Analitik kimyoda ishlatiladigan reaksiyalar va jarayonlar Qaytar va qaytmas reaksiyalar. Kimyoviy reaksiyalarning tezligi

Birgalashib cho‘kish - berilgan eritmada yaxshi eriydigan ayrim moddalarning cho‘kmaga tushayotgan moddalarga qo‘shilib cho‘kishidir. Masalan, MgC₂O₄ suvda ancha yaxshi eriydi, biroq u CaC₂O₄ bilan birga cho‘kmaga tushadi.
Birgalashib cho‘kishning bir necha sabablari bor:
a)cho‘ktiriluvchi modda bilan eritmadagi modda orasidagi kimyoviy ta’sirlashish natijasida birikmalar hosil bo‘lishi;
b) bir xil shaklga ega bo‘lgan aralash kristallarning hosil bo‘lishi natijasida cho‘ktiriluvchi modda bilan bir xil kristalli begona modda cho‘kadi. Bu hodisaga izomorfizm deyiladi. Izomorf cho‘kmalar hosil bo‘lishi uchun kation va anion bir xil yoki juda yaqin diametrli ionlardan iborat bo‘lishi kerak.
v) Kristall panjara ichidagi bo‘shliqlarda o‘lchami kichik bo‘lgan begona moddaning qolib ketishi natijasida cho‘kma ifloslanadi. Bunday ifloslanishga okklyuziya deyiladi.
g) sirt yuzasi katta bo‘lgan cho‘kmalar sirtida eritmadagi moddalarning adsorbilanishi natijasida cho‘kma ifloslanadi. Adsorbsiya hodisasi hamma qattiq moddalarga xos xususiyatdir, biroq bu xususiyat sirt yuzasi katta bo‘lgan moddalarda kuchliroq bo‘ladi. Har qanday qattiq sirtli modda o‘z sirtida begona moddalarni tutib qolishga intiladi. Adsorbsiya tufayli ifloslanish ko‘proq amorf cho‘kmalarga xos, chunki amorf cho‘kmalarning sirt yuzasi juda katta bo‘ladi. Biroq kristall cho‘kmalar ham adsorbsiya tufayli ifloslanadi. Kristall cho‘kmalarning bunday ifloslanishi kristall cho‘kma zarralarining o‘lchamiga bog‘liq. Kristall cho‘kmaning shakli qancha katta bo‘lsa, uning sirt yuzasi shuncha kichik bo‘ladi va, demak, u kam ifloslanadi.
Suvdagi eritmalardan moddalarni cho‘ktirayotganda cho‘kmaga eritmadagi begona ionlarning o‘tishi bevosita adsorbsiya bilan bog‘langan bo‘lishi mumkin. Hosil bo‘layotgan cho‘kma atrofida manfiy yoki musbat zaryadlangan ionlar to‘planishi va qarama-qarshi ionlarni tortishi kuzatiladi. Buning natijasida birlashgan molekulalar hosil bo‘ladi. Masalan, AgCl cho‘kmasi eritmadagi xlorid ionlarini adsorbilaydi, natijada kolloid zarracha hosil bo‘ladi: (AgCl)_m +nCl^- [(AgCl)_mCl_n^-].
Hosil bo‘lgan [(AgCl)_mCl_n^-] ion eritmadan kationni, masalan, KCl, KNO₃ eritmasidan K⁺ ni tortishi natijasida cho‘kayotgan asosiy cho‘kma o‘zi bilan kaliy xloridni birgalikda cho‘ktiradi.
Birgalashib cho‘kish tufayli cho‘kmalar ifloslanib, analiz natijasi xato bo‘lishi mumkin. Shuning uchun ham buning oldi olinishi kerak. Kolloidlar hosil bo‘lishi adsorbsion ifloslanishni kuchaytiradi. Bundan tashqari kolloid zarrachalar (o‘lchami 1-100 nm) ko‘zga ko‘rinmaganligi uchun cho‘kma hosil bo‘lishi yoki yo‘qligini sezish, cho‘kmani sentrifugalab yoki filtrlab ajratish qiyinlashadi. Shuning uchun ham kolloidlar hosil bo‘lishining oldi olinishi yoki kolloidlar hosil bo‘lib qolgan bo‘lsa, kolloidni parchalab yuborish kerak bo‘ladi. Bir moddaning juda kichik zarrachalari boshqa modda ichida tarqalsa, dispers sistema hosil bo‘ladi. Dispers sistema dispers muhit va dispers fazadan tashkil topadi. Tarqalgan mayda zarrachalar dispers fazani, dispers faza tarqalgan muhit esa dispers muhitni tashkil etadi. Tarqalgan zarrachalarning o‘lchamlariga qarab disperslik darajasi farqlanadi. Agar dispers faza zarrachalarining o‘lchami 100 nm dan katta bo‘lsa, suspenziya (dispers faza qattiq modda) va emulsiya (dispers faza suyuq modda) haqida fikr yuritiladi. Loyqa suv suspenziyaga, sut esa emulsiyaga misol bo‘ladi. Dispers zarrachalarning o‘lchami 1-100 nm bo‘lsa, kolloid eritma haqida fikr yuritiladi. Agar dispers faza zarrachalarining o‘lchami 1 nm dan kichik bo‘lsa, chin eritma xususida gapiriladi. Chin eritmalardagi zarrachalarni kattalashtiruvchi mikroskop orqali qarab ham ko‘rib bo‘lmaydi. Suspenziya va emulsiyani esa oddiy ko‘z bilan ham ko‘rsa bo‘ladi. Kolloid eritmalarni oddiy mikroskop ostida sezib bo‘lmaydi, biroq ultramikroskop ostida ularni ko‘rish mumkin. Ultramikroskop eritmani yon tomonidan yoritishi va dispers zarrachalarning nurni sochishi tufayli kolloid zarrachalarni ko‘rish imkonini beradi. Agar suspenziya va emulsiya filtrda ushlanib qolsa, mayda kolloid zarrachalar filtrdan o‘tib ketadi. Kolloid eritmalar chin eritmalardan farqli ravishda teshikchalari juda kichik bo‘lgan kollodiy singari pardalardan o‘tolmaydi. Cho‘kish jarayonida hosil bo‘layotgan molekulalar yoki ionlar o‘zaro yopishib qolishi tufayli kolloid eritmalar hosil bo‘ladi. Hosil bo‘lgan kolloid zarrachalar yiriklashib, cho‘kishi ham mumkin. Kolloidlar hosil bo‘lishi analizda ijobiy ahamiyatga ham ega bo‘lishi mumkinligini hisobga olib, ularni barqaror saqlash choralari ham ko‘riladi. Buning uchun kolloidlarning yiriklashishining oldi olinishi kerak. {[(AgCl)_mCl_n(n-x)]xK⁺} kolloid zarracha zaryadlangan zarracha deb, uning atrofini o‘rab olgan K⁺ ionlari bilan birgalikdagi kolloid zarracha mitsella deyiladi. Kolloid zarrachalarning barqarorligi zarrachalarda elektr zaryadi bo‘lishi va solvatlanish bilan aniqlanadi. Solvatlanish molekulalarning dipol momenti bilan bog‘liq. Turli kolloid zarrachalar turlicha solvatlanadi, bu kolloidlarning liofob (gidrofob) yoki liofil (gidrofil) bo‘lishi bilan tushuntiriladi. Liofil (gidrofil) kolloidlar erituvchini oson biriktirib olib, tez solvatlanadi, liofob (gidrofob) kolloidlarda erituvchiga moyillik juda kam bo‘lganligi uchun, bunday kolloidlar juda zaif solvatlanadi. Gidrofob kolloidlar elektrolitlar ta’siridan yiriklashib, cho‘kadi. Bu hodisa koagulyasiya deyiladi. Koagulyasiyaning sekin borishi natijasida hosil bo‘lgan yirik zarrachalarning cho‘kishiga sedimentatsiya deyiladi. Koagulyatsiya jarayonida qarama-qarshi zaryadli ionlarning ta’sirlashishi natijasida ularning zaryadi kamayadi va o‘zaro birikishi uchun sharoit yuzaga keladi. Ionlar zaryadlarining oshishi koagulyatsiyaning kuchayishiga olib keladi. Turli xil kolloid zarrachalar o‘zaro ta’sirlashganda ham koagulyatsiya kuzatiladi. Liofil kolloidlarda solvat qobig‘i bo‘ladi, shuning uchun bunday kolloidlar ancha barqaror bo‘lib, ularni koagulilash uchun solvat qobig‘ini buzish kerak bo‘ladi. Solvat qobig‘ini buzish uchun begona elektrolitlar kiritishdan foydalanish mumkin, biroq bunda elektrolitning konsentratsiyasi ancha katta bo‘lishi kerak. Bu ta’sirni elektrolit ionlariniing solvatlanishi natijasida kolloidlarning solvat qobig‘i buzilishi bilan tushuntirish mumkin. Gidrofob kolloidlarga gidrofil kolloidlar qo‘shilsa, kolloidning barqarorligi oshadi (kolloid himoya). Koagulyatsiyani kuchaytirish uchun eritmani qizdirish ham mumkin. Bunda zarrachalarning zaryadlanishiga sababchi bo‘lgan ionlarning adsorbilanishi kamayadi va ularning solvat qobig‘i buziladi. Koagulyatsiya natijasida gellar (gidrofob kolloidlardan) yoki iviqlar (gidrofil kolloidlardan) hosil bo‘ladi.
Kolloid zarrachalar istalgan cho‘kmalarni yuvish vaqtida hosil bo‘lishi mumkin, chunki koagulilash uchun qo‘shilgan elektrolit yuvilib ketib, kolloidlarning yana zaryadlanishi va bir-biridan itarilishi mumkin. Bunday holatda koagullangan zarrachalar yana kolloid hosil qilishi mumkin. Bu hodisaga peptizatsiya deyiladi. Shuning uchun ham cho‘kmalarni toza suv bilan emas, balki elektrolit qo‘shilgan suyultirilgan eritmalar bilan yuvish kerak.Ayrim hollarda kolloidlar hosil bo‘lishi analiz maqsadiga mos kelishi ham mumkin. Masalan, magniyni ishqor ta’siridan magniy gidroksid holida cho‘ktirish bunga misol bo‘la oladi. Hosil bo‘lgan kolloidning sezilishini ta’minlash uchun sistemaga yod eritmasi tomiziladi. Ayrim hollarda aniqlanadigan moddaning konsentratsiyasi juda kam bo‘lishi mumkin. Bunday hollarda shu moddani kollektor bilan ajratish zarurati tug‘iladi. Masalan, suv tarkibida juda kam miqdorda bo‘lgan qo‘rg‘oshinni kalsiy karbonatning (kollektor) cho‘kmasi (suvga natriy karbonat ta’sir ettirib olinadi) bilan cho‘ktirib ajratish bunga misol bo‘la oladi.