Noorganik kimyo kafedrasi analitik kimyo laboratoriya ishlanmalar

Voltamperometrik asboblarda ishlash tartibi
Polyarografiyada 2 yoki uch elektrodli elektrolitik bo‘g‘inlar ishlatilishi mumkin. Shu elektrodlardan bittasi tomchilaydigan yoki statsionar (osilib turgan tomchi) simob elektrodidir. Analitik maqsadlarda polyarograflarda tomchilaydigan va statsionar simob elektrodlari ishlatiladi. Simob elektrodlari katod ham, anod ham bo‘lib xizmat qilishi mumkin. Statsionar simob elektrodi ko‘pincha inversion usulda 1*10^-7 mol/l dan kichik konsentratsiyali moddalami aniqlashda anod sifatida ishlatiladi. Tomchilaydigan simob elektrodini 5*10^-8-1*10^-7 mol/1 konsentratsiyalarda ishlatish maqsadga muvofiq (bunda yo‘ldosh tarkibiy qismning konsentratsiyasi aniqlanadigan moddanikidan 5-10³ martadan ziyod bo‘lmasligi kerak. Sezuvchanlik kichik bo‘lganda usulning ajratish qobiliyatini oshirish uchun statsionar simob tomchisi yig‘maydigan rejimda ham ishlatiladi. Amalgama hosil qiladigan kam miqdor moddalarni aniqlash talab etilsa, inversion rejim eritmani aralashtirish bilan bog‘lab qo'llaniladi. Bunda muayyan vaqt davomida statsionar simob tomchisida aniqlanadigan modda yig‘ib konsentrlanadi.
Katod yoki anod polyarizatsiyasi aniqlanadigan va yo'ldosh tarkibiy qismlar polyarogrammalari cho‘qqilarining holatiga qarab tanlanadi. Agar katta konsentratsiyali yo'ldosh tarkibiy qismning polyarogrammasi aniqlanadigan moddadan musbatroq potensialda bo'lsa, anod polyarizatsiyasini qo‘llash qulay. Agar uning polyarogrammasi aniqlanadigan moddadan manfiyroq potensialda kuzatilsa, katod polyarizatsiyasini qo'llagan ma’qul. Har doim oldin kichik konsentratsiyali, keyin katta konsentratsiyali tarkibiy qismlarning polyarogrammalarini olish qulaydir.
Polyarograflarda ishlashning umumiy tartibini mamlakatimizda keng tarqalgan PPT-1 polyarografi misolida qarab chiqamiz. Bu asosan boshqa tur polyarograflarga ham mos keladi.
Polyarograflarda polyarizatsiyaning turi taqsimlash kalitining «+0-» holatini«+» ga, katod polyarizatsiyasi esa «-» ga ulash orqali almashtiriladi. Agar kalit nolga ulansa, taqsimlash tegishli potensial qiymatida to‘xtaydi. Dastlabki kuchlanishning qiymati va qutbi BPN qismidagi «V» kalit, «mV» reoxord va «+ -» tumbler yordamida o'rnatiladi. Shu va boshqa ko‘plab polyarograflarda kuchlanishni taqsimlash qo'lda va avtomatik ravishda amalga oshirilishi mumkin. Taqsimlashni qo'lda ulash uchun «Vkl-Sbros-Avt» kaliti «Vkl»ga, uzish uchun esa «Sbros» ga o‘tkaziladi. Taqsimlashni qo'lda amalga oshirganda «Самозапуск — от капли» tumbled «ot kapli» holatida bo‘lishi kerak.
Taqsimlashni avtomatik ulash ossillografik polyarografiyada, hamda statsionar simob tomchili usulda qo'llaniladi. Bunda kalit «Avt» holatiga qo‘yiladi. Taqsimlashni qo'lda yoki avtomatik ulaganda «+0-» kalitning holati «0» da bo'lishi kerak. Tomchilaydigan simob elektrodi ishlatilganda, taqsimlanish tezligi V, simobning tomish davri -t, reaksiyada qatnashayotgan elektronlar soni - n va polyarogramma cho‘qqisining yo‘l qo‘yilishi mumkin bo'lgan o'lchash xatosi –f₀ ga mos ravishda tanlanadi. Bu qiymatlar o‘zaroquyidagichabog'langandir:

tenglama yordamida hisoblangan tomishning maksimal davrlari qiymatlari jadvalda keltirilgan.

Tomish davrining maksimal qiymatlari

V ning taqsim lanish tezligi, mV/s	Elektronlar soni
	1	2	3
	τmax, s
Nisbiy xato f0=1%
1 2 4 5 10	10 5 2,5 2 1	5 2,5 1,25 1	3,3 1,6 0,8
Nisbiy xato f0=2%
1 2 4 5 10	14 7 3,5 2,8 1,4	7 3,5 1,7 1,4	4,6 2,3 1,1 0,9

Amalda jadvalda keltirilgan qiymatlardan 10-20 % kichik bo'lgan tomish davri qiymatlari olinadi. Tomish davri simobli idishning holatini o‘zgartirish orqali boshqarilishi mumkin. Simobli idish qancha baland joylashtirilgan bo'lsa, tomish davri shuncha kichik bo'ladi. Agar turli elektronlar qatnashadigan moddalarni bir xil aniqlik bilan analiz qilish talab etilsa, tomish davri yoki taqsimlanish tezligini o‘zgartirish kerak bo‘ladi. Aniqlanadigan moddaning konsentratsiyasi kichik (c≤10^-6 mol/1) bo‘lganda, usulning ajratish qobiliyatini oshirish uchun tomish davri kattaroq bo‘lishi, ya’ni jadvaldagi qiymatlar doirasida bo‘lishi kerak.

Taqsimlanish tezligi «Skorost, mV/S» kaliti va «x1-х10» tumbleri yordamida (BPN) o‘rnatiladi.
Chastotasi 85 bo‘lgan qutblovchi o‘zgaruvchan kuchlanishning shakli polyarogramma olish maqsadiga mos ravishda tanlanadi. Analitik maqsadlarda trapeseidal kuchlanishni tanlash maqsadga muvofiq. Agar elektrod jarayonlarini o‘rganish zarurati bo‘lsa, sinusoidal kuchlanish tanlanadi. O‘zgaruvchan kuchlanishning turi «Forma» tumbleri yordamida o‘rnatiladi. O‘zgaruvchan kuchlanishning amplitudasi 25/n qiymatdan kichik bo‘lishi kerak. Analitik maqsadda trapeseidal kuchlanishning amplitudasi 6-12 mV bo‘lsa yetarli. Bundan yuqori amplituda qaytmas jarayonlarni tekshirish uchun ishlatiladi. O‘zgaruvchan kuchlanishning amplitudasi «Amplituda, mV» kaliti yordamida o'rnatiladi. KJassik polyarografiya rejimida amplitudaning qiymati nolga teng qilib olinadi.
Polyarografning sezuvchanligini belgilaydigan tok qiymati oralig‘ini tanlash tekshiriladigan moddaning konsentratsiyasiga bog'liq. Kichik konsentratsiyalar uchun bu oraliq kichik qilib olinadi. Tok oralig‘ini tanlash tokni qayd qiladigan potensiometrning shkalasiga ham bog'liq ravishda tanlanadi. Tokning qiymatini yozib oladigan asbob sifatida, masalan, KSP-4 turidagi potensiometr ishlatilsa, tokning qiymati potensiometrning shkalasi doirasida bo'lishi kerak. Konsentratsiyalari keskin farqlanadigan moddalarning eritmalarini tekshirganda tok oralig‘i polyarogrammalarni tushirish vaqtida o'lchanadi, buning uchun taqsimlash kaliti vaqtincha o‘chiriladi. Tok oralig‘ini o‘rnatish «Diapazon toka» kaliti va tumbleri yordamida bajariladi. Tok oralig‘i qiymatlarini «x1», «x100» tumlerlari yordamida boshqarish mumkin. Klassik polyarografiyada, odatda, «xl» holat, o‘zgaruvchan tokli polyarografiyada «x100» holat ishlatiladi.
Polyarogramma tushirishning optimal sharoiti, boshqa omillardan tashqari, qarshilikning kichik qiymatlarida kuzatiladi. Buni ta’minlash uchun fon elektrolitlari ishlatiladi.
Polyarogrammaning aniqlik darajasiga qarab tast rejim ishlatilishi mumkin. Tast rejimda moslanish (sinxronizatsiya) simob tomchisining uzilishida ishlaydi. Moslanish eritma qarshiligiga ham bog‘liq. Tomchi ulishidagi moslanishda BKU qismdagi «Sinxronizatsiya» kaliti eng kichik qiymatga o‘rnatiladi. Taqsimlanish avtomatik rejimga ulanganda «Sinxronizatsiya» «0» holatda bo‘lishi kerak. Odatda polyarogramma tushirilganda tekshiriladigan moddaning qaytarilishi (oksidlanishi) bilan bog‘liq bo‘lgan jarayondan tashqari qo‘sh elektr qatlam tufayli yuzaga keladigan sig‘im ham kuzatiladi. Kichik konsentratsiyali moddalar tekshirilganda moddaning diffuzion tokiga ko‘ra sig‘im tok bir necha marta katta bo‘lishi mumkin. Natijada yuzaga keladigan xato «Компенсация емкостного тока» kaliti yordamida bartaraf etiladi.
Polyarografiyada tomchilovchi elektrod sifatida ishlatiladigan simob toza bo‘lishi, uning tarkibida mexanik aralashmalar, metallar bo‘lmasligi kerak. Simobning sirti oynaday yaltirab turishi kerak. Ishlatilgan simobni tozalab qayta ishlatish mumkin. Simobni mexanik aralashmalardan tozalash uchun u nina bilan teshilgan filtr qog‘oz orqali filtrlanadi. Keyin simob distillangan suv bilan qalin devorli ajratish voronkasida yuviladi. Shundan so‘ng simob orqali bir necha soat mobaynida havo oqimi so‘riladi. Bunda simob tarkibida bo‘lgan metallar oksidlanib, loyqa shaklida suv qatlamiga o‘tadi. Simob jo‘mragiga surkov moylar surtilmagan voronka orqali ajratib toza idishga olinadi. 10 % li nitrat kislota eritmasi bo‘lgan nay orqali simobni sekin o‘tkazib ham metallardan tozalash mumkin. Buning uchun 5 % li nitrat kislota eritmasi bo‘lgan ingichka kolonkadan simob 3-4 marta o‘tkaziladi. Kislota eritmasi har safar yangilanib turadi. Kislota orqali o‘tkazilgan simob distillangan suv bilan yuvilib, yana yangi kislota qatlamidan o‘tkaziladi. Tozalangan simob quruq va toza og‘zi zich berkitilgan idishda saqlanadi. Shu tariqa tozalangan simobni ishlatishdan oldin nina bilan teshilgan filtr orqali o‘tkazib, undagi yupqa qatlam ajratiladi.