Ajratish va konsentrlash usullarining analizda ishlatilishi

Ekstraksiya usuli va uniung analitik kimyodagi orni Ekistiraktsion ajratish ko’pincha kimyoviy usul-komplekslash reaksiyalari bilan bog’liq xolda o’tkaziladi. Kiristalizatsiya usulida aniqlanadigan modda qattiq xolda bo’lishi muhim chunki bug’latish davrida aniqlanadigan moddaning uchib chiqadiga qismi tashlab yuboriladi, uni to’plab olish ancha murakkabdir. Kiristallash asosan tarkibi aralashmalardan toza bo’lgan cho’kma olish uchun ishlatiladi.

83 ) Xromotagrafiya usuli va turlari
Xromatografiya (xromo... va ...grafiya) — gaz, suyuklik yoki erigan moddalar aralashmasini adsorbsion usulda ajratish va analiz qilish. X. rus botanigi M.S.Svet tomonidan 1903-yilda kashf etilgan. 1931-yilda Kun va uning shogirdlari X. yordamida tuxum sarigʻidagi ksantofil, lutein va zeaksantin moddalari hamda a va rkarotinlarni ajratishdi. 1941-yilda A.Martin va R.Sing taqsimlash X.siga asos soldi va oqsil, uglerod birikmalarini oʻrganishda uning keng imkoniyatlarini koʻrsatib berdi. 1940—45 yillarda S.Mur va U.Staynlar aminokislotalarni X. usulida ajratish va miqdoriy analiz qilishga katta xissa qoʻshdi. 1950-yilda Martin va Jeyms gazsuyuklik X.si usulini ishlab chiqdi.
X. olib borilayotgan muxitga qarab gaz, gazsuyuqlik va suyuklik X.lariga, moddalarni ajratish mexanizmiga qarab molekulyar (adsorbsion), ion almashtirgich, choʻktirish va taqsimlash X.lariga, olib borilayotgan jarayon shakliga qarab kolonkali, naychali (kapillyar), qogʻozli va yupqa qatlamli X.larga boʻlinadi. Adsorbsion X. — moddalarning adsorbentda turlicha sorbsiyalanishi (yutilishi)ga asoslangan; taqsimlash X.si — aralashma tarkibiy qismi (komponentlari)ning qoʻzgʻalmas faza (gʻovak sathli qattiq modda yuzasiga oʻrnatilgan yuqori trada qaynaydigan suyuq modda) va elyuyentlarda turlicha erishiga; ion almashtirgich X. — harakatsiz faza (ionit) va ajraluvchi aralashma komponentlari orasidagi ion almashtirish muvozanati konstantalar farqiga; choʻktirish X.si esa ajratiluvchi komponentlarning qattiq qoʻzgʻalmas faza ustida turlicha choʻkmaga choʻkishiga asoslangan.
X. xromatograf deb ataladigan asbob yordamida amalga oshiriladi. Analiz vaqtida xromatograf kolonkasiga yuborilgan tekshiriluvchi moddalar elyuyent bilan birga turli vaqg oraligʻida alohidaalohida boʻlib kolonkaning chiqish tomoniga keladi va maxsus sezgir asbob — detektor yordamida uning vaqt birligidagi miqdori qayd etiladi, yaʼni egri chiziq holida yozib olinadi. Bu xromatogramma deb ataladi. Sifat analizi vaqtida moddaning kolonkaga yuborilgandan to chiqqungacha boʻlgan vaqgi har bir komponent uchun doimiy trada bir xil elyuyentda belgilab olinadi. Miqdoriy analiz uchun esa X.dagi piklar (har bir modda uchun tegishli egri chiziq shakli) balandligi yoki yuzasi, detektorning moddaga nisbatan sezgirligini nazarga olgan holda oʻlchanadi va maxsus usulda hisoblanadi.
Parchalanmay bugʻ holatiga oʻtadigan moddalarning analizi va ajratilishi uchun koʻpincha gaz X. ishlatiladi. Bunda elyuyent (gaz tashuvchi) sifatida geliy, azot, argon kabi gazlardan foydalaniladi. Sorbent sifatida esa (zarralar diametri 0,1—0,5 mm boʻlgan) silikagellar, alyumogellar, gʻovakli polimerlar va boshqa ishlatiladi.
Gazsuyuqlik X. uchun sorbent tayyorlashda solishtirma sathi 0,5—5 m2/g li qattiq modda yuzasiga qaynash temperaturasi yuqori boʻlgan suyukliklar (uglevodorodlar, murakkab efirlar, siloksanlar va boshqalar) qalinligi bir necha mkm parda holida qoplanadi.
Kolonkali suyuqlik X.da elyuyent sifatida oson uchuvchi erituvchilar (uglevodorodlar, efirlar, spirtlar), qoʻzgʻalmas faza sifatida esa silikagellar, alyumogellar, gʻovakli shisha va boshqa qoʻllanadi.
X. usulining kashf etilishi tufayli organik kimyo, ayniqsa, tabiiy birikmalar kimyosi jadal rivojlandi. X. koʻp komponentli sistemalarni sifat va miqdoriy analiz qilish, sof holda ajratib olishsa (jumladan, sanoat miqyosida) katta axamiyat kasb etadi. X. yordamida nodir metallar analiz qilinadi. Sunʼiy tayyorlangan transuran elementlarining ochilishida ham X. muhim rol oʻynadi. X. yordamida 99element — eynshteyniy (Es), 100element — fermiy (Fm) va 101element — mendeleyeviy (Md) ajratildi. X. havo, suv, tuproq, monomerlar tarkibidagi aralashmalarni aniklashda, organik va neft kimyosi sintezi mahsulotlari analizida, doridarmonlar tozaligini aniklashda, kriminalistikada katta axamiyatga ega. Kosmik kemalar gazi, Mars atmosferasi gazi, oy tuprogʻidagi moddalarni analiz qilishda ham X. usullari joriy etilgan. X. yuqori molekulali birikmalar, ayniqsa, inson, hayvon, oʻsimlik, mikroblar dunyosiga tegishli biologik obʼyektlarning analizi uchun nihoyatda zarur. X. usullari oʻsimlik tarkibidagi birikmalarni aniqlash, ajratib olish, neft, gaz tarkibini oʻrganishda keng qoʻllanadi.

84 ) potensiometriya va uning mohiyati, bevosita potensiometriya potensiometrik analiz usullari elektrod potensialini ochishga asoslangan bo‘lib, elektrod potensiali bilan eritmaning konsentratsiyasi orasidagi bog‘lanishni o‘rganadi. Elektrolit eritmasiga elektrodlar tushirilganda, elektrod bilan eritma orasidagi sirt chegarasida potensial yuzaga keladi. Bu potensial Nernst tenglamasi yordamida ifodalanadi:

{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {RT}{nF}}\ln {\frac {a_{\rm {Ox}}}{a_{\rm {Red}}}}}

,
Bu yerda:

• 
  {\displaystyle E}  — elektrod potentsiali, {\displaystyle E^{0}}  — volt bilan o'lchangan standart elektrod potentsiali ;
  
• 
  {\displaystyle R}  — universal gaz doimisi, 8,314 Дж/(mol·K) teng;
  
• 
  {\displaystyle T}  — mutloq harorat;
  
• 
  {\displaystyle F}  — Faradiy doimiysi, равная 96485,33 Kl•mol⁻¹ teng;
  
• 
  {\displaystyle n}  — jarayonda qatnashgan elektronlar soni;
  
• 
  {\displaystyle a_{\rm {Ox}}}  va {\displaystyle a_{\rm {Red}}}  — yarimreksiyada qatnashgan oksidlovchi va qaytaruvchilarning mos ravishdagi aktivligi.
  

Agar Nernst formulasiga F va R kiritib, natural logarifimdan o'nli lagarifimga o'tsak, T= 298K da quydagi formulani olamiz.
{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {0,0591~{\rm {V}}}{n}}\lg {\frac {a_{\rm {Ox}}}{a_{\rm {Red}}}}}
Potensiometrik analiz usullari bevosita va bilvosita usullarga boiinadi. Bevosita usullarda. moddalarning konsentratsiyalari va aktivliklari (pH, pM, рА), dissotsiatsiya konstantalari (рКа, pKb), muvozanat va barqarorlik konstantalari, eruvchanlik ko‘paytmalari va boshqa fizik-kimyoviy kattaliklar aniqlanadi. Bilvosita usullar yordamida titrlash (protolitom etriya, oksredmetriya, kompleksimetriya va shu kabilar) davomida titrlashning oxirgi nuqtasi topiladi. Potensiometriyada potensialni o‘lchash uchun indikator (vodorod selektiv shisha, natriy yoki boshqa ionga selektiv shisha yoki membrana, metall, metall oksid va boshqa) va taqqoslash (normal vodorod, kumush xloridli, talliy xloridli, to‘yingan kalomel va boshqa) elektrodlar ishlatiladi. Potensiometriyaning ayrim ionlarni aniqlashga mo‘ljallangan indikator elektrodlari ishlatiladigan sohasiga ionometriya deyiladi. Taqqoslash elektrodlari o‘lchash davomida doimiy haroratda o‘z potensialini o‘zgartirmaydi. Potensiometrik titrlashning oxirgi nuqtasini topish uchun hisoblash, chizma (integral, differensial, ikkinchi darajali hosila, egri chiziqlarni to‘g‘rilash — Gran) va muayyan potensial (pH) gacha titrlash usullari mavjud.
Potensiometrik analiz usullari elektrod potensialini ochishga asoslangan bo‘lib, elektrod potensiali bilan eritmaning konsentratsiyasi orasidagi bog‘lanishni o‘rganadi. Elektrolit eritmasiga elektrodlar tushirilganda, elektrod bilan eritma orasidagi sirt chegarasida potensial yuzaga keladi. Bu potensial Nernst tenglamasi yordamida ifodalanadi:


{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {RT}{nF}}\ln {\frac {a_{\rm {Ox}}}{a_{\rm {Red}}}}}
Bu yerda:

• 
  {\displaystyle E}  — elektrod potentsiali, {\displaystyle E^{0}}  — volt bilan o'lchangan standart elektrod potentsiali ;
  
• 
  {\displaystyle R}  — universal gaz doimisi, 8,314 Дж/(mol·K) teng;
  
• 
  {\displaystyle T}  — mutloq harorat;
  
• 
  {\displaystyle F}  — Faradiy doimiysi, равная 96485,33 Kl•mol⁻¹ teng;
  
• 
  {\displaystyle n}  — jarayonda qatnashgan elektronlar soni;
  
• 
  {\displaystyle a_{\rm {Ox}}}  va {\displaystyle a_{\rm {Red}}}  — yarimreksiyada qatnashgan oksidlovchi va qaytaruvchilarning mos ravishdagi aktivligi.
  

Agar Nernst formulasiga F va R kiritib, natural logarifimdan o'nli lagarifimga o'tsak, T= 298K da quydagi formulani olamiz. {\displaystyle E=E^{0}+{\frac {0,0591~{\rm {V}}}{n}}\lg {\frac {a_{\rm {Ox}}}{a_{\rm {Red}}}}}
Potensiometrik analiz usullari bevosita va bilvosita usullarga boiinadi. Bevosita usullarda. moddalarning konsentratsiyalari va aktivliklari (pH, pM, рА), dissotsiatsiya konstantalari (рКа, pKb), muvozanat va barqarorlik konstantalari, eruvchanlik ko‘paytmalari va boshqa fizik-kimyoviy kattaliklar aniqlanadi. Bilvosita usullar yordamida titrlash (protolitom etriya, oksredmetriya, kompleksimetriya va shu kabilar) davomida titrlashning oxirgi nuqtasi topiladi. Potensiometriyada potensialni o‘lchash uchun indikator (vodorod selektiv shisha, natriy yoki boshqa ionga selektiv shisha yoki membrana, metall, metall oksid va boshqa) va taqqoslash (normal vodorod, kumush xloridli, talliy xloridli, to‘yingan kalomel va boshqa) elektrodlar ishlatiladi. Potensiometriyaning ayrim ionlarni aniqlashga mo‘ljallangan indikator elektrodlari ishlatiladigan sohasiga ionometriya deyiladi. Taqqoslash elektrodlari o‘lchash davomida doimiy haroratda o‘z potensialini o‘zgartirmaydi. Potensiometrik titrlashning oxirgi nuqtasini topish uchun hisoblash, chizma (integral, differensial, ikkinchi darajali hosila, egri chiziqlarni to‘g‘rilash — Gran) va muayyan potensial (pH) gacha titrlash usullari mavjud.
85 )