Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги мирзо улуғбек номидаги ўзбекистон миллий университети титриметрик анализ усуллари

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАъЛИМ ВАЗИРЛИГИ


МИРЗО УЛУҒБЕК НОМИДАГИ ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ


ТИТРИМЕТРИК АНАЛИЗ УСУЛЛАРИ
(ўқув услубий қўлланма)

Тошкент-2018 й.
Ушбу ўқув услубий қўлланмада миқдорий анализ титриметрик методларининг қисқача назарий асослари ва лаборатория ишлари, уларнинг моҳияти ҳамда айрим анорганик моддаларни титриметрик аниқлаш бўйича назорат ишиларнинг бажарилиш методлари батафсил баён этилган. Унда титриметрик анализ ҳақида асосий тушунчалар, уларга қўйилган талаблар, тайёрлаш усуллари, титриметрик методларнинг бевосита, билвосита ўрин олиш ҳамда олинган натижаларни ҳисоблаш усуллари формулалар асосида баён этилган.
Қўлланма миқдорий анализ методлари бўйича лаборатория ишларини бажарувчи бакалавр босқичи талабалари учун мўлжалланган.

Тузувчи: доц. Н.Т.Турабов

Масъул муҳаррир: проф.Ходжаев О.Ф.

ТИТРИМЕТРИК АНАЛИЗ ҲАҚИДА АСОСИЙ

ТУШУНЧАЛАР

Номаълум модданинг миқдорини аниқлашда кимёвий анализ методлари асосан 2 га бўлинади:

1. 
   гравиметрик методлар;
   
2. 
   титриметрик методлар;
   

Гравиметрик методда аниқланаётган модда ёки ионни бирор ёмон эрийдиган бирикма ҳолида чўктириб, фильтрлаб, ташқи ионлардан тозалаб, қуритилади (ёки куйдирилади) ва чўкманинг массасини аналитик тарозида тортиб, модданинг миқдори топилади. Лекин гравиметрик метод энг аниқ метод бўлса ҳам уни бажариш узоқ вақт талаб қилганлиги учун ҳозирги вақтда кам қўлланилади.

Титриметрик методлар тез бажарилади ва кам вақт талаб қилади, лекин аниқлаш хатоси каттароқ бўлади. Аммо анализ синчиклаб, пухта бажарилса, гравиметрик анализдаги натижани олиш мумкин.
Титриметрик анализ методлари миқдорий анализнинг асосий қисмини ташкил қилади. Лекин бу методларда ҳамма реакциялардан фойдаланиб бўлмайди. Қўлланиладиган реакциялар маьлум талабларга жавоб бериши керак:

1. 
   реакция катта тезлик билан стехиометрик равишда бориши;
   
2. 
   ишлатилаётган реактив фақатгина аниқлагаётган модда учун сарф бўлиши, яни реакция биттагина тенглама билан бориши;
   
3. 
   реакция охиригача бориши, яъни деярли қайтмас бўлиши;
   
4. 
   реакция охирини-эквивалент нуқтани аниқлаш учун индикатор танланган бўлиши.
   

Бу талабларга жавоб бермайдиган реакцияларни титриметрик анализда қўллаб бўлмайди. Титриметрик анализда қўлланаётган реакциянинг турига қараб: 1) кислота-асосли титрлаш методи, 2) оксидланиш-қайтарилиш методи, 3) комплекс ҳосил қилиш методи ва чўктириш методларига ажратиш мумкин.
Анализ қилинаётган модда таркибидаги номаьлум ионнинг, молекуланинг миқдорини топиш учун у билан стехиометрик равишда реакцияга кирадиган иккинчи реактивнинг концентрацияси аниқ маълум бўлиши керак.
Концентрацияси аниқ маълум бўлган эритмалар стандарт эритмалар дейилади.
Стандарт эритмалар 3 хил усул билан тайёрланади:

1. 
   Аналитик тарозида модда миқдори аниқ тортиб олиб, эритилади ва эритма ўлчов колбасига солиб чизиғигача суюлтириб тайёрлаш. Эритмаси бу усулда тайёрланадиган моддалар бирламчи стандартлар дейилади. Бирламчи стандартларга бир неча талаблар қўйилади: 1) кимёвий тоза бўлиши, 2) таркиби формуласига аниқ жавоб бериши, 3) қуруқ ҳолда ва эритмада сақланганда барқарор бўлиши керак. Қўйилган талабларнинг бирортаси бажарилмаса, ундай моддадан бирламчи стандарт эритмаси тайёрлаб бўлмайди.
   
2. 
   Тарозида тортиб тайёрлаш мумкин бўлмаса, модданинг тахминий эритмаси тайёрланиб, сўнгра у билан тез ва стехиометрик равишда реакцияга кирувчи бирламчи стандарт орқали аниқ концентарцияси топилади.
   

Масалан, NаОH ҳаводан карбонат ангидридни ўзига ютиб, бир қисми Nа₂CО₃ га айланади. Шунинг учун кимёвий тоза бўлса ҳам ундан стандарт эритма тайёрлаб бўлмайди. Унинг тахминий концентрацияли эритмаси тайёрланиб, бирламчи стандарт, масалан, Na₂C₂О₄·2H₂О эритмаси орқали аниқланади. Бундай моддалар (яъни NаОH) иккиламчи стандартлар дейилади.

3. 
   Фиксаналлардан тайёрлаш. Реактив сифатида фиксаналлар аниқ ўлчанган қаттиқ модда ёки эритма бўлиб, ампулага солиб кавшарланган бўлади. Унинг учлари бироз ботиқроқ, девори эса юпқароқ бўлиб, шу еридан тешилади ва ампуладаги модданинг ҳаммаси ўлчов колбасига ўтказилиб, бир неча марта чайиб колбага солинади ва колбанинг чизиғигача суюлтирилса, аниқ концентрацияли эритма ҳосил бўлади. Фиксаналларга модданинг номи ва миқдори ёзиб қўйилган бўлади. Масалан, “0,1г-экв.” деб ёзилган ампулаларни олиб, учини синдириб, 1000 мл, 500 мл, 200 мл ўлчов колбаларига солиб бир неча марта чайиб бўлгач, чизиғигача суюлтирсак, колбаларда тегишлича 0,1000 н, 0,2000 н, 0,5000 н стандарт эритмалар ҳосил бўлади.
   

Одатда бир марта қилинган анализдан тўғри натижа чиқариб бўлмайди. Анализни бир неча марта такрорлаб, ўртачаси олинади. Шунинг учун анализга олинган моддани эритиб, ўлчов колбасига солинади ва бўғзидаги чизиққача суюлтириб, яхшилаб аралаштирилади. Ундан аниқ ҳажм ўлчаб олиб, анализ қилинади. Анализ қилиш учун аниқ ўлчаб олинган ҳажм «аликвот қисм» дейилади.
Модданинг номаълум миқдорини топиш учун, эритмадаги аниқланаётган модда билан тез ва стехиометрик равишда реакцияга киришувчи иккинчи бир реагентни эквивалент миқдорда реакцияга киришгунча оз-оздан қўшиб борилади. Бу жараён-бир эритмани иккинчи эритмага аста-секин қўшиб бориш-титрлаш дейилади ва эритмага солинган индикаторнинг ранги ўзгариши билан титрлаш тўхтатилади. Бу нуқта титрлашнинг охирги нуқтаси дейилади. Титрлашнинг охирги нуқтаси эквивалент нуқтадан олдин ёки кейин келиши мумкин. Титриметрик методлар титрлаш усулига қараб бўлинади:

1. 
   Бевосита титрлаш усули –аниқланаётган ионни иккинчи аниқ концентрацияли реагент билан тўғридан-тўғри титрлаб, эквивалент нуқтани топиш мумкин.
   
2. 
   Билвосита титрлаш усули-аниқланаётган моддани бирор сабабга кўра (реакция тезлиги кичик бўлса, эквивалент нуқтани аниқлаш учун индикатор топилмаса ва ҳ.) бевосита титрлаб бўлмаса, у вақтда билвосита титрлаш усулидан фойдаланилади. Билвосита титрлаш-«қолдиқни титрлаш» ҳам дейилади. Унинг моҳияти қуйидагича: анализ учун олинган аликвот қисмга, унинг таркибидаги ион билан реакцияга киришувчи иккинчи стандарт эритмадан мўл миқдорда солинади, сўнгра реакцияга кирмай қолган ортиқча миқдордаги реагент иккинчи стандарт эритма билан титрланади. Биринчи реагентнинг реакцияга кирмай қолган қисмини аниқлаб, анализ қилинаётган модда миқдорини аниқлаш мумкин. Масалан, Аl³⁺ иони комплексон-III билан реакцияга кирганда реакция тезлиги кичик бўлади. Шунинг учун Аl³⁺ ни солинган колбага ортиқча миқдорда комплексон- III стандарт эритмадан аниқ ўлчаб соламиз. Сўнгра Аl³⁺ иони билан реакцияга кирмай қолган комплексон- III ни стандарт рух эритмаси билан титрлаб топилади.
   

Шундай қилиб, билвосита титрлаш методида иккита стандарт эритма ишлатилар экан. Биринчи стандарт эритма аниқланаётган модда билан реакцияга кирса, иккинчи стандарт эритма биринчиси билан реакцияга кирар экан.
Модданинг миқдорини аниқлашда баъзан «ўриндошлик методи» ҳам ишлатилади. Бунда аниқланаётган ион махсус танланган реакция ёрдамида бошқа моддага айлантирилади ва охирги модда бирор стандарт эритма билан титрлаб топилади. Масалан, Cr²⁺ ҳавода тез оксидланиб кетади ва оксидловчи билан бевосита титрлаш қийин. Шунинг учун унга ортиқча миқдорда аниқ ўлчанган Fе³⁺ эритмаси қўшилади. Бу вақтда Cr²⁺ га эквивалаент равишда Fе²⁺ ҳосил бўлади ва уни титрлаб Cr²⁺ нинг миқдорини топиш мумкин. Бу усул оксидловчи ёки қайтарувчи анионлар билан қийин эрийдиган бирикмалар ҳосил қилувчи катионларнинг миқдорини аниқлашда ҳам қўлланилади. Масалан, Cа²⁺ ионини аниқлаш учун аммоний оксалат таъсир эттирилса, CаC₂О₄ ҳосил бўлади ва чўкмани фильтрлаб, ювиб, сувда эритилса, у ҳолда Cа²⁺ га эквивалент миқдорда Н₂C₂О₄ кислотаси ҳосил бўлади ва уни КМnО₄ билан титрлаб, Cа²⁺ нинг миқдорини аниқ топиш мумкин.