Mavzu: Tortma analiz farmasevtik kimyoda. I. Kirish

2.2.Tortma analizning mohiyati.
Aniqlanuvchi komponentni choktirish
Choktirish gravimetrik analizning muhim bosqichlaridan hisoblanadi. Choktirishni bajarishda choktiruvchi reagentni togri tanlanishi, uning miqdori togri hisoblanishi, choktirishning sharoitlariga toli qamal qilinishi, kompanentning eritmadan toliq chokishi kabilar zarur hisoblanadi.
Choktirishda ma’lum sharoitlarga amal qilinmasa chokmalarning shakli turlicha hosil boladi. Notogri choktirishda mayda kristallik chokmalar hosil bolib qolishi mumkin, mayda kristallar filtrdan otib ketadi, shuningdek, chokmani ifloslanishiga sababchi bolishi mumkin.
Olingan chokmalarni analiz borishida qizdirilishi mumkin, bunda chokmalarning kimyoviy tarkibi ozgarishi mumkin. Shu sababli gravimetrik analizda chokma shakllari ikki xil bolishi kuzatiladi: choktiriladigan va gravimetrik (tortma) shakllar. Ba’zi hollarda choktiriladigan va tortma shakllar oz tarkiblari jihatidan bir xil boladi:
BaSO4 qizdirish BaSO4
Choktiriladigan gravimetrik Shakl (tortma) shakl
Boshqa hollarda choktiriladigan va tortma shakllar bir-biridan kimyoviy tarkibi bilan farq qiladi:
CaCO3 qizdirish CaO+CO2
Choktiriladigan tortma shakl shakl
Choktiriladigan shakl ham, gravimetrik (tortma) shakl ham ma’lum talablarga javob bera olishlari lozim.
Choktiriladigan shaklga qoyiladigan talablar:

1. 
   Kam eruvchan bolishi kerak. Eruvchanlik 1·10-7-10-8 mol/l dan oshmasligi.
   
2. 
   Chokma yirik kristalli holda bolishi;
   
3. 
   Choktiriladigan shakl etarli darajada oson tortma shaklga aylana olishi lozim.
   

Gravimetrik (tortma) shaklga qoyiladigan talablar:

1. 
   Tortma shaklning tarkibi kimyoviy formulasiga aniq mos bolishi:
   
2. 
   Yetarli darajada kimyoviy barqaror bolishi kerak. Tortma shakl havodagi karbonat angidrid, suv buglarini yutmasligi, havo kislorodi ta’sirida oksidlanmasligi, yuqoriroq temperaturalarda parchalanmasligi kerak.
   
3. 
   Tortma shakldagi aniqlanuvchi elementning miqdori mumkin qadar kam bolishi lozim, chunki bunday holda tortishdagi yol qoyilgan xatoliklar analizning natijalariga kamroq ta’sir korsatadi.
   

Gravimetrik analizdagi hisoblashlar
Yuqorida tortim miqdorini, choktiruvchi miqdorini hisoblash keltirilgan edi. Bu hisoblashlardan korinib turibdiki, tekshirilayotgan moddadagi u yoki bu tarkibiy qismning miqdorini aniqlash uchun bu moddaning tortimi massasini, olingan chokma massasini va uning kimyoviy formulasini bilish kerak. Odatda massani aniqlash natijalari dastlabki moddaga nisbatan protsentlarda ifodalanadi.
Kopgina hollarda, gravimetrik analizda modda massasini aniqlashdagi hisoblashlarda qayta hisoblash omili yoki analitik kopaytma (ƒ)lardan foydalaniladi.
Qayta hisoblash omili yoki analitik kopaytma aniqlanuvchi modda (element)ning molekulyar (atom) massasini chokma(tortma shakl)ning molekulyar massasiga nisbati bilan ifodalanadi. Hisoblashlarda ozgaruvchan va doimiy qiymatlardan foydalaniladi. Ozgaruvchan qiymatlarga, masalan, tortim massasi, chokma (gravimetrik shakl) massasi kiradi, doimiy qiymatlarga bajariladigan ish sharoitiga bogliq bolmagan atom va molekulyar massalar taaluqlidir, Doimiy qiymatlar nisbati ham doimiy kattalik bolib, uni oldindan hisoblash va unga doimiy qiymatlar nisbatini almashtirish mumkin.
Qayta hisoblash omili, agar tortma shakl ham, aniqlanuvchi modda ham ozgarmagan hollardagina doimiy qiymatga ega boladi. Bariyni gavrimetrik metod bilan bariy sulfat holida aniqlashda analitik kopaytma quyidagi qiymatga teng boladi:
Bu erda, Aba- barniyning atom massasi
-bariy sulfatning molekulyar massasi
Masalan, bariy xlorid BaCl2·2H2O tarkibidagi bariyning protsent miqdorini aniqlashda olingan BaCl2 ning (tortma shakl) massasi 0,4665 g va analiz uchun olingan bariy xlorid kristallogidratining tortimi 0,4888g bolsa, u holda bariyning protsenti quyidagi qiymatga teng bo`ladi:
Gravimetrik analizning mohiyati
Gravimetrik analiz asosida modda tarkibiga kiruvchi elementlar massalari
Nisbatlari doimo bir xilligini ifodalovchi tarkibning doimiylik qonuni va reaksiyada ishtirok etuvchi elementlar massalarining bir-biriga nisbati ozgarmasligini ifodalovchi ekvivalentlar qonuni yotadi. Gravimetrik analiz tekshiriladigan namuna tarkibidagi qandaydir element, radikal yoki kimyoviy birikmaning massasi va tarkibini foizlarda aniqlaydi. Qidirilayotgan tarkibiy qism yo toza holda, yoki malum birikma holida
Ajratib olinadi.
Aniqlash tekshiriladigan moddaning tortimini olib, uni eritmaga otkazishdan
Boshlanadi. Song aniqlanuvchi komponentni eritmadan qandaydir qiyin eruvchan
Birikma holida choktiriladi (choktiriladigon shakl). Hosil bolgan chokmani
Eritmadan ajratib, begona qoshimchalardan tozalanadi va quritish hamda qizdirish yordamida malum tarkibli barqaror birikmaga aylantiriladi (tortiladigan shakl). Bu birikmaning massasini aniqlab, izlanayotgan komponentning namuna tarkibidagi massasi va foiz miqdorini oson hisoblab topish mumkin boladi.
Gravimetrik aniqlashlarda quyidagi ishlar ketma-ket izchillikda bajariladi:

1. 
   Ortacha namuna olish va uni analizga tayyorlash;
   
2. 
   Tortim olish;
   
3. 
   Olingan namunani eritish;
   
4. 
   Aniqlanuvchi elementni choktirish;
   
5. 
   Chokmani filtrlab ajratib olish va uni yuvish;
   
6. 
   Chokmani quritish va qizdirish;
   
7. 
   Tortiladigan shaklni tortish va analiz natijalarini hisoblash;
   

Analiz uchun o‘rtacha namunani olish. Bu bosqich eng javobgarli bo‘lib, umumiy natija shunga bog‘liq bo‘ladi. Namunalar qattik, suyuq, gomogen va geterogen moddalar bo‘lishi mumkin. O‘rtacha namuna to‘g‘ri olinmasa, juda aniqlik bilan bajarilgan analiz natijalari ham bekor bo‘ladi.
O‘rtacha namunani olishning bir necha usullari bor. Namuna gomogen va
Geterogen holda bo‘lishi mumkin. Gomogen materialdan o‘rtacha namuna olish oson. Agar analiz qilinishi kerak bo‘lgan modda qattiq holda bo‘lsa. Har xil katta kichiklikda bo‘lsa, uni avval tegirmonda maydalab, aralashtirb, kvadrat holda yoyib qo‘yib, Dioganal bo‘yicha 4 ga bo‘linadi. Qarama-qarshi uchburchakdagisi (1,3) olinadi va qolgani (2.4) tashlab yuboriladi. Avvalgi (1,3) qismni olib kvadrat qilib, yana 4 ga bo‘lib. Ikki tomoni tashlab yuboriladi va hokazo: Agar namuna vagonda bo‘lsa (50 tonna), shundan analiz uchun 100 g olinadi. yana 100 g namunani. Agar kelishmovchilik chiqsa, maxsus analiz qilish uchun arbitraj analiz uchun saqlab qo‘yiladi. Agar namuna suyuq holda bo‘lsa (masalan Sanoatda chiqayotgan chiqindi suvlar) trubadan chiqayoyotgan namunadan vaqti-vaqti bilan trubadan olinadi. Agar namuna qotishma bo‘lsa, uni bir necha joyidan parmalab olinadi.
Gravimetrik analiz usullari
Gravimetrik analiz ajratish, haydash, cho‘ktirish usullariga bo‘linadi. Barcha
Gravimetrik usullar bevosita va bilvosita holda bajariladi. Ajratish usullari aniqlanuvchi Tarkibiy qismni erkin holda miqdoriy jihatdan to‘liq ajratib, uning massasini o‘lchashga
Asoslangan. Masalan, qotishmadagi oltinni aniqlash talab etilsa, dastavval, qotishma zar Suvida eritiladi, so‘ngra eritmadagi oltin biror qaytaruvchi ta’siridan tegishli tartibda qaytariladi, natijada erkin holda ajralgan oltin cho‘kadi. Cho‘kma filtrlanib, Suyultirilgan HCl eritmasi bilan yuvilgandan keyin quritib olinadi va uning massasi O‘lchanadi. Haydash usullarida aniqlanadigan tarkibiy qism biror uchuvchan holatdagi moddaga aylantirib, haydaladi. Haydash uchun yuqori temperatura yoki kimyoviy
Ta’sirdan foydalanish mumkin. Haydash usullari bevosita va bilvosita usullarga bo‘linadi. Bevosita usullarda aniqlanuvchi tarkibiy qism biror kimyoviy yutuvchida yuttiriladi va uning massasi tarozida bevosita tortiladi. Buning uchun kimyoviy yutuvchining aniqlanuvchi moddani yuttirishdan oldingi va keyingi massalari o‘lchanadi, so‘ngra massalar farqi bo‘yicha aniqlanadigan moddaning miqdori aniqlanadi. Masalan, kalsiy karbonat (marmartosh, ohaktosh, bo‘r) tarkibidagi karbonat angidrid yoki uglerodning miqdori aniqlanayotgan bo‘lsa, avval yuttiruvchi sifatida olingan natriy ishqori eritmasining massasi o‘lchanadi. So‘ng unda tekshirilayotgan karbonatga kuchli kislota ta’sir ettirganda ajralgan karbonat angidrid yuttiriladi.
Yuttirish tugagandan keyin hosil bo‘lgan mahsulot bilan birgalikda ishqor eritmasining massasi yana o‘lchanadi. Keyingi va oldingi massalar farqi asosida yutilgan karbonat angidridning massasi topiladi. So‘ngra shu asosda karbonat angidrid yoki uglerodning
Miqdori aniqlanadi. Buni tenglamalar shaklida quyidagicha ifodalash mumkin:
CaCO3 + 2H+ CO2 + Ca2+ + H2O;
CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O.
BaSO4 cho’kmasi filtrlanadi, yuviladi, qizdiriladi va aniq tortiladi. BaSO4 cho’kmasining massasi va uning formulasini bilgan holda unda qancha bariy borligi bilan aniqlanadi. Gravimetrik analiz yuqori aniqlikdagi natijalar beradi, ammo u ko’p mehnat talab qiladi.

3. 
   Titrimetrik (hajmiy) analiz. Titrimetrik analiz –aniqlanayotgan komponent bilan reaksiyaga sarf bo’lgan reaktiv miqdorini aniq o’lchashga asoslangan. Reaktiv aniq konsentratsiyali eritma shaklida olinadi- titrlangan eritma. Aniqlanayotgan komponent miqdoriga ekvivalent miqdordagi reaktiv qo’shilgan vaqt, ya’ni reaksiyaning tugash vaqti turli usullar bilan aniqlanadi. Titrlashda aniqlanayotgan modda miqdoriga ekvivalent miqdorda reaktiv qo’yiladi. Aniqlanayotgan modda bilan reaksiyaga sarf bo’lgan eritmaning hajmi va aniq konsentratsiyasini bilib aniqlanayotgan modda miqdori hisoblanadi.
   

Titrimetrik analiz gravimetrik analizga nisbatan kamroq aniqlikdagi natijalarni beradi, ammo uning muhim avzalligi shundaki, analiz juda tez bajariladi. Titrlash vaqtida boradigan reaksiyalarning turiga qarab titrimetrik analiz uch guruhga bo’linadi: titrlashning kislota- ishqorli metodlari, redoksimetrik metodlar, cho’ktirish va kompleks hosil qilish metodlar.
2.3.Tortma analiz operatsiyalari.
Qora (yoki qizil) tasma bilan o’ralgan filtr qog’ozlarning zichligi eng kam, cho’kmali eritma tez filtrlanadi. Amorf cho’kmalar (Fe(OH3), A1(OH)3 kabilar.
Oq rangli tasma bilan o’ralgan filtr qog’ozlar o’rtacha zichlikka ega bo’lib, ular kristall cho’kmalarni filtrlash uchun ishlatiladi.
Ko’k rangli tasma bilan o’ralgan filtr qog’ozlar eng zich bo’lib, ular mayda kristallardan iborat cho’kmalar (BaS04 CaC204 kabilar) ni filtrlash uchun qo’llaniladi.
Analiz natijalarini hisoblash. Cho’kma massasini bilish uchun topilgan cho’kma bilan tigel massasidan tigel massasi va filtr kuli massasini olib tashlash kerak. Keyin topilgan cho’kma massasini qayta hisoblash faktori yoki analitik ko’paytuvchi F ga ko’paytirish kerak. Analitik ko’paytmalar odatda jadvallarda keltiriladi. Agar jadvallar bo’lmasa, ko’paytuvchini oson hisoblash mumkin. Qayta xisoblash omili, agar tortma shakl xam, aniq­lanuvchi modda xam o’zgarmagan hollardagina doimiy qiy­matga ega buladi. Bariyni gavrimetrik metod bilan bariy sulfat holida aniqlashda analitik ko’paytma quyidagi qiy­matga teng bo’ladi:
Bu yerda, Aba~ bariyning atom massasi;
MbaSO, -bariy sulfatning molekulyar massasi.
Analitik ko’paytmalardan foydalanib, tayyor formulalar yordamida hisoblashlar qilinadi. Masalan, moddadagi tarkibiy qism miqdorini foizlarda topishda quyi­dagi formulani qo’llash mumkin: % = 100%
Bu yerda, P – qizdirilgan cho’kma (gravimetrik shakl) massasi, g;
Q – tekshirilayotgan modda massasi, g.
Misol. Temirni gravimetrik usulda aniqlanmoqda. Tortiladigan forma Fe2O3. Bu formadagi temirni miqdorini bilish kerak.
Analitik ko’paytuvchini hisoblashda 1 g molekula Fe2O3 (159,7 g) da 111,7 g temir borligini bilgan holda proportsiya tuzamiz va 1 g tortiladigan forma (Fe2O3) dagi temirning miqdorini hisoblab topishimiz mumkin, bu esa analitik ko’paytuvchi
159,7 g Fe2O3 da 111,7 g Fe bor
1g Fe2O3 da F g Fe bor
Bundan
0,6994 – Fe ni Fe2O3 cho’kmasi bo’yicha aniqlashdagi analitik ko’paytma.
Analitik ko’paytmani bilgan holda analiz qilinayotgan eritmadagi modda miqdori oson hisoblanadi:
P = F ▪ a
Bunda P- aniqlanayotgan moddaning gramm miqdori; F- analitik ko’paytma, a- cho’kma massasi.
Gravimetrik analizda, umuman miqdoriy analizdagi kabi, ikki yoki uchta parallel aniqlash o’tkaziladi. Olingan natijalar asosida, agar parallel aniqlashlardagi farq 0,0002- 0,0004 g dan oshmasa, o’rtacha qiymat olinadi.
Parallel aniqlashlardagi farq qancha kam bo’lsa, analiz shuncha aniq bajarilgan bo’ladi. Hamma parallel aniqlash natijalari ishchi daftarga yoziladi. Analizda odatda aniqlanayotgan elementning yoki birikmaning absolyut miqdori bilan emas, balki uning analiz qilinayotgan moddadagi foiz miqdori bilan belgilanadi. Foiz miqdorini
Formula bilan hisoblash mumkin. Bunda g- analiz qilinayotgan modda naveskasi; a- cho’kma massasi; F- analitik ko’paytma.
Gravimetriya biz massani yoki massa o’zgarishini o’lchaydigan barcha usullarni o’z ichiga oladi. Mashq qilishdan keyin taroziga qadam qo’yganingizda, qaysidir ma’noda a. sizning massangizni gravimetrik aniqlash. Massani o’lchash barcha analitik o’lchovlarning eng asosiysidir va gravimetriya, shubhasiz, eng qadimgi analitik texnikadir.Gravimetriyaga umumiy nuqtai
Muayyan gravimetrik usullar va ularning qo’llanilishini batafsil ko’rib chiqishdan oldin, keling, gravimetriyaning keng ko’lamli tadqiqotini ishlab chiqish uchun bir oz vaqt ajratamiz.Keyinchalik, ushbu bobning turli gravimetrik usullarni muhokama qiladigan bo’limlarini o’qiyotganingizda, ushbu so’rov ularning o’xshashliklariga e’tiboringizni qaratishga yordam beradi. Odatda tahlilning yangi usulini boshqa shunga o’xshash usullar bilan aloqasini ko’rganingizda tushunish osonroq bo’ladi.Gravimetrik usullarning turlari
Oldingi bo’limda biz massa analitik signal sifatida xizmat qilishi mumkin bo’lgan turli usullarni ko’rsatish uchun to’rtta misoldan foydalanganmiz. Bu misollar tahlilning to’rtta gravimetrik usulini ham ko’rsatadi. Signal cho’kmaning massasi bo’lsa, biz usulni yog’ingarchilik gravimetriyasi deb ataymiz. Hg2Cl2 ni cho’ktirish orqali PO3 3 ni bilvosita aniqlash vakillik misolidir, Cl ni to’g’ridan-to’g’ri aniqlash – AgCl ni cho’ktirish orqali. Elektrogravimetriyada analit qattiq plyonka shaklida elektrokimyoviy hujayradagi bitta elektrodga joylashtiriladi. Pb2+ ning oksidlanishi va uning Pt anodida PbO2 holida yotqizilishi elektrogravimetriyaga misoldir. Reduksiyadan elektrogravimetriyada ham foydalanish mumkin. Masalan, Cu ning Pt katodida elektrodepozitsiyasi Cu2+ uchun bevosita tahlilni ta’minlaydi.
Issiqlik yoki kimyoviy energiya uchuvchan turlarni olib tashlash uchun ishlatilsa, biz usulni uchuvchanlik gravimetri deb ataymiz.Oziq-ovqatning namlik miqdorini aniqlashda issiqlik energiyasi H2O ni bug’laydi. Organik birikmadagi uglerod miqdori C ni CO2 ga aylantirish uchun yonishning kimyoviy energiyasidan foydalanish orqali aniqlanishi mumkin.
Nihoyat, zarrachali gravimetriyada tahlil qiluvchi modda filtrlash yoki ekstraktsiya yo’li bilan namuna matritsasidan chiqarilgandan keyin aniqlanadi. Muallaq qattiq moddalarni aniqlash zarrachalar gravimetriyasiga misoldir.