Бухоро- 2022 Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги бухоро давлат университети

Кондуктометрия усуллари
Кондуктометрик анализ усулларининг бевосита (тўғридан-тўғри) ва билвосита (тўғридан-тўғри бўлмаган) турлари мавжуд, лекин ҳар иккаласининг негизида муайян модда эритмасининг электр ўтказувчанлигини аниқлаш ётади. Амалда, таъкидлаш керакки, билвосита усул – кондуктометрик титрлаш кенгроқ ишлатилади. Шунинг учун у ҳақда батафсил маълумот берамиз.
Кондуктометрик титрлаш ҳажм анализи усулларидан ҳисобланиб, унда эритманинг нейтралланиш нуқтаси, одатдагидек индикаторлар билан эмас, балки ўрганилаётган эритма электр ўтказувчанлигини босқичма-боқич ўлчаб топилади. Бундан ташқари, рангли ёки тиниқ бўлмаган (лойқаланган) эритмаларнинг эквивалент нейтралланиш нуқтасини амалда ишлатиладиган индикатор бирикмалар воситасида титрлаб аниқлашнинг ўзи ўта мушкул. Кондуктометрик усул билан эритма титрланганда унинг қандайдир сабаб лойқаланганлиги ёки рангли бўлиши электр ўтказувчанлигига унчалик таъсир эта олмайди.
Юқоридагилардан ташқари, мазкур усул билан анча мураккаб таркибли моддалар эритмалари, масалан, бир неча кислота аралашмасидан иборат бўлган системаларни анализ қилиш ва ҳар бир кислота миқдорини аниқ топиш мумкин. албатта, анализ тажрибаси ишлари маълум тартиб қоидаларига амал қилинган ҳолатда олиб борилади. Даставвал, эритмадан маълум ҳажмда олиб, концентрацияси аниқ бўлган ишқор эритмаси танланиб, ундан оз-оздан қўшиб, ҳосил қилинган эритмалар электр ўтказувчанлиги ўлчанади. Ишқор қўшилган сари, эритмада водород иони [H⁺] нисбий концентрацияси доим камаяди, шу билан бирга, электр ўтказувчанлик ҳам пасаяди. Буни 4-расмдаги диаграммадан ҳам кўриш мумкин. Эритмада, ишқор қўшилиб борилиши натижасида, титрлаш нуқтасидан ўтилгандан кейин гидроксил иони [OH^–] концентрацияси кескин ортиши муқаррар.



4-расм. Кондуктометрик титрлаш чизиғи

Манфий зарядли гидроксилларнинг нисбатан тезкор ҳаракатчанлиги туфайли, эритма электр ўтказувчанлиги ҳам кескин ортиши аниқ кузатилади. Ўрнида таъкидлаш жоизки, ҳар хил ионлар ҳаракатчанлигига доир бўлган маълумотлар, айниқса, муҳим физик-кимёвий кўрсаткичлар қийматлари тегишли маълумотларда, одатда, жадвалларда берилган бўлади, демак, билиб олиш қийин эмас.

Эритманинг титрлаш нуқтасида водород иони [H⁺] ва гидроксил иони [OH^–] миқдорлари минимум бўлганлиги учун, дарҳақиқат, электр ўтказувчанлик ҳам минимум даражада бўлишини англаш қийин эмас. Демак, хулоса тариқасида таъкидлаш мумкинки, минимум электр ўтказувчанлик титрлаш нуқтасини белгилайди (4-расм).
Кондуктометрик титрлаш усули ёрдамида нафақат кислота ёки ишқор, балки бошқа электролит бирикма (туз, оксидловчи ва қайтарувчи комплекс ҳамда шунга ўхшаш модда) эритмалари ҳам анализ қилинади.
Шуни таъкидлаш жоизки, айрим ҳолларда титрлаш чизиғи 4-расмдагидек кўринишга эга бўлмаслиги ҳам мумкин. Масалан, эритманинг электр ўтказувчанлиги ундаги ионларнинг ўзаро эквивалент қиймати (титрлаш нуқтаси) кўрсаткичидан кейин ҳам юқори бўлган ҳолатни кўрсатсак бўлади. Жумладан, кумуш нитрат (AgNO₃) эритмасини кучли кислота – хлорид кислота (HCl) билан ёки кучсиз кислота (мсасалан, СН₃СООН)ни кучли ишқор (NaOH) билан титрлашни олиб кўрамиз. Бунда кондуктометрик титрлаш чизиғининг кўриниши 5-расмдагидек шаклда бўлади. Расмда келтирилган титрлаш эгри чизиғи уринмалари кесишган нуқтаси – эквивалент (тирлаш) нуқтасини белгилайди.
Доим эсда тутиш керакки, эритмаларнинг электр ўтказувчанлиги нафақат улардаги ионларнинг ҳаракатчанлиги, балки эритмани ҳосил қилувчи кимёвий модданинг диссоциланиш даражасига ҳам боғлиқ. Реакция пайтида ҳаракатчанлиги юқори бўлган ионлар, ҳаракатчанлиги нисбатан паст бўлгани билан алмашган ҳолатларда ҳам, титрлаш давомида диссоциланиш даражасининг ошиши, электр ўтказувчанликнинг ортишига олиб келади.

5-расм. AgNO₃ – HCl, CH₃COOH – NaOH ва шунга ўхшаш системаларнинг кондуктометрик титрлаш чизиғи.

Амалиётда шундай ҳолатлар ҳам бўлиши мумкин, кондуктометрик титрлаш амалга оширилганида дастлаб, эритманинг электр ўтказувчанлиги маълум даражагача ортиб, эквивалент нуқтадан ўтгач, ўзгармай қолади. буни 6-расмдан яққол кўриш мумкин. Унда кучсиз сирка (СН₃СООН) ва борат (Н₃ВО₃) кислоталарни аммиак эритмаси (NH₄OH) билан титрлаб олинган натижалар акс эттирилган.

6-расм. СН₃СООН нинг 0,01 н ва 0,1 н эритмалари, Н₃ВО₃ нинг 0,01 н эритмасини NH₄OH билан титрлаш чизиқлари.

Ҳаракатчанлиги анча юқори бўлган водород [H⁺] ионининг, ҳаракатчанлиги нисбатан паст бўлган аммоний [NH₄⁺] иони билан алмашиниши эритма электр ўтказувчанлик қийматининг камайишига олиб келмай, балки ортиб, кейинчалик ўзгаришсиз қолади. Расмда кўрсатилган кондуктометрик титрлаш чизиқларидан кўриш мумкинки, системада нисбатан кам диссоциланган сирка кислотаси, нисбатан юқори диссоциланган аммоний ацетат (CH₃COONH₄) га айланади. Титрлаш, пировард оқибатида электр ўтказувчанлик ортишига олиб келади. Эквивалент нуқтадан кейин қўшилган аммиак эритмаси электр ўтказувчанликка таъсир кўрсатмайди, яъни ўзгаришсиз қолади. Бор кислотасининг эритмаси титрланганда ҳам худди шундай ҳолат кузатилади.

Кондуктометрик титрлаш олиб борилганда нейраллаш, чўкмага тушириш, комплекс бирикма бирикма ҳосил қилиш усулларидан фойдаланиш мумкин. Аммо барча ҳолатда титрлаш чизиғининг кўриниши кислота асосларда уларнинг диссоциацияланиш доимийлиги (К), чўкмаларнинг эрувчанлик кўпайтмаси, комплекс бирикмаларнинг диссоциация доимийлиги ва титрловчи модда концентрацияси (С) га боғлиқ.
Кондуктометрик титрлаш усули билан кучли ва кучсиз кислоталар, галоидли тузлар ва уларнинг аралашмалари, шунингдек, бошқа бир мураккаб бирикмалар эритмалари анализ қилиниди. Сўнгги ҳолатларда титрлаш чизиғида икки ва ундан ортиқ эквивалент (титрлаш) нуқталари ҳосил бўлади. Бунда биринчи нуқта кучли кислота ёки қийин эрийдган чўкмага тегишли бўлади. Кучсиз кислота ёки эрувчанлиги юқори бўлган чўкманинг миқдорини аниқлаш биринчи ва иккинчи эквивалент нуқталарини ҳосил қилишда сарф бўлган титрловчи реагент ҳажмлари фарқи орқали амалга оширилади.