Mazmunı : Kirisiw I bap. Fizikalıq-ximiyalıq analiz usılları

I Bap. Elektro-ximiya hám galvanik elementler
1.1 Elektro-ximiya
Elektro-ximiya — fizikalıq ximiyanıń quramında ionları bolǵan sistemalardı (eritpeler, suyıq elementler hám qattı elektrolitlar), sonıń menen birge, 2 faza shegarasında zaryadlı bólekler (ionlar hám elektronlar ) qatnasıwındaǵı processler hám hádiyselerdi úyrenetuǵın bólimi. Ádette, fazalardan biri metall yamasa yarım ótkizgish, ekinshisi bolsa eritpe yamasa elektrolit suyıqlanbasi yamasa qattı elektrolit boladı. Kóp jaǵdaylarda- bul 2 fazanıń óz-ara tásirinde elektr tokı payda boladı. Usınıń sebebinen elektro ximiya elektr tokı payda bolıwı yamasa kerisinshe ximiyalıq birikpelerge elektr tokınıń tásiri nátiyjesinde jŭz beretuǵin fizikalıq-ximiyalıq processlerdi úyrenetuǵın pán dep esaplanadı.
Elektr tokı hám ximiyalıq hádiyselerdiń óz-ara baylanıslılıǵı boyınsha dáslepki izertlewler XVIII ásirdiń 2-yarımına tiyisli. Lekin bul izertlewler sol dáwirde kúshli elektr derekleri bolmaǵanı sebepli ŭlken xarakteristikaǵa iye. Bunday derek XVIII-XIX ásirlerde L. Gal’vani hám A. Volgpa jumısları nátiyjesinde payda boldı hám usınıń sebebinen olardıń atları menen baylanıstıradı. Keyinirek galvanik elementler dep atalǵan jetilisken ximiyalıq tok derekleri islep shıǵıldı. Olardan paydalanıp fizika tarawında kóplegen jańa ashılıwlar boldi, elektr hám magnetizmniń bir qatar tiykarǵı nızamları ashıldı. XIX ásirdiń 60 - jıllarında dinamo mashinalardıń ashılıwı nátiyjesinde galvanik elementler elektr derekleri retinde óz áhmiyetin joǵalttı ; XX asirde yarım ótkizgishli radio texnika, mikro elektronika, kosmik texnikanıń rawajlanıwı menen olarǵa bolǵan jańa qızıǵıwshılıq payda bolǵan. Házirgi waqıtta avtonom ximiyalıq tok derekleriniń roli jáne de arttı. Galvanik elementtegi elektr jurgiziwshi kúsh mánisin túsindiriw ushın energiyanıń saqlanıw nızamı ashılǵannan keyin V. Nernst jumıslarında ayqin kórsetilgen ximiyalıq teoriya alǵa súrildi. Bul teoriyaǵa muwapıq, galvanik elementtegi elektr energiyanıń deregi metall elektrod hám elektrolit eritpeleri shegaralarında júz beretuǵın ximiyalıq reakciyalar energiyası bolıp tabıladı. Gibbs — Gelmgolstiň termodinamikaliq teńlemesi galvanik element elektr jurgiziwshi kúshti reakciyanıń jıllılıq effekti hám temperatura menen bóliw múmkinshiligin, Nernst teńlemesi (1888) bolsa elektr jurgiziwshi kúshtiń elektrolit konsentraciyasına termodinamikaliq baylanıslılıǵın kórsetedi. Keyinirek Nernst teoriyası ayırım jaǵdaylarda ámeliyatqa tuwrı kelmewi anıqlandi. XX ásirdiń 30—40 - jıllarında A. N. Frumkin Volta hám Nernst jumısların rawajlandırıw nátiyjesinde galvanik element elektr jurgiziwshi kúsh payda bolıw mexanizminiń tuwrı sheshimin taptı. XIX ásir baslarında elektrolizdiň ashılıwı, suwdiń vodorod hám kislorodqa ajıralıwı (A. Karleyl hám Ol. Nikolson), ON hám KON den dáslepki bar metall haldaǵı natriy hám kaliy alınıwı (G. Devi, 1807), elektrolizdiń muǵdarlıq nızamları (Faradey nızamları ) anıqlanıwı elektro ximiyaniń rawajlanıwına úlken úles qostı.
1838-jılda B. S. Yakobiniń galvanik elementti tolıq jetilistiriw boyınsha ilimiy izertlewleri nátiyjesinde metall duzların elektro-ximiyalıq usılda qaytarıp katodta sap metall alıp galvano texnikaǵa tiykar salındi. Házirgi waqıtta suw, duzlardıń suwdaǵı eritpeleri hám organikalıq elementlerdı metall ajiratpastan elektroliz etiwge tiykarlanǵan kúshli elektro ximiyalıq islep shıǵarıw bar. Organikalıq elementlerdı elektrosintez qılıw (Kolbe reakciyası ), elektrolit eritpeleriniń dúzılıw teoriyası, elektrolitik dissociaciya teoriyası (S. Arrenius, 1887), ionlardıń solvataciyasi (duzlanıw) tuwrısındaǵı qıyallar (I. A. Kablukov, 1891), ionlardıń óz-ara elektrostatik tásiri (Depay — Xyukkel teoriyası ) metallar korroziyasi hám odan saqlaniw hám basqalar elektro-ximiya rawajlanıwda zárúrli áhmiyetke iye boldı.
Elektro-ximiyanıń tariyxıy rawajlanıwına tıykarlanıp zamanagóy teoriyalıq elektro-ximiya tómendegi bólimlerge ajratıladı :
1) elektrolitlardıń dúzilisi hám olardıń elektr ótkizgishligi;
2) elektrod hám eritpe shegarasındaǵı elektro-ximiyalıq teń salmaqlılıq ;
3) elektro-ximiyalıq reakciyalar tezligi.
XX ásir aqırlarında elektro-ximiyanıń jańa ǵarezsiz bólimi — 2 ionlı sistema shegarasındaǵı teń salmaqlılıqlar hám membrana processlerin úyreniw júzege keldi.
Elektro-ximiyanıń rawajlanıwı elektrotexnika, radiotexnika, mikroelektronika hám kompyuter texnikası jetiskenlikleri menen tıǵız baylanıslı bolıp, bul tarmaqlar tiykarında elektro-ximiyalıq sistemalardı úyreniwdiń kóplegen usılları islep shıǵıldı. Elektro-ximiya zamanagóy ásbap-sazlıqta da zárúrli áhmiyetke iye. Elektro-ximiyanıń ámeliy bólimlerinen biri — xemotronika — elektron yacheykalardı elektron sxemalarda qollaw máseleleri menen shuǵıllanadı.
Elektro-ximiya usılları aktivlik koefficiyentlerin, ximiyalıq reaksiyalardıń ıssılıq effektlerin anıqlawda, túrli sistemalardaǵı teń salmaqlılıq konstantların tabıwda, analitikalıq ximiyada keń qollanıladı. Elektro-ximiya kolloid ximiya menen de tıǵız baylanıslı. Elektro-ximiya hám biologiya shegarasında jańa ilimiy tarawda — bioelektr ximiya payda boldı ; fotoelektr ximiya da bólek jónelis retinde ajratıladı.
Ózbekstanda elektro-ximiyanıń rawajlanıwına A. M. Murtazayev, A. G. Siganov hám basqalar úlken úles qosti. " Elektro-ximiya sanaat", Uzbekiston ıssıbardas materiallar kombinatı, Almalıq konmetallurgiya kombinatı, Tashkent aviaciya zavodı, Tashkent awıl xojalıǵı mashinaları zavodı, " Foton" hám basqalar kóplegen kárxanalarda elektro ximiya processlerin qollap ónimler islep shiǵarıladı.