1. Analizning fizik – kimyoviy usullari
Download 27.77 Kb.
|
2 5264869150223763177 (1)
- Bu sahifa navigatsiya:
- 2.Fizik kimyoviy usullarning afzalliklari.
- 3. Spektral va boshqa optik analiz usullari.
- 4. Elektrokimyoviy analiz usullar.
- 5. Ajratish va konsentrlash usuli.
- 6. Optik analiz usullari.
- 7. Nurni yutilishiga asoslangan usullar.
- Optik spektroskopiya asoslari .
- 10. Optik analiz metodlarining sezgirligi.
- 11. Atomlash va qo’zg’atish manbalari.
- 13. Atom - emission usuli spektroskopiya.
- 14. Emission usulni sifat analizida ishlatilishi.
- 15. Nima sababdan eritmada elektrolitlar ionlarga dissotsiylanadi
- 21. Erituvchi sifatida suv omiga aseton ishlatilsa, kuchsiz elektrolitning dissotsilanish konstantasining qiymati ozgaradimi
- Nima uchun Sababi
- 22. Eritma konsentratsiyasining ta`siri.
- 24. Ekvivalent nuqta yaqinidagi qanday ozgarish konduktometrik titrlashni tugatishga sabab boladi
- 33. Ekvivlent nuqtani aniqlash usullari.
- 35. Kulonometrik analiz usuli.
- 38. Analizning potensiometrik usuli
1. Analizning fizik – kimyoviy usullari. Analizning fizik-kimyoviy usullari moddaning kimyoviy jarayonida fizikaviy hossalarining o'zgarishini aniqlashga asoslangan. Fizik – kimyoviy analiz usullarining turlari juda ko'p. Ulardan ҳozirgi vaqtda sanoat korxonalarida maҳsulotlarning hossalarini ўrganishda, ilmiy-tekshirish laboratoriyalari ishlarida keng foydalaniladigani қuyidagilar: 1) Elektrokimyoviy analiz usullari - elektrokimyoviy ҳodisalar vaqtida analiz qilinadigan eritmada o'zgaradigan elektrokimyoviy ko'rsatkichlarni o'lchashga asoslangan (potensiometrik, konduktometrik, amperometrik va boshqalar). 2) Spektral va boshqa optik analiz usullari - modda bilan elektromagnit nurlarning ta`siri natijasida turli o'zgarishlarni o'lchashga asoslangan (emission spektral analiz, atom-yutilish spektroskopiyasi, infraqizil nurlar spektroskopiyasi, spektrofotometrik va boshқalar). 3)Ajratish va konsentrlash usuli - moddalarning ikki faza orasida taqsimlanishiga asoslangan (ekstraksiya, xromatografiya va xokazo).
Fizik-kimyoviy metodlar tez bajariladi, bu o`z vaqtida texnologik jarayonni nazorat qilish uchun katta ahamiyatga ega. Fizik-kimyoviy metodlar bir necha afzalliklarga ega: 1.Analizni uzoq masofadan turib boshqarish. Masalan, roentgen-fluoressent metod bilan oydagi tuproqni analiz qilish bunga yaqqol misol bo`la oladi. 2. Bu metodlarda ishlatiladigan asboblar jarayonni sistemalashtirishga imkon beradi. 3. Na`muna buzmasdan turib analiz qilish. Bu kriminalistika va meditsinada katta ahamiyatga ega. Fizik-kimyoviy analiz usullarining turlari juda ko`p. Ulardan hozirgi vaqtda sanoat korxonalarida mahsulotlarning xossalarini o`rganishda, ilmiy-tekshirish labaratoriyalarida keng foydalaniladi.
Bu usullar modda bilan elektromagnit nurlarning ta`siri natijasida turli o`zgarishlarni o’lchashga asoslangan. (emission spektral analiz, atom-yutilish spektroskopiyasi, infraqizil nurlar spektroskopiyasi, spektrofotometrik analiz va boshqalar). 4. Elektrokimyoviy analiz usullar. Elektrokimyoviy hodisalar vaqtida analiz qilinadigan eritmada o‘zgaradigan elektrokimyoviy ko‘rsatkichlarni o’lchashga asoslangan Kimyoviy analizning bu usuli elektrodlar ustida yoki elektrodlar oralig‘ida sodir bo’layotgan jarayonlarga asoslangan. Bunda sistemaning qator kattaliklari (potensial, tok kuchi, elektr miqdori, qarshilik, sig‘im, elektr o'tkazuvchanlik yoki dielektrik xossalari) o'zgaradi. Bu kattaliklar aniqlanadigan moddalarning eritmadagi konsentratsiyalariga mos bo’ lganligi yoki ularning o’ziga xos xususiyatlari bilan belgilanganligi uchun ular yordamida o’sha moddalarning tabiati va miqdorini aniqlash mumkin. Olchanadigan mazkur qiymatlarning ko‘p sonli umumlashmalari mavjud, biroq ular analiz usullarini to'liq ifodalab berolmaydi va shuning uchun ham usullarni sinflashda qator chigalliklar uchraydi. Bizningcha, barcha elektr kimyoviy analiz usullarida elektr zanjiri asosiy o‘rinda turganligini hisobga olib, usullar sinflanisliining asosiga elektrodlarda bo’ladigan jarayonlarni qo'yish maqsadga muvofiqdir. Shu asosda barcha elektr kimyoviy usullarni uch gruppaga bo‘lish mumkin: Elektrod reaksiyalariga asoslangan elektr kimyoviy usullar (potensiometriya, voltamperometriya: polyarografiya, amperometriya. inversion voltamperometriya. xronoamperometriya, xronopotensiometriya va boshqa voltamperometrik usullar, kulonometriya, elektr gravimetriya); Elektrod reaksiyalari bilan aloqador bo’lmagan elektr kimyoviy usullar (past va yuqori chastotali konduktometriya, dielkometriya); Qo‘sh elektr qavatning o‘zgarishi bilan bogliq bo‘lgan usullar (tenzammetriya, elektr sorbsion analiz). 5. Ajratish va konsentrlash usuli. Murakkab aralashmalarni analiz qilishda ҳar bir modda (ion) lar uchun o'ziga hos analitik reaksiyalar kam. Shuning uchun moddaning sifat va miqdor tarkibini aniqlash maqsadida, aralashma oldin aloҳida komponentlarga ajratiladi. Ayrim vaqtlarda aniqlanayotgan modda (komponent) ning miqdori analiz qilinadigan eritmada aniqlanish oralig'iga nisbatan ancha kam bo'ladi. Bunday vaqtda analizni boshlashdan oldin konsentrlash (boyitish) amalga oshiriladi. Ajratish va konsentrlash amalda ko'pincha birgalikda olib boriladi. Ko'pgina ajratish va konsentrlash usullari moddalarning ikki faza orasida taqsimlanishiga asoslangan. Ajratish usuli ikki fazani fizikaviy tabiatiga, taqsimlanish bosqichiga qarab turkumlanishi mumkin. Agar bir bosqichda taqsimlanish bo'lsa, statik: ko'p bosqichda taqsimlanish bo'lsa, dinamik yoki xromatografik usul deyiladi. 6. Optik analiz usullari. Hozirgi vaqtda kimyoning turli sohalarida sifat va miqdoriy analizlarni o`tkazishda optik analiz usullarining ahamiyati ortib bormoqda. Chunki bu usullar o`zining umumiyligi, sezgirligi, ayrim moddalarning to`g`ridan-to`g`ri aniqlash imkoniyati, ekspresligi (tahlil o`tkazish vaqtining qisqaligi), avtomatlashtirilganligi bilan ajralib turadi. Optik analiz metodlari fizik–kimyoviy usullarning bir qismi bo`lib, nur energiyasining analiz qilinadigan modda bilan o`zaro ta`sirini o`rganishga asoslangan. 7. Nurni yutilishiga asoslangan usullar. 1). Fotometrik 2) Kinetik 3) Emission spektral analiz 4) Atom- absorbsion 5) Aktivatsion 6) Mass-spektral analiz usullari.
2) Rentgeno–fluoressent 3) Emission-spektral analiz metodlari
Hozirgi zamon optik analiz usullarida aniqlanayotgan moddani fizik yoki fizik–kimyoviy xossalari (matematik yoki grafik bog`liqligi) o`rganiladi. Eng asosiysi kimyoviy analizda bu to`g`ri usulni tanlash, kimyogarning malakasiga bog`liq. Har bir usulni ishlatish uchun usulning afzalligini, kamchiligini va metrologik xususiyatlarini bilish kerak (Jadval 1.1). Elektromagnit nurlarning yutilishi molekulalarning umumiy xossasi hisoblanadi, ammo yutilish hodisasi tanlash xususiyatiga egadir, ya`ni ma`lum to`lqin uzunligidagi nurlar molekula tomonidan kuchli yutilishi mumkin, boshqa to`lqin uzunligidagi nurlar esa kuchsiz yoki butunlay yutilmasligi mumkin. Yutilish doirasi spektr chizig`i deyiladi. Spektr chiziqlarining umumiy yig`indisi yutilish spektri deyiladi. 10. Optik analiz metodlarining sezgirligi. 1.1-jadval
Elektromagnit nurlarning asosiy tavsifi bu to`lqin uzunligi λ yoki tebranmasi ν (ko`pincha tebranmani o`rniga to`lqin soni ν ishlatiladi). Elektromagnit spektr bu – elektromagnit nurlanishning har xil to`lqin uzunligidir.
Atomlarni qo‘zg‘atib, ularni emissiyasini hosil qilish uchun issiqlik energiyasidan tashqari yorug‘lik energiyasini tasir ettirish mumkin. Bu energiya atomning paski qavatidan yuqori qavatiga o‘tishga yetarli bo‘lishi kerak. Nur yutib atomlar qo‘zg‘algan holatga o‘tadi va nur chiqaradi. Bu jarayon atom fluoressensiyasi deyiladi Atom-absorbsion jarayonni kuzatish uchun namunani bug xolatiga utkazish kerak.Atomlarga energiyani xar xil yullar bilan utkazish mumkin : 1. issiqlik energiyasi bilan o‘tkazish : a) uchqun b) plazma v) olov
g) elektr yoy va hokazolar. 2. Optik energiya ya’ni lazer energiyasi bilan o‘tkazish . 12. Alanga fotometriyasi. Emission spektral analiz turlaridan biri. Asosan eritmalardagi ko‘pgina metallar va nodir yer elementlari atomlari miqdorini ularning alanga spek-tral chiziqlari yoki yo‘llariga qarab aniqlashda qo‘llaniladi. Yoritgich gaz, vodorod, atsetilen yoki ditsian alangasi spektrlarning paydo bo‘lish man-bai hisoblanadi. Vodorod-kislorod alangasi ko‘proq tarqalgan bo‘lib, unga yuqori temperatura (2900°K), kam nurlanish va chala yonganda alangada qattiq zarralar bo‘lmasligi xos.Nurlanishni qabul qiluvchi sifa-tida fotoelement yoki fotoelektron ko‘paytirgichdan, qayd qiluvchi sifa-tida esa galvanometr yoki o‘zi yozar as-bobdan foydalaniladi. Qayd qilishda olingan yozuv nurlanish intensivligi to‘lqin uzunligiga bog‘liqligini bildiradi. Tekshirilayotgan element spek-tral chiziqlarining intensivligi shu element konsentratsiyasining me’yori hisoblanadi. Alanga fotometriyasi ishqoriy elementlar bo‘yicha 0,01 mkg/ml, ishqoriy yer elementlari bo‘yicha 0,1 mkg/ml sezgirlikka ega bo‘lgan tezkor usul hisoblanadi. 13. Atom - emission usuli spektroskopiya. Bu usul 1860-yilda Kirxgoff va Bunzen tomonidan tavsiya qilingan. Atom-emission analiz usuli alanga, elektr yoyi yoki uchqunida buglatilgan va qo`zg`atilgan atomlarning chiqarish spektrlarini o`rganishga asoslangan. Qo`zg`atilgan atom yoki ionlar o`z-o`zidan asosiy energetik holatga o`tadi,bu vaqtda zarracha chastotasi bo`lgan nur chiqaradi. Bu nur spektrografda spektrga ajratiladi. Hosil bo`lgan spektrdagi «analitik (oxirgi) chiziqlar» deb ataladigan chiziqlarning (ko`pchilik hollarda) o`rni bo`yicha sifatiy va uning intensivligi bo`yicha miqdoriy emission analiz amalga oshiriladi. Tekshiriladigan elementning analitik (oxirgi) chiziqlari intensivligi eng katta bo`lgan elementning konsentratsiyasi kamayganda spektrdan eng keyin yo`qoladigan chiziqlardir. Atomlash va (qo`zg`atish manbalari. Emission spektral analiz usullarida tekshiriladigan moddani bug`latish, atomlash va qo`zg`atish uchun turli manbalar ishlatiladi 14. Emission usulni sifat analizida ishlatilishi. Atom-emission sifat analizini amalga oshirish uchun eng qulay manba elektr yoyidir. Elektr yoyining harorari induktiv boglangan plazmaning haroratidan kichik bo’lganligi uchun unda spektral chiziqlar kamroq bo’ladi, spektral chiziqlarning kamligi esa sifat analizi uchun ancha qulaydir. Atom-emission usul ko’p elementli analiz usulidir, bu usul yordamida ko’plab elementlarni topish mumkin. Buning uchun tekshiriladigan moddaning chiqarish (emission) speklri fotoplastinka yoki fotoplenkaga tushirib olinadi (spektrografik usul). Наг bir element ko’p sonli spektral chiziqlarga ega bo’lganligi uchun ular orasidan intensivligi eng yuqori bolgani (analitik yoki oxirgi chiziqlar) tanlanishi kerak. Spektral chiziqlarni identifikatsiya qilish uchun maxsus atlaslardan foydalaniladi. Turli xil spektrograflar uchun maxsus atlaslar mavjud. Atlaslarda temirning 20 marta kattalashtirilgan spektral chiziqlari bo’lib, ularning soni ham ko’p bo’lganligi uchun har chiziqning to’lqin uzunligi ko’rsatilgan bo’ladi. Atlasdagi temirning spektrlari yuqorisida elementlarning xarakterli spektral chiziqlari va belgilari joylashiirilgan. Masalan, ZnI4 275,65 nm to’lqin uzunligi 5,65 tarzida yozilgan boladi. Bu yerda element belgisining o’ng tomonida pastdagi rim raqami elementning qo’zg’atilgan (I) yoki ionining bir (II), ikki (III) martaqo’zg’atilganligmi ko’rsatadi. Element belgisining o’ngdan yuqorisidagi raqam (4) esa spektral chiziqning shartli sezuvchanligini l0 balli shkalada tasvirlaydi. 15. Nima sababdan eritmada elektrolitlar ionlarga dissotsiylanadi ? Dissotsiatsiyalanish jarayoni aslida ajralish parchalanish jarayoni hisoblanadi. Ushbu jarayonlar 3 turga bo’linadi Bular: 1) Elektr toki ta’sirida 2) Yuqori temperatura ta’sirida ya’ni - Termik 3) fotokimyoviy - ya’ni yorug’lik nuri ta’sirida. Aynan shunday ta’sirlar natijasida eritmada elektrolitlar ionlarga dissotsiylanadi. 16. Konduktometrik analiz usuli. Konduktometrik analiz usuli to`g`ri (bevosita) konduktometriya va konduktometrik titrlashga bo`linadi. To`g`ri konduktometriya asosida eritma konsentratsiyasi bilan elektr o`tkazuvchanligi orasidagi bog`lanish yotadi. bu usul bilan eritmada bo`lgan alohida elektrolitlar miqdorini aniqlash, ayniqsa, oziq-ovqat mahsulotlari sifatini nazorat qilish mumkin.
Konduktometrik titrlashda titrlash jarayonida eritmaning elektr o`tkazuvchanligi o`lchab boriladi. olingan natijalar asosida (elektr o`tkazuvchanlikni titrant hajmiga bog`liqligi) titrlash egri chiziqlari chiziladi. aniqlanadigan moddadagi ionlar harakatchanligining turlicha bo`lishiga qarab, titrlash egri chiziqlarining ko`rinishi ham har xil bo`ladi (4.2-rasm) a — kuchli kislotani kuchli asos bilan titrlash; b - cho`kma hosil qilish reaksiyasiga asoslangan titrlash; d — kuchli kislotani kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuz bilan titrlash; e — kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo`lgan tuzni kuchli asos bilan titrlash. Ekvivalent nuqta titrlash egri chiziqlaridan topiladi va hisoblashlar olib boriladi. konduktometrik titrlashda neytrallanish, oksidlanish-qaytarilish, cho`ktirish, kompleks hosil qilish, qaytar va qaytmas reaksiyalardan foydalanish mumkin. 21. Erituvchi sifatida suv o'miga aseton ishlatilsa, kuchsiz elektrolitning dissotsilanish konstantasining qiymati o'zgaradimi? Kuchsiz elektrolitlar suvda kam ionlarga ajraladi a lekin kuchli erituvchi bo’lgan arganik moddalarda esa ko’roq erishi tufayli ko’proq ionlarga ajraladdi ya'ni shu sababli dissotsiatsiyalanish konstanatasi ortadi qisqa qilib aytsam o’zgaradi. Nima uchun? Sababi : Elektrolitning dissotsiatsiyalanish konstantasi elektrolit va erituvchi tabiatiga hamda haroratga bog‘liq, konsentratsiyaga bog‘liq emas. U birikmalar dissotsiatsiyasiningmiqdoriy xarakteristikasi bo‘lib hisoblanadi. Dissotsiatsiyalanishkonstantasi qancha katta bo‘lsa, elektrolit shuncha kuchli dissotsiatsiyalanadi. 22. Eritma konsentratsiyasining ta`siri. Elektr o`tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog`liqligi elektrolitning tabiatiga bog`liq bo`lib, konsentratsiyaning oshishi solishtirma elektr o`tkazuvchanlikning ortishiga va ma`lum qiymatdan keyin kamayishiga olib keladi. Eritma konsentratsiyasi oshishi bilan eritmada zaryadli zarrachalar soni ortadi, natijada elektr o`tkazuvchanlik ma`lum qiymatgacha ortadi, keyin esa kamayadi, chunki eritma konsentratsiyasi oshishi bilan eritmaning ion kuchi oshadi, natijada ionlar orasidagi masofa Kichrayib, ion juftlari hosil bo`lib, ionlaming harakatchanligi kamayadi. 24. Ekvivalent nuqta yaqinidagi qanday o'zgarish konduktometrik titrlashni tugatishga sabab bo'ladi? Ekvivalent nuqta yaqinidagi elektr o’tkazuvchanlikning o’zgarishi ushbu titrlash jarayoni yakuni hisoblanadi
Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Bu usul faqat galvanik element energiyasi hisobiga katodda metallning erkin holda ajralishi bilan tushuntiriladi. 32. Kulonometrik analiz, mohiyati, turlari. Kulonometrik analiz tekshirilayotgan eritmani elektrolizlashga asoslangan. Kulonometriya usullari bevosita va bilvosita galvanostatik va potensiostatik usullarga bo‘linadi. 1) Bevosita usullarda elektr miqdorini o‘lchash orqali modda massasini ya’ni, miqdorini aniqlash mumkin 2) Bilvosita usullarda titrantni elektr generatsiya qilish uchun sarflangan elektr miqdori bo‘yicha aniqlanadigan moddaning massasi baholanadi. 33. Ekvivlent nuqtani aniqlash usullari. Ekvivalent nuqtani aniqlashda rangli indikatorlarni keng miqyosda qo’llash eng oddiy usullardan biri ammo u yagona usul hisoblanmaydi. Rangli indikatorlar bilan birga Fluoroessent va xemilyuessentli indikatorlardan ham foydalaniladi. Turli fizik – kimyioviy usullar jumladan potensiometrik, konduktometrik fotometrik termometrik va boshqalar kata muvofaqqiyat bilan qo’llanilmoqda. Potensiometrik o’lchash tirtrlash jarayonida eritma pH ni kuzatishga asoslangan. Bunda titrlash egri chizig’i ekspremental ma’lumotga binoan tuziladi va pH sakramasi bo’yicha ekvivalent nuqta aniqlanadi.
Faradey qonunlari Elektr energiyasi bilan kimyoviy jarayonlar orasida miqdoriy bog’lanish borligini dastlab (1836 yilda) ingliz olimi M. Faradey aniqlagan. Elektrolizning 1 – qonuni quyidagicha ta‘riflanadi: elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan moddaning og’irlik miqdori eritmadan o’tgan elektr miqdoriga to’g’ri proportsionaldir. Agar elektrodda ajralib chiqadigan moddaning og’irlik miqdoirini m bilan, elektr miqdorini Q bilan, tok kuchini J bilan, vaqtni t bilan belgilansa, Faradeyning 1 – qonuni quyidagicha yoziladi: m = К · Q = К · J · t bu yerda, K – ayni elementning elektr kimyoviy ekvivalenti, ya‘ni eritma orqali 1 kulon elektr o’tganda ajralib chiqadigan miqdori. Elektrolizning 2 – qonuni: agar bir necha elektrolit eritmasi orqali (ketma – ket ulangan holda) bir xil miqdorda elektr o’tkazilsa, elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning og’irlik miqdorlari o’sha moddalarning kimyoviy ekvivalentlariga proportsional bo’ladi. 35. Kulonometrik analiz usuli. Kulonometrik analiz tekshirilayotgan eritmani elektrolizlashga asoslangan. Bunda aniqlanayotgan moddaning ionlarga ajralishi yoki ulrning oksidlanishi va qaytarilishi uchun sarflanadigan elektr miqdori o‘lchanadi. Bu usul oddiy bo‘lgani uchun eritmadagi ionlarni va eritmada boradigan kimyoviy protsesslarni aniqlashda keng qo‘llaniladi. Kulonometriya usuli analitik mutlaq usullardan biri bo‘lib, elektr miqdorini o‘lchashga asoslangan. Bu usul 10'9 M gacha moddani aniqlash imkonini beradi. Kulonometriya usullari bevosita va bilvosita galvanostatik va potensiostatik usullarga bo‘linadi. Bevosita usullarda elektr miqdorini o‘lchash orqali modda massasini ya’ni, miqdorini aniqlash mumkin Bilvosita usullarda titrantni elektr generatsiya qilish uchun sarflangan elektr miqdori bo‘yicha aniqlanadigan moddaning massasi baholanadi. 38. Analizning potensiometrik usuli Bu analiz elektrokimyoviy analiz usullarining asosiylaridan biri hisoblanadi. Bu usul eritmaga tushirilgan elektrodlar (galvanic elementlar)da yuzaga keladigan potensiallar farqi — elektr yurituvchi kuchni o ‘lchash bilan eritmada erigan modda miqdorini (konsentratsiyasini) aniqlashga asoslangan. 39. Nernest teglamasi Elektrodda yuzaga keladigan potensial Nerst tenglamasi bilan ifodalanadi: Har bir elektrod uchun yuqoridagi singari elektrod potensialini hisoblash formulalari mavjud. Elektrodlar ularda boradigan elektrokimyoviy reaksiyaning mexanizmi va ishlatish maqsadiga ko‘ra, bir necha turga bo‘linadi. 40. Galvanik еlement. 1. To’qnashuvchi (kontaktlovchi) fazalar to’plami bo’lib, ulardan biri ion o’tkazuvchi, boshqasi еsa еlektron o’tkazuvchi bo’ladi va ularning chegara sirtida potentsiallar farqi hosil bo’lib, ochiq zanjir uchida еlektr yurituvchi kuch paydo bo’lishiga olib keladi. 2. Еlektr oqimining kimyoviy manbai bo’lib, bitta galvanik yacheykadan tashkil topgan bo’ladi. Download 27.77 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling