Режа: Амперометрик анализ методи

Amperometrik analiz metodi haqida ma’lumot.
Ampеromеtrik titrlash. Ampеromеtrik titrlash voltampеromеtriyaning titrimеtrik ko’rinishi bo’lib, unda titrlashning oxirgi nuqtasini topish uchun titrlash davomida o’zgaradigan to’yingan diffuzion tok o’lchanadi. To’yingan diffuzion tok bilan kontsеntratsiya orasida Id=kc bog’lanish borligi oldin ko’rsatilgan edi.
Ampеromеtrik titrlashning Ya.Gеyrovskiy tomonidan tavsiya etilgan (1927 y.) dastlabki ko’rinishida aniqlanadigan moddani titrlash davomida titrantning har bir ulushini qo’shgandan kеyin eritmaning polyarogrammasi alohida-alohida kеtma-kеt tushiriladi va shu asosda titrlash egri chizig’i chizilib titrantning hajmi aniqlanadi. Titrlashning oxirgi nuqtasini bunday topish ancha ko’p vaqtni talab etadi. Shuning uchun Mеyеr (1936 y.) ampеromеtrik titrlash tartibiga o’zgartirish kiritdi. U dеpolyarizator kontsеntratsiyasining diffuzion tokka mutanosibligidan foydalandi. Elеktrodga dеpolyarizatorning diffuzion toki sohasiga to’g’ri kеladigan tеgishli o’zgarmas potеntsial bеrilsa, konsеntratsiyaning o’zgarishi diffuzion tok o’zgarishiga mutanosib bo’ladi. Dеmak, diffuzion tok qiymatini titrlashning har bir nuqtasida qayd qilib, titrlashning oxirgi nuqtasini topish mumkin.
Bugungi kunda ampеromеtrik titrlashning ana shu ko’rinishi ishlatilmoqda. Polyarografiya bilan ampеromеtrik titrlash orasidagi bog’lanishni 1-chizmadan ko’rish mumkin.
1-rasm. Elektr-kimyoviy jixatidan faol moddaning voltamper (a) va amperometrik (b) titrlash egri chiziqlari.
Amperometrik titrlash egri chiziqlarining ko’rinishi elektrod reaksiyada titrlash reaksiyasining qaysi bir komponenti-aniqlanuvchi modda, titrant yoki reaksiya maxsuloti ishtirok etishiga qarab o’zgaradi. Amperometrik titrlash usulida kimyoviy reaksiyalarning uch turidan: 1)cho’ktirish reaksiyalari 2)oksidimetrik reaksiyalari va 3)kompleksonometrik reaksiyalardan foydalanish mumkin. Amperometrik titrlashda sodir bo’ladigan reaksiyalar tezligi va to’liq borishi jixatidan titrimetrik usullarda reaksiyalarga qo’yiladigan talablarga javob bera olishi zarur. CI-,Br-,J-,SO42-,CO32-,MnO4- va b. Ko’pchilik anionlar potensial qiymati –0,4 B bo’lganda qo’rg’oshin tuzi bilan titrlanadi, bunda tomuvchi simob elektrodda Pb2+ ionlar qaytariladi. Ferrosianid [Fe(CN)6]-4 ionining aylanuvchi platina elektrodda 0,7…1,0 B da oksidlanishidan Zn2+,Cu2+,Pb2+,Ca2+ va b. Kationlarni amperometrik titrlashda foydalaniladi. Amperometrik titrlash usullarida, ko’pincha, organik reagentlar ta’sirida cho’ktirishdan foydalaniladi.
Bunday reagentlar sifatida 8- oksixinolin, kupferon, dimetilglioksimlar ishlatiladi, titrlashni kationning kaytarilish toki yoki organik reagent toki bo’yicha olib borilishi mumkin.
Amperometrik titrlashni titrimetriya talablariga javob beruvchi kimyoviy reaksiya yordamida o’tkazilganda eritmadagi polyarografik faol komponentning eritma xajmidagi miqdori reaksiya davomida o’zgaradi. Volt-amper egri chiziqlari bilan chegara tokining polyarografik faol titrant xajmiga bog’liqlik egri chizig’I orasidagi bog’lanish 1-rasmda keltirilgan. Amperometrik titrlash egri chizig’i ikkita to’g’ri chiziqli qismdan iborat bo’lib, ularning kesishgan joyi ekvivalentlik nuqtasiga mos keladi. Egri chiziqning shakli kimyoviy reaksiyada ishtirok etuvchi komponentlarning qaysi biri polyarografik faolligiga (ekvivalentlik nuqtasi qaysi birining toki bo’yicha aniqlanishiga) bog’liq bo’ladi; boshqacha aytganda, titrlash reaksiyasining qaysi bir komponenti- aniqlanuvchi modda, titrant yoki reaksiya maxsuloti- elektrod reaksiyaga kirishishiga bog’liq bo’ladi.
Amperometrik titrlash usuli ba’zi xollarda aralashmadagi aloxida komponentlarni aralashmaning tarkibiy qismlarini oldindan ajratmay bevosita aniqlash imkonini beradi.
2) reaksiyada ishtirok etuvchi komponentlarning elektr-kimyoviy xossalari titrlash egri chizig’ida ekvivalentlik nuqtalariga mos keluvchi ikkita aniq ko’rinadigan bukilish (sinish) xosil bo’lishiga imkon beradigan bo’lish zarur. 3-rasmda Pb+2 va Ba+2 ionlarini E=-1,0 B da K2CrO4 eritmasi bilan titrlashning nazariy egri chizig’i keltirilgan. Titrlashda quyidagi tartibda ikkita reaksiya sodir bo’ladi:
Pb2++K2CrO4→PbCrO4↓+2K+
Ba2++K2CrO4→BaCrO4↓+2K+
Egri chiziqning AB qismi Pb2+ ionlarini cho’ktirishga mos keladi, bunda qo’rg’oshin toki kamayadi. BC qismida esa Ba2+ ning cho’kishi sodir bo’ladi, ammo Ba2+ ionlari to’la cho’kkunicha o’zgarmay qoladi. Egri chiziqning CD qismi eritmada CrO42- ionlarining konsentratsiyasi ortib borishi tufayli tok kuchining asta-sekin ortib borishiga mos keladi:
CrO42-+3e+8H+→Cr3++4H2O
Komponentlar aralashmasini oksidlanish-qaytarilish reaksiyalaridan foydalanib amperometrik titrlashda oksidlanish-qaytarilish patensiallari bir-biridan anchagina farqlanishi zarur. Bu xolda reaktiv qo’shilganida oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari ketma-ket sodir bo’ladi va titrlash egri chizig’ida ikkita bukilish xosil bo’ladi. Qaytaruvchilarni aniqlash uchun titrant sifatida K2CrO7,Ge(SO4)2,KBrO3,J2 va b., oksidlovchilarni aniqlash uchun esa FeSO4, Na2S2O3 va b,ishlatiladi. Amalda ba’zi organic reagent sifatida askorbin kislota va b, ham foydalaniladi. Agar eritmada oksidlanish-qaytarilish patensiallari turlicha bo’lgan ikkita oksidlovchi va ikkita qaytaruvchi bo’lsa, ularni kimyoviy ajratmay turib ketma-ket amperometrik titrlash mumkin. Bu holda komponentlarni elektrod patensialini o’zgartirmay turib ham,ikkinchisiga o’tishda o’zgartirib ham titrlash mumkin. Amperometrik titrlashda turli elementlarning etilendiaminasetatli komplekslari xosil bo’lish reaksiyadan ham keng foydalaniladi.
Ushbu reaksiya yordamida analiz sharoitida elektr-kimyoviy qaytarilishi mumkin bo’lgan Bi3+,Fe2+,Fe3+,Ni2+,Pb2+,Cu2+,Co2+,Cd2+ va b.o’nlab kationlarni aniqlash mumkin. Tekshiruvchi eritma pH o’zgartirilganda bu usul bilan bir necha kationni titrlash va shu yo’sinda kationlar aralashmasini bir-biridan ajratmay turib aniqlash uchun sharoit yaratiladi. Chunonchi tarkibida vismut va rux bor eritmani shu tarzda titrlab, pH~4,7-5,0 oralig’ida rux aniqlanadi. Shuningdek EDTAning platina mikroelektrodda (anodda) oksidlanishiga asoslangan amperometrik titrlash usullari ham ishlab chiqilgan.