Sulfat hám nitrat kislota aralaspasin potenciometrik amıqlaw

II. BAP. Sulfat ha'm nitrat kislatasini Potensiometrik titrlew
2. 1 Potensiometrik analizdin' afzalliqlari ha'm kemshilikleri

Ózgeshelikleri. Suwsız H2 SO4 reńsiz moysimon suyıqlıq, 10, 3 oS de kristallar payda etedi. Kons. kislota quramında 98 % kislota bar. Bul kislota óz quramına suwdı dúbeleydey tartadı, sol sebepli ol qurutuvchi retinde keń qollanıladı
Alınıwı. Sulfat kislota eki qıylı usılda nitroza hám kotakt usılda alınadı. Sulfat kislota alıwda tiykarǵı sheki onim pirit (FeS2), metal sulfidlari, altıngugurt esaplanadı. Bul elementlardıń janıwı nátiyjesinde SO2 payda boladı. Eger SO2 ni SO3 ke aylandırıwda azot oksidleri (NO2) isletilse sulfat kislota alıwdıń bul usılı nitroza usılı dep ataladı :

SO2+NO2+H2 O = H2 SO4+NO

Payda bolǵan oksiddiń kislorod menen tásirinen taǵı NO2 ónim baladı. SO3 sulfat kislota eritpesine yuttirilib, daslep oleum (H2 SO4*SO3) keyin kerekli konsentrasiyali sulfat kislota alınadı. Ádetde nitroza usılda alınǵan sulfat kislota konsentrasiyasi 80 % ge shekem bolıp tiykarlanıp mineral tóginler alıw ushın sarplanadı.
Házirgi waqıtta kóbirek kontakt usılı isletiledi. Bul usılda katalizator retinde v2 O5 yamasa Pt qollanıladı. Bul usılda reaksion qospadan fosfor, mishyak birikpeleri hám basqa katalizatorni uwlı zatlaytuǵın elementlardan tazalaw shárt esaplanadı. Qospada kislorod muǵdarınıń artırilishi hám processni 45 O oS de alıp boorish arqalı reaksiya unumi 95-97 % ga etkaziladi. Bul usılda da payda bolǵan SO3 oleumga yuttiriladi.

Ózgeshelikleri. Kons. sulfat kislota júdá kúshli oksidleytuǵın bolıp tabıladı. Ol kóp qaytarıwshılardı ańsat oksidleydi. Ásirese metallmaslarni joqarı oksidlerine shekem, yamasa kislotalarına shekem oksidleydi:

C+2 H2 SO4=2 SO2+CO2+2 H2 O
S+2 H2 SO4=3 SO2+2 H2 O
2 P+5 H2 SO4=2 H3 PO4+5 SO2+2 H2 O
2 B+3 H2 SO4=2 H3 BO3+3 SO2

Sulfat kislotanıń metallar menen tásirinen hár túrlı ónimler payda boladı. Suyultirilgan sulfat kislota aktiv metallar (Zn, Mg, Fe, Al) menen vodorod gazın payda etedi:

Zn+H2 SO4=ZnSO4+H2

Aktivlik qatarında vodoroddan keyin turatuǵın metallar (Cu, Hg, Ag Au, Pt) suyultirilgan sulfat kislota menen tásirlashmaydi.

Konsentrlangan sulfat kislota (98% hám odan joqarı ) Fe, Cr, Al, Au hám Pt menen tásirlasmaydi. Aktivligi kem bolǵan metallar (Cu, Hg, Ag) menen tásirlashganda SO2 payda boladı :

Cu+2 H2 SO4=CuSO4+SO2+2 H2 O

Konsentrlangan sulfat kislotanıń aktiv metallar (Mg, Zn, Ca) menen tásirinen qaytarılıw ónimleri SO2, S hám H2 S bolıwı múmkin.

Mg+2 H2 SO4=MgSO4+SO2+H2 O

3 Mg+4 H2 SO4=3 MgSO4+S+4 H2 O

4 Mg+5 H2 SO4=4 MgSO4+H2 S+4 H2 O

Sulfat kislota eki qıylı duzlar : orta hám ashqıltım duzlar payda etedi (K1=1*103; K2=1, 2*10 -2). Sulfat kislotanıń erimeytuǵın duzlarına BaSO4, PbSO4, SrSO4 kiredi. CaSO4 jaman eriytuǵın duzlardan esaplanadı.
Sulfat kislota ximiyalıq sanaattıń túrli ónimlerin alıwda júdá kerek. Odan paydalanǵan halda basqa kislotalar (HNO3, H3 PO4, CH3 COOH hám basqalar ), duzlar, tóginler, boyawlar alınadı.
Sulfat kislotanıń eń zárúrli duzları. Natriy sulfati- Na2 SO4. Suwdaǵı eritpelerden Na2 SO4*10 H2 O payda etip kristallanadi. Sonday duz Glauber duzı dep ataladı. Shıyshe tayarlawda, soda alıwda isletiledi. Medicinada surgi retinde usınıs etilgen.
Magniy sulfati - MgSO4. Teńiz suvida ushraydı. Qan basımın tushuruvchi element retinde medicinada isletiledi.

Kalsiy sulfati -CaSO4. Tábiyaatda kóp muǵdarda CaSO4*2 H2 O- gips jaǵdayında ushraydı. 150-170 oS ge shekem qızdırılǵanda 1, 5 molekula suwın joǵatıp, alebastr- CaSO4*O, 5*H2 O payda etedi. Suw menen qorilganda demde taǵı CaSO4*2 H2 O payda etip qotadi. Áne sol ózgesheliginen paydalanıp qurılısda quyma buyımlar tayarlanadı. Xirurgiyada odan sınǵan jaylardı ustap turıw ushın doka menen birge baylanıstırıp qóyıladı.

Mıs kuporosi- CuSO4*5 H2 O. Kók kristall element suwda eriydi. Mıs jáne onıń birikpelerin alıwda, mineral boyawlar tayarlawda isletiledi. Awıl xojalıǵında ósimliklerdi zamarıqlı keselliklerinen qorǵawda keń qollanıladı.
BaSO4-ámelde suwda erimeytuǵın element. Rentgen-kontrast element retinde isletiledi
Kvaslar. Sulfat kislotanıń qos duzları esaplanadı, mısalı, kaliy alyuminiyli achiqtosh- K2 SO4*Al2 (SO4) 3* 12 H2 O yamasa qısqartitirilgan jaǵdayda KAl (SO4) 2*12 H2 O. Bul duz medicinada qan toqtatıwshı element retinde usınıs etilgen.
Eritpege batırılǵan elektrod potensialı eritpe degi erigeng element muǵdarına qaray ózgeredi. Sonday eken elektrod potensialınıń ózgeriwin ólshew jolı menen elementtıń muǵdar analizini ótkeriw múmkin.

Potensiometrik analiz metodı anıqlanıwı kerek bolǵan element eritpesine batırılǵan eki elektroddıń potensiallar ayırımasini ólshewge tiykarlanǵan.

Nernst teńlemesi boyınsha anıqlanatuǵın indikator elektroddıń potensialı eritpe konsentraciyasına proporsional bolıp tabıladı.
RT
EqE°+  Ín C
n F
Lekin indikator elektroddıń potensialın tuwrıdan-tuwrı ólshep bolmaydı. Onıń potensialı ámeliyatda indikator elektrod hám salıstırma elektrodlardan dúzilgen galvanik elementtiń elektr jurgiziwshi kúshi (e. yu. k.) ma`nisi menen olshenedi.
Eind. el, xalıq. Egalvanik Esolishtirma q const

Biraq, qoyındaǵı sebeplerge kóre voltmetrdi elektrodlarǵa tuwrıdan-tuwrı ulab anıqlaw múmkin emes:

1) voltmetriniń islewi ushın málim muǵdardaǵı elektr tokı kerek. Eger bul júzimdi dúzilgen galvanik element shosil etetuǵın bolsa, ol sholda reaksiyaǵa kirisiwiwshi elementlar konsentraciyasınıń ózgeriwi nátiyjesinde, sol galvanik element potensialınıń tómenlewi baqlanadı,

2) elementtiń ishki qarsılıǵı sham kernewdiń tómenlewine alıp keledi. Sol sebepli elementtiń ólshenerlik potensialı onıń real potensialınan kishi boladı.
Element potensialınıń shaqiqiy ma`nisin alıw ushın, ólshew processinde odan kem muǵdardaǵı tok ótip turıw kerek. Bul talaplarǵa juwap beretuǵın ólshew ásbapı potensiometr bolıp tabıladı.

Av-kernewdi sızıqlı bóliwshi

RACq KAC
K-proporsionallıq koefficiyenti
G-galvanometr
S-qayta jalǵawshı
S-shınjırǵa belgisiz yacheykani (Ex) jalǵawda potensialı málim bolǵan standart element (Es) ni jalǵawda isletiledi.
Om nızamına qaray
1) EABq IRABqKIAB
2) EACq IRACq K IAC
EpEx EpEs
Birinshi teńlemeni ekinshisine bolsaq, ol sholda
EAB K I AB AB AC
 q  q  bunnan EAC q EAB  boladı.
EAC K I AC AC AB
Eger EAC q ES hám EAC q EX bolsa,

G. K den dúzilgen shınjırda tok bolmaydı.

Bul waqıtta Av shınjır arqalı R batareyadan úzliksiz tok ótedi. Bul sharayattan paydalanıp izbe-iz S dıń sonday noqatı tabıladıki ol jaǵdayda G arqalı tok ótimsiz bolsın hám belgisiz yacheykaning E. YU. K. i standart elementtiń e. yu. k. iga salıstırǵanda tabıladı.
ACX AC
EX qEACx q EAB  ES q EACs q EAB 
AB AB
Birinshi teńlemeni ekinshisine bolıp qoyidagini tabamız :

bunnan boladı.

SHunday etip eki sızıqlı soshasini ólshep hám standart elementtiń E. YU. K. ini bilgen sholda EX ni tabıw múmkin. Bunday ólshewlerde vestonning standart elementi qollanıladı.

Tekserilip atırǵan elementtiń e. yu. k. ini anıqlaw ushın joqarıdaǵı formuladan paydalanıladı. Elementtiń sxeması

Cd (Hg) CdSO4  8/3 H2 O ( to'yingan), Hg2 SO4 ( to'yingan) / HgCd (Hg) ámelgeme. Elementten tok otip atırǵanda elektrodta qoyındaǵı yarım reaksiyalar júz boladı :
Cd (Hg)  Cd2+ + Hg (suyıq ) + 2 e - anod
Hg22+ + 2 e -  2 Hg (suyıq ) katod
Temperatura 250 S bolǵanda veston elementiniń standart potensialı E0 q 1, 0183 v.
Potensiallardı tuwrıdan-tuwrı ólshew ásbapları
Bunday ásbaplarǵa elektron -voltmetrleri kiredi.
Elektron -voltmetrilari shınjırda tok kúshi 10 -12 - 10 -14 a bolǵanda isleydi hám olar jalǵanǵanda anıqlanıp atırǵan element potensialı ózgermeydi. Bunday ásbaplar rN-metrler dep ataladı hám olardıń shkalaları millivoltlarda dárejelengen boladı.
Potensiometrlerde isletiletuǵın elektrodlar.
Indikator elektrodı potensialınıń ózgeriwin baqlaw ushın onı potensialı málim bolǵan basqa elektrod menen galvanik elementte jalǵaw kerek. Bunday elektrod salıstırma elektrod dep ataladı.
Salıstırma elektrodlarǵa qoyılatuǵın talaplar :
1) Potensialı maqlum hám turaqlı bolıwı :
2) Potensial anıqlanıp atırǵan element konsentraciyası hám quramına ulıwma baylanıslı bolmawi
3) tayarlawǵa ońaylıq bolıwı kerek.
Salıstırma elektrodlar retinde kóbinese to'yingan sózel elektrodı hám gúmis xloridli elektrodlar isletiledi.
// Hg2 Cl2 (to'yingan), KCl (to'yingan) /Hg -sózel elektrodı
// AgCl (to'yingan), KCl (to'yingan) / Ag -gúmis xloridli elektrod
Potensiametrik titrlash - eritpege batırılǵan elektrod potensialınıń erigen element muǵdarına baylanıslı túrde ózgeriwine tiykarlanǵan titrlash.
Indikator elektrod - anıqlanatuǵın element konsentraciyasına qaytar tásir etiwshi elektrod.
Salıstırma elektrod - ózi batırılǵan eritpediń quramı qandaylıǵınan qaramastan yacheykadan az muǵdardaǵı tok ótkende potensialı ózgermeytuǵın elektrod.
Katod- qaytarılıw procesi baratuǵın elektrod.
Anod- oksidleniw procesi baratuǵın elektrod.

Konsentrlangan nitrat kislotanı tayarlaw - magniy nitrat.

Konsentrlangan nitrat kislota eki túrdegi markada : " A" hám «B» shiǵarıladı
" A" marka buyımlardı óndiriste, elektron hám radioelektron sanaatında, organikalıq birikpelerdi nitrallash processinde, portlaytuǵın elementlardı óndiriste, metallarga ximiyalıq qayta islewde, medicina sanaatında, plastmassalarni óndiriste qollanıladı.
«B» marka galvanik jumıslarda, ximiyalıq reaktivlerdi óndiriste, ximiyalıq ónimler qospaların eritiw ushın, organikalıq birikpelerdi nitrallash processinde, portlaytuǵın elementlardı óndiriste qollanıladı.

97, 5

Sulfat kislotanıń massa úlesi, %, artıq emes

0, 05

0, 06

Azot oksidleriniń massa úlesi (N2 O4), %, artıq emes

0, 2

0, 3

Qızdırılǵannan keyin qaldıqtıń massa úlesi, %, artıq emes

0, 014

0, 025

Qawipsizlik talapları : konsentrlangan nitrat kislota janbaytuǵın, órt qáwipi bolǵan suyıqlıq, kúshli oksidleytuǵın. Kóplegen materiallar menen kontaktda bolǵanda, olardıń óz-ózinen janıwın keltirip shıǵaradı, hawada kúshli janadı. Konsentrlangan nitrat kislota terine túskende, salmaqli kúyiw halları payda boladı. Nitrat kislota hám oksidlerdiń puwi joqarı dem alıw jolların tınıshsız etedi, kon'yuktivit júzege keliwine sebep boladı hám kózdiń múyiz perdesin ziyanlaydı. Konsentrlangan nitrat kislota hám azot oksidleri uwlı zatliligi boyınsha mo''tadil qáwipke iye bolǵan elementlarǵa kiredi. (qáwipliligik boyınsha 3-klass).

Jaylaw : alyumindan tayarlanǵan arnawlı cisternalarǵa, alyumin bochkalarga quyıladı.

Tasıw : júklerdi temirjol transportı menen tasıw qaǵıydalarına qaray alyumindan jasalǵan arnawlı cisternalarda, avtomobil transportında alyumin bochkalarda hám de trubalar arqalı.

Juwmaqlaw

Potensiometrik titrlash metodı titrlanuvchi yamasa titrlovchi ionǵa salıstırǵanda (qosılǵan titrant kólemine qaray) elektrod potensialınıń ózgeriwine tiykarlanǵan. Ekvivalent noqattı 1-2 tamshı titrant qosılǵanda potensialdıń keskin ózgeris waqtınan tabıladı. Potensiometrik titrlashda indikator elektrod eritpede qatnasıw jetip atırǵan ionlar tábiyaatına hám baratırǵan reaksiyanıń túrine qaray saylanadı. Potensiometrik titrlashda baratuǵın reaksiyalar tómendegi talaplarǵa juwap beriwi asa kerek:reaksiya tiyisli jóneliste stexiometrik koefficientte aqırıǵa shekem barıwı ;kimyoviy reaksiyanıń tezligi etarli dárejede úlken bolıwı ;kimyoviy reaksiya teń salmaqlılıqı tez qáliplesiwi;qo'shimcha reaksiyalar bolmawi kerek.