এই নিবন্ধে আমরা সেই বিশ্লেষণী পদ্ধতিগুলি বিস্তারিতভাবে বিবেচনা করব যা পৃথক পরমাণুর শক্তির অবস্থা পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে। এগুলি বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতি। আসুন তাদের প্রত্যেকের একটি বর্ণনা দিই, স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলিকে হাইলাইট করি৷
সংজ্ঞা
বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতি - পৃথক পরমাণুর শক্তির অবস্থা পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে পদ্ধতির একটি সেট। তাদের দ্বিতীয় নাম পারমাণবিক বর্ণালী।
সংকেত প্রাপ্ত এবং আরও রেকর্ড করার পদ্ধতিতে বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতি ভিন্ন হবে (বিশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয়)। সংক্ষেপণ OMA তাদের মনোনীত করতেও ব্যবহৃত হয়। বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতিগুলি ভ্যালেন্স, বাহ্যিক ইলেকট্রনের শক্তি প্রবাহ অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। বিশ্লেষিত পদার্থের পরমাণুতে (পরমাণুকরণ) প্রাথমিক পচন প্রয়োজন।
পদ্ধতির প্রকার
আমরা ইতিমধ্যেই জানি যে বিশ্লেষণের একটি অপটিক্যাল পদ্ধতি ঠিক কী। এখন এই পদ্ধতির বিভিন্নতা বিবেচনা করুন:
- রিফ্র্যাক্টোমেট্রিকবিশ্লেষণ।
- পোলারমিট্রিক বিশ্লেষণ।
- অপটিক্যাল শোষণ পদ্ধতির একটি সেট।
আমরা বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতির এই শ্রেণীবিভাগের প্রতিটি অবস্থানকে আরও আলাদাভাবে বিশ্লেষণ করব।
রিফ্র্যাক্টোমেট্রিক বৈচিত্র
প্রতিসরণ সূচক কোথায় প্রযোজ্য? এই ধরনের অপটিক্যাল-বর্ণালী বিশ্লেষণ পদ্ধতি খাদ্যপণ্যের গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় - চর্বি, টমেটো, বিভিন্ন রস, জ্যাম, জ্যাম।
প্রতিসরণমূলক বিশ্লেষণ প্রতিসরণ সূচক পরিমাপের উপর ভিত্তি করে (অন্য নাম প্রতিসরণ), যা নির্ভরযোগ্যভাবে একটি নির্দিষ্ট পদার্থের প্রকৃতি, এর বিশুদ্ধতা এবং ভর দ্রবণে শতাংশ বিচার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
একটি আলোক রশ্মির প্রতিসরণ সর্বদা দুটি ভিন্ন মাধ্যমের সীমানায় ঘটবে, শর্ত থাকে যে তাদের বিভিন্ন ঘনত্ব থাকে। আপতন কোণের সাইনের সাথে প্রতিসরণ কোণের সাইনের অনুপাত হবে প্রথমটির সাথে দ্বিতীয় পদার্থের আপেক্ষিক প্রতিসরণ সূচক। এই মানটিকে ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা হয়৷
প্রতিসরণ সূচক কিসের উপর নির্ভর করে? প্রথমত, পদার্থের প্রকৃতি থেকে। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তাপমাত্রাও এখানে গুরুত্বপূর্ণ।
যদি আলোর কোণ 90 ডিগ্রিতে পড়ে, এই অবস্থানটি প্রতিসরণের সীমিত কোণ হিসাবে বিবেচিত হবে। এর মান নির্ভর করবে শুধুমাত্র সেই মাধ্যমগুলির সূচকগুলির উপর যার মধ্য দিয়ে আলো চলে। এটা কি দেয়? যদি প্রথম মাধ্যমের প্রতিসরণকারী সূচকটি গবেষকের জন্য উন্মুক্ত থাকে, তবে দ্বিতীয়টির প্রতিসরণের সীমিত কোণ পরিমাপের পরে, তিনি ইতিমধ্যেই তার আগ্রহের মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচক নির্ধারণ করতে পারেন।
পোলারমিট্রিক বৈচিত্র
আমরা বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতির মৌলিক বিষয়গুলো বিশ্লেষণ করতে থাকি। পোলারিমেট্রিক আলোক দোলনের ভেক্টর পরিবর্তন করার জন্য নির্দিষ্ট ধরণের পদার্থের সম্পত্তির উপর ভিত্তি করে।
যে সকল পদার্থের এই অসাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যখন একটি পোলারাইজড বিম তাদের মধ্য দিয়ে যায়, তাকে অপটিক্যালি সক্রিয় বলে। উদাহরণস্বরূপ, শর্করার সম্পূর্ণ ভরের অণুগুলির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন সমাধানে অপটিক্যাল কার্যকলাপের প্রকাশ নির্ধারণ করে৷
একটি পোলারাইজড বিম এই ধরনের অপটিক্যালি সক্রিয় পদার্থের দ্রবণের একটি স্তরের মধ্য দিয়ে চলে যায়। দোলনের দিক পরিবর্তন করা হবে - এর ফলস্বরূপ মেরুকরণের সমতলটি একটি নির্দিষ্ট কোণ দ্বারা ঘোরানো হবে। একে মেরুকরণের সমতলের ঘূর্ণনের কোণ বলা হবে। এই অবস্থানটি নিম্নলিখিত সংখ্যক কারণের উপর নির্ভর করে:
- মেরুকরণের সমতলের ঘূর্ণন।
- সমাধানের পরীক্ষা স্তরের পুরুত্ব এবং ঘনত্ব।
- সবচেয়ে মেরুকৃত মরীচির তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
- তাপমাত্রা।
এই ক্ষেত্রে একটি পদার্থের অপটিক্যাল ঘনত্ব নির্দিষ্ট ঘূর্ণন দ্বারা চিহ্নিত করা হবে। এই মান কি? এটি একটি কোণ হিসাবে বোঝা যায় যার মাধ্যমে মেরুকরণের সমতলটি ঘোরে যখন একটি পোলারাইজড বিম দ্রবণের মধ্য দিয়ে যায়। নিম্নলিখিত শর্তসাপেক্ষ মান গৃহীত হয়:
- 1 মিলি সমাধান।
- 1 গ্রাম পদার্থ দ্রবীভূত হয় এই ভলিউমের দ্রবণে।
- দ্রবণ স্তরের পুরুত্ব (বা পোলারাইজিং টিউবের দৈর্ঘ্য) 1 dm।
অপটিক্যাল শোষণবৈচিত্র্য
আমরা বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতির সাথে পরিচিত হতে থাকি। শ্রেণীবিভাগের পরবর্তী বিভাগটি হল অপটিক্যাল শোষণ৷
এটি বিশ্লেষণের সেই পদ্ধতিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যা বিশ্লেষণকৃত পদার্থ দ্বারা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ শোষণের উপর ভিত্তি করে। তারা আজ গবেষণা, বৈজ্ঞানিক, সার্টিফিকেশন পরীক্ষাগারে সবচেয়ে সাধারণ হিসাবে বিবেচিত হয়৷
আলো শোষিত হলে, শোষণকারী পদার্থের অণু এবং পরমাণু একটি উত্তেজিত নতুন অবস্থায় চলে যাবে। ইতিমধ্যে, এই জাতীয় পদার্থের বিভিন্নতার উপর নির্ভর করে, সেইসাথে তাদের দ্বারা শোষিত শক্তিকে রূপান্তর করার ক্ষমতা, শোষণ অপটিক্যাল পদ্ধতির একটি সম্পূর্ণ সেট আলাদা করা হয়েছে। আমরা পরবর্তী উপশিরোনামে তাদের আরও বিস্তারিতভাবে উপস্থাপন করব।
অপটিক্যাল শোষণ পদ্ধতির শ্রেণীবিভাগ
আমরা আপনার নজরে এনেছি রসায়নে অপটিক্যাল বিশ্লেষণের এই পদ্ধতিগুলির শ্রেণীবিভাগ। এটি চারটি অবস্থান দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:
- পারমাণবিক শোষণ। এখানে কি অন্তর্ভুক্ত করা হয়? এটি অধ্যয়নের অধীন পদার্থের পরমাণু দ্বারা আলোক শক্তির শোষণের উপর ভিত্তি করে একটি বিশ্লেষণ।
- শোষণকারী আণবিক। এই পদ্ধতিটি অধ্যয়ন করা, বিশ্লেষণ করা পদার্থের জটিল আয়ন এবং অণু দ্বারা আলোর শোষণের উপর ভিত্তি করে। স্পেকট্রামের ইনফ্রারেড, দৃশ্যমান এবং অতিবেগুনী জোনগুলিতে এখানে অনেক মনোযোগ দেওয়া হয়। তদনুসারে, এগুলি হল ফটোকলোরিমেট্রি, স্পেকট্রোফটোমেট্রি, আইআর স্পেকট্রোস্কোপি। এখানে হাইলাইট করা গুরুত্বপূর্ণ কি? স্পেকট্রোফটোমেট্রি এবং ফটোকলোরিমেট্রি বেশ কয়েকটি সমজাতীয় সিস্টেমের সাথে বিকিরণের মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে। অতএব, ইনবিশ্লেষণাত্মক রসায়নে, তারা প্রায়শই একটি গ্রুপে একত্রিত হয় - আলোকমাত্রিক পদ্ধতি।
- নেফেলোমেট্রি। এই ধরনের বিশ্লেষণ অধ্যয়নের অধীন পদার্থের স্থগিত কণা দ্বারা আলোক শক্তির শোষণ এবং আরও বিচ্ছুরণের উপর ভিত্তি করে।
- ফ্লুরোমেট্রিক (বা আলোকিত) বিশ্লেষণ। পদ্ধতিটি বিকিরণের পরিমাপের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় যা গবেষক দ্বারা অধ্যয়ন করা পদার্থের উত্তেজিত অণু দ্বারা শক্তি নির্গত হলে প্রদর্শিত হয়। ফ্লুরোসেন্স এবং ফসফোরসেন্স দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। আমরা তাদের আলাদাভাবে বিশ্লেষণ করব।
আলোকসজ্জা
বৈজ্ঞানিক জগতে সাধারণভাবে আলোকসজ্জাকে বলা হয় পরমাণু, অণু, আয়ন এবং অন্যান্য জটিল কণা এবং পদার্থের যৌগের দীপ্তি। উত্তেজিত অবস্থা থেকে স্বাভাবিক অবস্থায় ইলেকট্রন স্থানান্তরের ফলে এটি প্রদর্শিত হয়।
এইভাবে, একটি পদার্থকে আলোকিত হতে শুরু করার জন্য, বাইরে থেকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি সরবরাহ করতে হবে। অধ্যয়নের অধীনে পদার্থের কণাগুলি শক্তি শোষণ করবে, উত্তেজিত অবস্থায় চলে যাবে, যেখানে তারা একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য থাকবে। তারপর বিশ্রামের আগের অবস্থায় ফিরে যান, যখন তার নিজস্ব শক্তির একটি অংশ লুমিনেসেন্স কোয়ান্টা আকারে প্রদান করে।
ফসফরেসেন্স এবং ফ্লুরোসেন্স
উত্তেজিত অবস্থার প্রকারের উপর নির্ভর করে, সেইসাথে এতে পদার্থের বসবাসের সময়, দুটি ধরণের লুমিনেসেন্স রয়েছে - ফসফরেসেন্স এবং ফ্লুরোসেন্স। তাদের প্রত্যেকটি তার স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যের জন্য আলাদা:
- ফ্লুরোসেন্স। একটি নির্দিষ্ট পদার্থের এক ধরনের স্ব-উজ্জ্বলতা, যাবিকিরিত হলেই চলবে। গবেষক যখন উত্তেজনার উৎস সরিয়ে দেন, তখন আলো তাৎক্ষণিকভাবে বা 0.001 সেকেন্ড পরে বন্ধ হয়ে যাবে।
- ফসফরেসেন্স। একটি নির্দিষ্ট পদার্থের এক ধরনের স্ব-উজ্জ্বলতা যা আলোকিত আলো বন্ধ হয়ে গেলেও চলতে থাকবে।
এটি ফসফোরেসেন্স যা খাদ্য পণ্য অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। আলোকিত গবেষণা পদ্ধতি 10-11g/g এর ঘনত্বে অধ্যয়নকৃত নমুনায় একটি পদার্থ সনাক্ত করতে সহায়তা করে। এই পদ্ধতিটি নির্দিষ্ট ধরণের ভিটামিন নির্ধারণ, দুগ্ধজাত পণ্যগুলিতে প্রোটিন এবং চর্বিগুলির উপস্থিতি, মাংস এবং মাছের পণ্যের সতেজতা অধ্যয়ন, ফল, শাকসবজি এবং বেরির ক্ষতি নির্ণয়ের জন্য ভাল হবে। এছাড়াও, luminescent গবেষণা ওষুধের অন্তর্ভুক্তি, সংরক্ষণকারী, কীটনাশক, এবং পণ্যের বিভিন্ন কার্সিনোজেনিক পদার্থ সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়৷
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে বিশ্লেষণের অপটিক্যাল পদ্ধতির শ্রেণীবিভাগে সমগ্র শোষণ গোষ্ঠীকে প্রায়শই একটি বর্ণালী রাসায়নিক (বা বর্ণালী) বিভাগে একত্রিত করা হয়। পদ্ধতিগুলি সহজাতভাবে ভিন্ন হওয়া সত্ত্বেও, তাদের সকলের মধ্যে একটি জিনিস মিল রয়েছে: তারা আলো শোষণের একই আইনের উপর ভিত্তি করে। কিন্তু একই সময়ে, শোষণকারী কণার ধরন, অধ্যয়নের হার্ডওয়্যার ডিজাইন এবং আরও অনেক কিছুতে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।
ফটোমেট্রিক বৈচিত্র
বর্ণালী আণবিক শোষণ বিশ্লেষণের পদ্ধতির সেটের নাম। তারা নির্বাচনী শোষণ উপর ভিত্তি করেঅধ্যয়নের অধীনে উপাদানের অণু দ্বারা দৃশ্যমান, অতিবেগুনি, ইনফ্রারেড অঞ্চলে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ। এর ঘনত্ব একজন বিশেষজ্ঞ দ্বারা Bouguer-Lambert-Beer আইন অনুযায়ী নির্ধারিত হয়।
ফটোমেট্রিক বিশ্লেষণের মধ্যে রয়েছে ফটোমেট্রি, স্পেকট্রোফোটোমেট্রি এবং ফটোকলোরিমেট্রি।
ফটোইলেক্ট্রকোলোরিমেট্রিক বৈচিত্র
ভিজ্যুয়াল কালারমিট্রির তুলনায় ফটোইলেক্ট্রোকলোরিমেট্রিক পদ্ধতিটি আরও উদ্দেশ্যমূলক। তদনুসারে, এটি আরও সঠিক গবেষণা ফলাফল দেয়। এখানে বিভিন্ন FEC ব্যবহার করা হয় - ফটোইলেকট্রিক কালারমিটার।
একটি রঙিন তরলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় আলোকিত প্রবাহ আংশিকভাবে শোষিত হয়। এর বাকি অংশ ফটোসেলের উপর পড়ে, যেখানে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন হয়, যা একটি অ্যামিটার নিবন্ধন করে। দ্রবণটির ঘনত্ব যত তীব্র হবে, এর অপটিক্যাল ঘনত্ব তত বেশি হবে। আলোর শোষণের মাত্রা যত বেশি এবং ফলস্বরূপ ফোটোকারেন্টের শক্তি তত কম।
আমরা বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে আজ ব্যবহৃত অপটিক্যাল বিশ্লেষণ পদ্ধতির সম্পূর্ণ শ্রেণীবিভাগ পরীক্ষা করেছি: রিফ্র্যাক্টোমেট্রিক, পোলারিমেট্রিক, অপটিক্যাল শোষণ। তারা পদার্থের প্রাথমিক পরমাণুকরণের প্রয়োজনে একত্রিত হয়। কিন্তু একই সময়ে, প্রতিটি পদ্ধতি তার স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য দ্বারা আলাদা করা হয় - বিশ্লেষণের জন্য একটি সংকেত গ্রহণ এবং নিবন্ধন করার বিভিন্ন প্রকার।
