekli ortam salandndastandardna ve kuralna uygun olarakspektrofotometre ile sulardafosfat tayini yapabileceksiniz.

Sularda fosforun insan sal asndan nemini aratrnz.

2. SPEKTROMETRE LESULARDAFOSFAT TAYN

Fosfor birok yksek enerjili molekllerde bulunur ve metabolizmada nemli bir role sahiptir.Sulardaki fosfat atk sulardan geldii gibi topraktan da gelebilir. Bu nedenle fosfor organik veinorganik olmak zere iki ye ayrlr.

norganik fosfor bitkiler tarafndan yksek enerjili fosfor bileikleri haline, organik fosfor iseaerobik bakteriler tarafndan inorganik fosfora dntrlr. Eskiden beri fosfatlar gllerin kirlenmesinden sorumlu tutulur . Yeterli fosfatlarn bulunduu yerlerde anormal bir trofikasyon(aerobik hayatn bitip anaerobik hayatn balamas=bataklk oluumu ) grlr. Bu nedenlerle sudakitoplam fosforun tayini nemlidir.

Fosfat, doal sularda ve atk sularda ounlukla eitli fosfat bileikleri halinde bulunur. Bu bileikler, ortofosfatlar, kondanse fosfatlar (piro, meta ve polifosfatlar) ile organik bal fosfatlarolarak gruplandrlabilir. Deriik fosfat formlar, atk sulara ve kirletilmi sulara eitli kaynaklardangelir . Temizlik yerlerinde kullanlan sularla ok miktarda fosfat bileikleri atk sulara karmaktadr.Yine fosfatlar kazan sularnn tasfiyesinde ok yaygn olarak kullanlmaktadr. Zirai alanlara gbreolarak verilen ortofosfatlar da yamurlarla ykanma sonucu yzeysel sulara tanr . Organik fosfatlarise biyolojik prosesler sonucu oluur. Evsel atklar ve gda maddesi kalntlar ile kanalizasyonsistemine gelir.

Evsel atk sular ounlukla fosfor bileiklerince zengindir. Sentetik deterjanlarn yaygnkullanmndan nce evsel atk sularda, anorganik fosfor 2 3 mg/l, organik fosfor 0,5 1,0 mg/lmertebesindedir . Anorganik fosforun byk ksm insan metabolizmasnda proteinlerin paralanmassonucu oluur. Aa kan fosforlu atk, idrar ile birlikte atlr. Bir insann bu yolla gnde atacafosfor miktar, tkettii protein miktarna bal olmakla beraber, ortalama 1,5 gram/gndr.

Son yllarda deterjan yapmnda, katk maddesi olarak fosfat ve polifosfat bileikleri, byk miktarlarda kullanlmaktadr . Bu maddelerin %12- 13'nn fosfor ve %50'den fazlasnn polifosfatolduu dnlrse sentetik deterjan tketiminin art ile birlikte yzeysel sulara fosfor karmasolay artan boyutlar kazanmtr. Deterjanlarn yol at yksek fosforlu evsel atk sularn arznn

RENME FAALYET 2

AMA

ARATIRMA

7/24/2019 nemli Spek

Önemli spektrofotometre

Documents