logo
  1. Bosh sahifa
  2. Diplom ishlar
  3. Umumiy
  4. Konduktometriya

Konduktometriya

Yuklangan vaqt:

12.08.2023

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

603.734375 KB
Ko'chirib olish
Mavzu: Konduktometriya Reja: I Kirish. Konduktometriya II Asosiy qism: 2.1. Past chastotali konduktometriya 2.2. Kolraush qonuni 2.3. Bevosita konduktometriya 2.4. Konduktometrik titrlash 2.5. O‘zgaruvchan tokli tutashgan konduktometrik usulda polyarizatsiya hodisalari 2.6. Yuqori chastotali konduktometriya III. Xulosa IV. Savollar va mashqlar V. Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati. KONDUKTOMETRIYA Konduktometrik analiz usullari elektrolitlar eritmalarining elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan bo‘lib, tokning ishchi chastotasiga ko‘ra past va yuqori chastotali usullarga bo‘linadi. Konduktometriya usullari elektrodlarning tekshiriladigan eritma bilan tutashganligiga qarab tutashgan va tutashmagan usullarga bo‘linadi. Past (10 3 Gs ) chastotali usullar konduktometriya deb, yuqori (10 6  10 7 Gs ) chastotali usullar esa yuqori chastotali konduktometriya (usul ko‘pincha titrlashning oxirgi nuqtasini topish maqsadida ishlatilgani uchun yuqori chastotali titrlash ) deb yuritiladi. Tutashgan usullar yordamida o‘lchash jarayonida elektrodlar tekshiriladigan elektrolit eritmasiga bevosita tushirilgan bo‘ladi. Bu usullar o‘lchash aniqligini oshirish imkonini bersa-da, ular elektrodlarning polyarizatsiyasi bilan bog‘liq bo‘lgan tegishli xatolardan xoli emas. Tutashmagan usullarda elektrodlar bilan tekshiriladigan elektrolit eritmasi orasida bevosita tutashuv bo‘lmaydi, ya’ni elektrodlar eritmaga tushirilmagan bo‘ladi. Bu usullarda elektrodlar o‘lchash zanjiri bilan sig‘im yoki induktivlik orqali bog‘lanadi. Bunday usullarda polyarizatsiya hodisasi uchramaydi. Tutashmagan usullar konsentratsiyalari yuqori bo‘lgan, agressiv, yopishqoq va uchuvchan moddalarni tekshirish uchun qulaydir. Elektrod bilan eritma tutashmagan bo‘lganligi uchun ular orasida o‘zaro ta’sir bo‘lmaydi, elektrod ham, eritma ham ifloslanmaydi. Eng muhimi qimmatbaho platina elektrodini arzon metallarga almashtirish mumkin. Tutashmagan usullarda bevosita elektr o‘tkazuvchanlik o‘lchanmasdan, uning hosilasi – tok kuchi o‘lchanadi. Konduktometrik usullarning rangli va loyqa eritmalarni tekshirish, sezuvchanligining yuqoriligi, avtomatlashtirish imkoniyati, titrlashning oxirgi nuqtasini aniq topish, aralashmalarni titrlash va sh.k. qator afzalliklari bilan bir qatorda, selektiv emasligi, konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan eritmalarni aniqlashda chetga chiqishlarning uchrashi kabi kamchiliklari ham mavjud. Asosiy qism Past chastotali konduktometriya da eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi bilan konsentratsiyasi orasidagi bog‘liqlik o‘rganiladi. Bunda o‘lchash bevosita va bilvosita usullar yordamida amalga oshiriladi. Bevosita konduktometriya da solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog‘liqligi (43-chizma) asosida tahliliy xulosa qilinadi. Solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik deganda, sirt yuzasi 1 sm 2 bo‘lgan ikkita bir- biridan 1 sm masofada joylashgan inert elektrodlar orasidagi elektrolit eritmasining elektr o‘tkazuvchanligi tushuniladi. Eritmaning qarshiligi ( R ) elektrodlar orasidagi masofaga ( l ) to‘g‘ri va eritmaga tushirilgan elektrodlarning sirt yuzalariga ( s ) teskari mutanosib bog‘langan: R= ρl s . Bundan ρ=RS l ya’ni solishtirma qarshilik solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikka teskari qiymat bo‘lganligi uchun æ= 1 ρ hosil bo‘ladi. Oxirgi tenglamalardan 1 æ= s lR va mos ravishda æ= l Rs ni olish mumkin. Solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik molekulyar (ekvivalent) elektr o‘tkazuvchanlik bilan quyidagicha bog‘langan: λ= æ c1000 =æV bu yerda s – elektrolit eritmasining konsentratsiyasi ( mol/l ); 1000/s=V – suyultirish chegarasi, l . Molekulyar ( ekvivalent ) elektr o‘tkazuvchanlik deganda, sirt yuzasi 1 sm 2 bo‘lgan ikkita bir-biridan 1 sm masofada joylashgan inert elektrodlar orasidagi, tarkibida modda miqdori mol (ekv.mol) bo‘lgan eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi tushuniladi. Kolraush qonuni . Elektrolitlar eritmalarida elektr toki turli xil zaryadlangan ionlarning qarama-qarshi harakati natijasida paydo bo‘ladi. Eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi kationlar ( + ) va anionlar (  - ) harakati natijasida kelib chiqqan elektr o‘tkazuvchanliklardan iborat bo‘ladi. Ionlarning elektr o‘tkazuvchanligi ularning harakatchanligi bilan belgilanadi. Ionlarning molekulyar (ekvivalent) elektr o‘tkazuvchanligi ular absolyut tezliklarining (  + ,  - ) Faradey soniga (  96500 Kl) ko‘paytmasiga teng, ya’ni:  +  + F va  -  - F. Ionlarning harakatchanligi eritmaning suyultirilish darajasiga bog‘liq bo‘lib, eritma qancha ko‘p suyultirilgan bo‘lsa, harakatchanlik shuncha katta bo‘ladi. Cheksiz suyultirilgan eritmalarda u o‘zining eng katta qiymatiga erib, bunday eritmalarda elektrolitning ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi uning tarkibidagi ionlar harakatchanliklari yig‘indisiga teng. Bu Kolraush tomonidan ta’riflangan additivlik (ionlar harakatining mustaqillik) qonunidir. U quyidagicha ifodalanadi:  =  + +  - bu yerda  - elektrolit eritmasining cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi.  + ning qiymati  - ning qiymatiga bog‘liq emas, demak, kationning tabiati  - ning qiymatiga ta’sir ko‘rsatmaydi. 6.1 - jadvalda ayrim kation va anionlarning 25 o C da suvli eritmalardagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklari keltirilgan. 6.1 -jadval Ayrim kation va anionlarning cheksiz suyultirilgan suvli eritmalaridagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklari (t=25 o C) Kationlar  + Anionlar  - H + [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ NH 4 + K + Pb 2+ Fe 2+ Ba 2+ Al 3+ Ag + Ca 2+ Na + 349,8 101,9 73,5 73,5 70,0 68,0 63,6 63,0 61,9 59,5 50,1 OH - [Fe(CN) 6 ] 4- [Fe(CN) 6 ] 3- CrO 4 2- SO 4 2- Br - Cl - C 2 O 4 2- NO 3 - CO 3 2- CH 3 COO - 198,3 110,5 100,9 85,0 80,0 78,0 76,3 74,1 71,4 69,3 40,9 Jadvalda keltirilgan misollardan ko‘rinishicha, kation va anionlarning elektr o‘tkazuvchanliklari o‘zaro farq qiladi. Suvli eritmalarda proton gidratlangan gidroksoniy H 3 O + shaklida bo‘ladi. Proton harakatchanligining katta bo‘lishi tunnel effekti va suv molekulasining H 3 O + – H 2 O orasida tashilishi bilan tushuntiriladi. Protonning suvsiz sulfat kislotadagi harakatchanligi ham kattadir ( H 3 O + – H 2 SO 4 tashilish). Ko‘pchilik ionlarning suvsiz eritmalardagi harakatchanligi suvli eritmalardagidan kichik bo‘lib, u erituvchi va ion orasidagi o‘zaro ta’sirlashuvga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlikning turli omillarga bog‘liqligi . Elektr o‘tkazuvchanlik ionlarning tabiati, konsentratsiyasi, erituvchining tabiati va harorat singarilarga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlik ionlar tabiati ga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlikning konsentratsiya ga bog‘liqligi turli xil elektrolitlar uchun turlicha ( 6.1 va 6.2 - chizmalar). Ko‘pchilik elektrolitlar uchun konsentratsiyaning oshishi solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikning ortishiga va ma’lum qiymatdan keyin kamayishiga olib keladi. æ s æ S  s 6.1 -chizma . Solishtirma elektr o‘tkazuv- chanlikning konsentratsiyaga bog‘liqligi. 6.2 -chizma . Anomal elektr o‘tkazuvchanlik. 6.3 -chizma . Molekulyar elektr o‘tkazuvchanlikn ing konsentratsiyaga bog‘liqligi. Yuqori konsentratsiyalarda elektr o‘tkazuvchanlikning kamayishi ionlar orasidagi o‘zaro ta’sirning kuchayishi bilan tushuntiriladi. Bundan tashqari, bu hol kuchli elektrolitlar eritmalarida ionlarning o‘zaro birikib, juftlashgan ionlar hosil qilishi bilan, kuchsiz elektrolitlar eritmalarida esa dissotsilanish darajasining kamayishi va ionlar absolyut tezliklarining o‘zgarishi bilan bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlik konsentratsiyaning yanada oshishi bilan ortishi mumkin. Elektr o‘tkazuvchanlikning bunday o‘zgarishi anomal elektr o‘tkazuvchanlik deb yuritiladi. Konsentratsiya oshishi bilan elektr o‘tkazuvchanlikning kamayishi va keyin yana ortishi hamma vaqt ham yuqoridagiday bo‘lavermaydi. Xlorid kislotaning amil spirtidagi eritmalarini tekshirayotib, Kablukov (1890) anomal elektr o‘tkazuvchanlikni kuzatdi. H ozirgi vaqtda anomal elektr o‘tkazuvchanlikni tushuntirish uchun qator nazariyalar tavsiya qilingan. Ularga ko‘ra, konsentratsiyaning ortishi bilan elektr o‘tkazuvchanlikning kamayishi juftlangan ionlar ( A + · B – ) hosil bo‘lishi, elektr o‘tkazuvchanlikning yanada ko‘tarilishi uchlangan ionlar ( A +  B –  A + , B –  A +  B – ) hosil bo‘lishi orqali tushuntiriladi. Juda yuqori konsentratsiyalarda elektr o‘tkazuvchanlik yana pasayadi, bu hol ion to‘rtliklarining (kvadrupol ionlar) hosil bo‘lishi bilan izohlanadi. Ayrim elektrolitlar uchun konsentratsiyaning ko‘tarilishi elektr o‘tkazuvchanlikning sekin oshishiga yoki sekin oshib keyin ozroq kamayishiga olib keladi. Ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik eritmalarning suyultirilishi bilan orta boradi va eritma cheksiz suyultirilganda cheksizlikka intiladi ( 6.3 -chizma). Buni eritmaning suyultirilishi bilan ionlar orasidagi o‘zaro ta’sirning susayishi va ionlar harakat tezligining ortishi bilan tushuntirish mumkin. Bundan tashqari, kuchsiz elektrolitlar eritmalarida konsentratsiyaning kamayishi bilan dissotsiatsiya darajasi ortadi; cheksiz suyultirilgan eritmalarda kuchsiz elektrolitlarni amalda batamom dissotsilangan deb hisoblash mumkin. Ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog‘liqligini Kolraush tenglamasi bilan quyidagicha ifodalash mumkin: λ=λ∞−A√c bu yerda A – doimiy qiymat, λ−√с bog‘liqlik to‘g‘ri chiziqning hosil qilgan burchagiga bog‘liq. Ushbu tenglama kuchli elektrolitlarning suyultirilgan eritmalariga tatbiq etiladi. Kuchli elektrolitlarning yuqoriroq konsentratsiyali eritmalari uchun tenglama λ=λ∞−A3√c tarzda bo‘ladi. Juda kuchsiz ( pK a <5 ) elektrolitlarning suyultirilgan eritmalari uchun  s bog‘liqlik lg  =const – (1/2)lgc tarzda ifodalanadi. H arorat ning oshishi bilan solishtirma va ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik qiymatlari ortadi. Bunday o‘zgarish eritma qovushoqligining kamayishi tufayli ionlar harakatining ortishi va gidratlanishining susayishi bilan tushuntiriladi. Molekulyar elektr o‘tkazuvchanlikning haroratga bog‘liqligi quyidagicha ifodalanadi: λt=λt=0[1+α(t−to)+β(t−to)2] , bu yerda  t va  t=0 – t va t=0 haroratlardagi molekulyar elektr o‘tkazuvchanlik;  va  – ionlar va erituvchi tabiatini belgilovchi harorat koeffitsiyentlari. H isoblashlar uchun ko‘pincha  olinadi,  juda kichik bo‘lgani uchun tashlab yuboriladi. Elektrolitlar suvli eritmalari solishtirma elektr o‘tkazuvchanliklarining haroratga bog‘liqligini 18 o S harorat uchun tuzilgan Kolraush tenglamasiæt=æ18[1+α'(t−18 )+β'(t−18 )2] asosida baholash mumkin. Bu yerda kuchli kislotalar uchun  ' = 0,0164 , kuchli asoslar uchun  ' =0,022. Agar elektrolit kuchsizroq bo‘lsa  ' biroz kattaroq bo‘ladi.  ' koeffitsiyentni hisoblash uchun  ' = 0,0164(  '– 0,0174) formuladan foydalaniladi. Erituvchilarning qovushoqligi va dielektrik o‘tkazuvchanliklari turlichaligi tufayli erituvchi tabiati solishtirma va ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik qiymatlariga ta’sir qiladi. Valden-Pisarjevskiy qoidasiga muvofiq elektrolitning turli erituvchilardagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklari (  ) qiymatlari bilan erituvchining qovushoqligi (  ) ko‘paytmasi haroratning keng oralig‘ida doimiydir, ya’ni:  =const Ushbu doimiylik ion (solvat) radiusiga bog‘liq. Erituvchi almashtirilganda ion (solvat) radiusi o‘zgarmasa, doimiylik ham saqlanadi. Mazkur qoida faqat yirik ionlar uchun o‘rinlidir. A.M.Shkodinning tekshirishlari ko‘rsatishicha, bu cheklanganlik erituvchining dielektrik o‘tkazuvchanligi bilan (  ) teskari eksponensial bog‘langan  o  =Aye – B/  bo‘lib (A va B – doimiy sonlar), erituvchining  qiymati qancha kichik bo‘lsa, elektr o‘tkazuvchanlik ham shuncha kichik bo‘ladi. Bevosita konduktometriya usulida modda konsentratsiyasi eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi bo‘yicha aniqlanadi. 43- va 44-chizmalarda ko‘rsatilganiday, ma’lum sharoitda konsentratsiya bilan elektr o‘tkazuvchanlik muayyan mutanosiblikda bog‘langan. Elektr o‘tkazuvchanlik ionlarning konsentratsiyalari, harakatchanligi, harorat, erituvchining qovushoqligi va dielektrik o‘tkazuvchanligi bilan bog‘liq bo‘lganligi uchun konsentratsiya o‘zgarganda boshqa qiymatlar o‘zgarmas bo‘lishi zarur, aks holda, olinadigan natijalar muayyan xatolardan xoli bo‘lmaydi. Xatolarning qiymati yuqoridagi omillarning qanchalik farqlanishiga bog‘liq. Konduktometrik usul selektiv usullar qatoriga kirmaganligi uchun ayrim moddalarnigina aniqlashda yaxshi natijalarga erishish mumkin. Yuqorida keltirilgan chizmaga ko‘ra æ – s bog‘liqlik faqat past konsentratsiyalardagina to‘g‘ri chiziqlidir. Shuning uchun bu usul konsentratsiyalari kichik (10 -1  10 -6 M) bo‘lgan eritmalarni tekshirish uchun keng qo‘llaniladi. Agar hisoblashlar uchun darajalash chizmalaridan foydalanilsa, yuqori konsentratsiyali eritmalarni ham aniqlash mumkin. Agar eritmada aniqlanadigan moddalardan boshqa begona moddalar ham bo‘lsa, aniqlashni faqatgina ularning o‘zgarmas (yoki nihoyatda kam o‘zgaradigan) konsentratsiyalarida o‘tkazish mumkin. Ko‘pincha kimyo sanoatidagi jarayonlarni nazorat qilishda yo‘l qo‘yiladigan xato 1 % atrofida bo‘lishi mumkin. Konduktometrik titrlash . Elektrolit eritmasining elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchash asosida titrlashning oxirgi nuqtasini topish mumkin. Odatda, konduktometrik titrlashda titrlash qaydnomasiga qo‘shilgan titrant hajmi bilan qarshilik (yoki elektr o‘tkazuvchanlik) orasidagi bog‘liqlik yozib boriladi. Titrlash egri chiziqlari ikki yoki undan ortiq to‘g‘ri chiziqli o‘zaro kesishgan siniq chiziqlardan iborat bo‘ladi. Chiziqlarning kesishish nuqtalari titrlashning oxiriga to‘g‘ri keladi. Shuni ham aytish kerakki, ko‘pchilik hollarda ekvivalentlik nuqtasi yaqinida elektr o‘tkazuvchanlik egri chiziqli bog‘lanishga ega. Bundan tashqari, titrlash egri chizig‘ining ayrim sohalari egilgan bo‘lishi ham mumkin. Bunday hol, reaksiya miqdoriy jihatdan oxirigacha bormasa yoki titrlash jarayonida reaksiyada qatnashayotgan moddalarning dissotsiatsiya yoki gidroliz (solvoliz) darajasi o‘zgarganida kuzatiladi. Agar titrlash egri chizig‘ining ayrim sohalarida to‘g‘ri chiziqli o‘zgarish kuzatilsa, miqdoriy jihatdan oxirigacha bormaydigan reaksiyalardan foydalanish ham mumkin. Turli-tuman avtomatik titratorlarning ishlab chiqarilishi namuna olish, erituvchi va titrant qo‘shish, eritmani aralashtirish, titrlash natijalarini qayd qilish, titrlangan eritmani to‘kib tashlash va elektrolitik bo‘g‘inni yuvish singari ishlarni avtomatik bajarishga imkon bermoqda. H ozirgi vaqtda bunday titratorlarning kompyuterlar bilan ulanishi titrlashni avtomatlashtirishga zamin tayyorladi. Avtomatik titratorlardan tashqari, yarim avtomatik titrlash uchun chiqarilayotgan titratorlar ham borki, ular ishni ancha osonlashtirdi. Titrant hajmini vaqt yordamida aniqlashga asoslangan konduktometrik titrlash usuli xronokonduktometrik titrlash deb yuritiladi. Konduktometrik titrlash usullarining aniqligi ancha yuqori bo‘lib, individual moddalarni aniqlashda titrlash xatosi 1 %, aralashmalarni aniqlashda 2 % dan oshmaydi. Konduktometrik titrlashning qo‘llanilishi . Kislota-asosli reaksiyalarda muvozanatning holati kislota, asos va amfolitlarning dissotsiatsiya kontantalari, cho‘ktirish reaksiyalarida cho‘kmalarning eruvchanlik ko‘paytmalari, komplekslanish reaksiyalarida komplekslarning barqarorlik konstantalari va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida oksred juftlarning potensiallari bilan belgilanadi. Ko‘pgina hollarda muvozanatga erituvchining avtoprotoliz konstantasi ta’sir ko‘rsatadi. Shuni ham aytish kerakki, oksidlanish-qaytarilish va komplekslanish reaksiyalari muayyan pH qiymatida o‘tkazilganligi uchun eritmaga kislota, asos yoki bufer aralashmalar qo‘shiladi. Bu moddalar eritmaning elektr o‘tkazuvchanligiga katta ta’sir ko‘rsatganligi uchun ular konduktometrik titrlashda ishlatilmaydi yoki juda cheklangan hollardagina qo‘llanilishi mumkin. Shuning uchun biz kislota-asosli reaksiyalarni ko‘rib o‘tamiz. Kislota-asosli titrlash yordamida kislotalar, asoslar, kislota-asos xossalarini namoyon etuvchi tuzlar aniqlanishi mumkin. Titrlash suvli va suvsiz muhitlarda o‘tkaziladi. Kuchli kislotani ishqor eritmasi bilan titrlaganda quyidagi reaksiya sodir bo‘ladi: HA+KtOH  KtA+H 2 O. Bu holda ekvivalentlik nuqtasigacha elektr o‘tkazuvchanlik kamaya boradi, chunki katta harakatchanlikka ega bo‘lgan vodorod ionining konsentratsiyasi kamayib, ular harakatchanligi kichik bo‘lgan asosning ionlari bilan almashinadi. Ekvivalentlik nuqtasidan keyin ortiqcha miqdor ishqor qo‘shilgani uchun elektr o‘tkazuvchanlik ko‘tariladi ( 6.4 -chizma). O’rtacha kuchga ega bo‘lgan kislotalarni ishqorlar bilan titrlash egri chiziqlari egilgan shaklda bo‘lib ( 6.5 -chizma), uning egilgan qismi tahliliy ahamiyatga ega emas. Masalan, monoxlorsirka kislotaning ( pK a =2,75) titrlanish egri chizig‘ida egilgan minimum mavjud . 1/R 1/R 1 – 10 – 1 1/R V, ml V, ml M 2 – 10 – 3 M 3 – 10 – 4 M 2 3 1 V, ml 6.4 -chizma . Kuchli kislotani ishqor eritmasi bilan titrlash egri chizig‘i. 6.5 -chizma . Monoxlorsirka kislotaning ishqor eritmasi bilan titrlanish egri chizig‘i. 6.6 -chizma . Sirka kislotaning turli xil konsentratsiyali eritmalarini titrlash. Eritmaning suyultirilishi bilan kislotaning dissotsiatsiya darajasi oshishi natijasida egri chiziq kuchli kislotalarning egri chizig‘iga yaqinlashadi. Eritmaning suyultirilish darajasi qanchalik katta bo‘lsa, egri chiziq shunchalik to‘g‘rilana boradi va juda suyultirilgan eritma uchun kuchli kislotaning titrlanish egri chizig‘idan amalda farq qilmaydi. Buni 0,1, 0,001 va 0,0001 M sirka kislota ( pK a =4,75) eritmalari misolida ko‘rish mumkin ( 6.6 -chizma). Juda kuchsiz kislotalarni titrlaganda gidrolizning ta’siri sezilarli bo‘ladi va egri chiziqdagi siniqlik darajasi juda kichik bo‘ladi ( 6.7 -chizma). Kuchli ikki negizli kislotalarning (masalan, H 2 SO 4 ) titrlanish egri chiziqlari kuchli bir negizli kislotalarnikiga o‘xshaydi, ular bosqichlar bo‘yicha tabaqalanib titrlanmaydi. Ikki negizli bosqichlar bo‘yicha dissotsiatsiya konstantalari sezilarli farq qiladigan kislotalar ( pK 1 <2,5 va pK 2 =6,5 ÷ 10 ) bosqichma-bosqich tabaqalanib titrlanadi. Agar kislota birinchi bosqich bo‘yicha kuchli dissotsilanib, ikkinchi bosqich bo‘yicha kuchsiz dissotsilansa, birinchi sinish nuqtasigacha elektr o‘tkazuvchanlik kamayadi, undan keyin esa sekin-asta ortadi. Ikkinchi sinish chizig‘idan so‘ng elektr o‘tkazuvchanlik keskin ko‘tariladi. Bunga xromat kislotaning ( pK 1 = – 1 va pK 2 =6,5 ) titrlanishi misol bo‘la oladi ( 6.8 -chizma, a ). Agar ikki negizli kislotaning birinchi bosqich bo‘yicha dissotsilanishi nisbatan kam bo‘lsa, birinchi sinish nuqtasigacha chiziq egilgan shaklda bo‘ladi. Masalan, malein kislota ( pK 1 =1,92 va pK 2 =6,23 ) bunga misol bo‘la oladi ( 6.8 -chizma, b ). 1/R V, ml 1/R a b V, ml 1/R V, ml 1/R V, ml 6.7 - chizma . Juda kuchsiz kislota - larni titrlash egri chizig ‘ iga gidro - liz ta ’ siri . 6.8 -chizma . Ikki negizli kislota-larni ishqor bilan titrlash: a – xromat kislota; b – malein kislota. 6.9 -chizma . Kuchli kislotani kuchsiz asos bi-lan titrlash egri chizig‘i. 6.10 -chizma . Kislo-talar aralashmasi- ni kuchsiz asos bilan titrlash egri chizig‘i. Kuchli kislotalar kuchsiz asos eritmasi bilan titrlansa (amalda kam qo‘llaniladi), ekvivalentlik nuqtasigacha elektr o‘tkazuvchanlik keskin kamayib, undan keyin amalda o‘zgarmay qoladi ( 6.9 -chizma). Kuchli va kuchsiz kislotalar aralashmalarini hatto suvli eritmalarda ham ketma- ket tabaqalab titrlash mumkin. Kislotalar aralashmalarining bunday titrlanish imkoniyatlari ularning pK qiymatlari va konsentratsiyalariga bog‘liq. H amma vaqt birinchi navbatda kuchli kislota, undan so‘ng esa kuchsiz kislota titrlanadi. Biroq barcha kuchsiz kislotalar ( pK <4) ham bunday aralashmalarda aniqlanavermaydi, chegaralanish, asosan, titrlash egri chizig‘ida egilgan minimum hosil bo‘lishi bilan bog‘liq. Agar eritmadagi kislotaning konsentratsiyasi 0,1 N va undan kichik bo‘lsa, titrlash sharoiti birmuncha yaxshilanadi va sinish nuqtasini topish osonlashadi. Kislotalar aralashmalarini titrlashda titrant sifatida kuchsiz asoslar ishlatish ikkinchi sinish nuqtasini topishni ancha osonlashtiradi; chunki undan keyin elektr o‘tkazuvchanlik juda kam o‘zgaradi ( 6.10 -chizma). Kuchli va kuchsiz kislotalar aralashmasi berilgan bo‘lsa, avval uni kuchli ishqor eritmasi bilan titrlab kislotalarning umumiy miqdorini aniqlash mumkin. So‘ngra kuchli kislotani kuchsiz asos eritmasi bilan titrlab kuchli kislota miqdorini aniqlash va natijalar farqi asosida har bir kislotaning miqdori topilishi mumkin. Bunda kuchsiz asos o‘rnida eritmadagi kuchsiz kislotaning natriyli yoki kaliyli tuzi olinsa, eng yaxshi natija qo‘lga kiritiladi. Asoslar va ularning aralashmalari, tuzlar va ularning aralashmalarini titrlaganda ham shu tarzda ish yuritiladi. O‘zgaruvchan tokli tutashgan konduktometrik usulda polyarizatsiya hodisalari Konduktometrik oMchashlarda polyarizatsiya (qutblanish) hodisalari sodir bo‘lmasligi kerak, aks holda, aniqlash xatosi katta bo‘ladi. Agar eritmaga tushirilgan elektrodlarga o‘zgaruvchan tok berilsa, o‘zgarmas tok berilgandagi singari polarizatsiya hodisasi kuzatiladi. 0‘zgaruvchan tok ishlatilganda bu hodisaning ta’siri o‘zgarmas tokdagiga qaraganda bir necha yuz marta kam bo‘ladi. Polyarizatsiyaning qiymati beriladigan tokning chastotasi, eritmaning konsentratsiyasi, elektrodning materiali va bu material sirtining hola tiga bog‘liq. Bu qiymat kichik bo ’l ishiga qaramasdan, u 0‘lchanadigan elektr o‘tkazuvchanlikka sezilarli ta’sir qilib, tegishli xato kiritishi mumkin. Bu hodisani o'rganib, Kryuger Varburgning diffuzion nazariyasini elektrod sirtidagi qo‘sh elektr qavati faraziyasi bilan birlashtirdi. Quyidagi taxminlardan kelib chiqib, u suyultirilganeritmalar uchun nostatsionar diffuziya tenglamasini keltirib chiqardi: 1) 0‘zgarmas tokning qiymati kichik; 2) elektrod sirtidagi qo'sh elektr qavatini zaryadlash va zaryadsizlantirish uchun ketgan elektr miqdori elektrod yaqinida joylashgan ionlarning konsentratsiyasini o‘zgartirish uchun sarflangan elektr miqdoridan kichik. Birinchi taxminga ko‘ra, eritma ichkarisidagi potensialni belgilovchi ionlarning konsentratsiyasi hamma vaqt doimiy qoladi. U tok 0‘tishgacha bo‘lgan dastlabki konsentratsiyaga teng, ya’ni s=s^ deb qabul qilinadi. Ikkinchi taxminga ko‘ra, diffuziya oqimining qiymati elektroddan o'tayotgan tokning zichligiga teng, deb qabul qilinadi. YUQORI CHASTOTALI KONDUKTOMETRIYA Yuqori chastotali usul bo’yicha dastlabki tajribalarni J.Blek (1933) o’tkazgan edi. Usulning nazariy masalalari Reyli va boshqalar (1953 y.) tomonidan ishlab chiqilgan. Yuqori chastotali konduktometriya usuli eritmalarning elektr va dielektrik o’tkazuvchanligini o’lchash uchun qo’llaniladi. Bu usul klassik konduktometriya va dielkometriya usullarining oraliq ko’rinishi sanaladi. Yuqori chastotali usulning konduktometriya usulidan tub farqi dielektrik o’tkazuvchanlikning o’lchash bo’g’ini kattaliklariga keskin ta’siri va bo’g’inda tok zichligining notekis taqsimlanishidir. Uning dielkometriyadan tub farqi esa yaxshi o’tkazuvchi sistemalarni o’rganishga ham imkon beradi. Yuqori chastotali konduktometriya usuli past chastotali konduktometriyadan va dielkometriyadan ko’ra ancha umumiyroqdir, ya’ni agar elektr o’tkazuvchanlikni o’lchash tekshirilayotgan modda to’g’risida zaruriy ma’lumotlarni berolmasa, dielektrik o’tkazuvchanlikni o’lchash asosida bunday ma’lumot olish mumkin va aksincha. Yuqori chastotali konduktometriya usuli titrlash, eritmalarni tekshirish, namlikni o’lchash, fazaviy o’zgarishlarni o’rganish, sanoatni nazorat qilishni avtomatlashtirish va boshqa masalalarni hal qilish uchun ishlatiladi. Bu usulda elektrodlar eritma bilan bevosita tutashmaganligi uchun elektrod sirtida sodir bo’lishi mumkin bo’lgan hodisalar kuzatilmaydi. Shuning uchun ham uni elektrod materiali bilan eritma tutashmasligi kerak bo’lgan barcha hollarda qo’llash maqsadga muvofiqdir. 1. Nazariy asoslari . Yuqori chastotali usulning nazariy asoslari elektrolitik bo’g’inning xususiyatlari bilan ko’p jihatdan bog’liq. Usulda, asosan, ikki tur: sig’im ( 7.1 -chizma) va induksion ( 7. 2-chizma) bo’g’inlar ishlatiladi. Tajribalar natijalarini to’g’ri talqin etish uchun bo’g’inning o’lchanadigan qiymatlari ( G va s ) bilan uning maydonida joylashgan materiallarning elektrik xossalari orasidagi bog’liqlikni baholash kerak: G= 1 ,  1 ,  2 ,  2 ), bu yerda  1 ,  1 shishaning va  2 ,  2 eritmaning dielektrik va elektr o’tkazuvchanliklari. Titrlash masalalarini hal etishda bular yetarli bo’lmaganligi uchun ular qatoriga eritmaning tarkibiga bog’liq bo’lgan qiymat – konsentratsiya ( s ) ham qo’shiladi va bog’lanish G=  1  1 s) ko’rinishga ega bo’ladi. Yuqori chastotali bo’g’inning bir necha ko’rinishlari mavjud bo’lib, sig’im asosida ishlaydigan bo’g’inlar namunalarining ekvivalent sxemalari 7. 3-chizmada tasvirlangan. Bo’g’indan o’tadigan tok tarmoqlanib uch yo’l bo’ylab o’tadi: ( 7. 3-chizma, a ) havo, shisha, eritma, shisha, havo (1), havo, shisha, havo (2) va havo (3). Tok birinchi yo’l bo’ylab C ' 1 , C 2 va C '' 1 sig’imlar orqali o’tadi. ( C ' 1 va C '' 1 sig’imlar idish devori dielektrik polyarizatsiyasini, C 2 esa tekshiriladigan obyektni ifodalaydi). 7.1-chizma . Kondensator (sig’im) turidagi elektrolitik bo’g’inning tuzilishi. 7. 2-chizma . Induksion bo’g’inning tuzilishi. Mutlaq o’tkazmaydigan moddalar bo’lmaganligi uchun bo’g’in orqali siljitish toki bilan birgalikda o’tkazish toki ham o’tadi. O’tkazish tokining qiymati idish devorining aktiv qarshiliklari ( R ' 1 va R '' 2 ) hamda tekshiriladigan obyektning qarshiligiga ( R ) bog’liq. Bu qarshiliklar tegishli sig’imlarga parallel ulanadi. Ikkinchi yo’ldan tokning o’tishi idish devori bilan bog’liq va u asosiy yo’lga parallel ulanib, C 3 va R 3 qiymatlarga to’g’ri keladi. Uchinchi yo’l faqat havo yoki boshqa biror dielektrik, hamda metall ekran orqali bo’ladi va unga S 4 sig’im va R 4 qarshilik mos keladi. Asosiy yo’lga daxlsiz bo’lgan sig’imlarga keraksiz sig’imlar deyiladi va ular C k =C 3 +C 4 shaklda ifodalanadi. Bo’g’inning sxemasini unga kiradigan ikkinchi darajali unsurlarni chiqarib tashlash hisobiga qisqartirish mumkin. Masalan, “ c ” sxema to’liq barcha talablarga javob bera oladi. 3 2 1 2 3 a C 1 ' 1 C 4 R 4 C 3 R 3 2 C 2 b C 1 '' 3 1 – R 1 ' ; 2 – R 2 : 3 – R 1 '' C 1 ' c C 3 C 2 R C 1 '' C 1 d C 2 R C d R 7. 3-chizma . Sig’im turidagi bo’g’in va uning turli ekvivalent elektrik tuzilishlari. Sxemaga qo’sh elektr qavatning ulushi kiritilmagan, chunki uning qarshiligi idish devori va eritmaning qarshiligidan 10 marta kichikdir. Uni tashlab yuborish natijasida 10 -4 % xatoga yo’l qo’yiladi, bu esa o’lchash xatosi chegarasidan chiqmaydi. Ch.Reyli “ c ” sxema uchun quyidagi tenglamani keltirib chiqardi: Y=G+ib , bu yerda G= 1 Rω 2c12 1 R2+ω2(C1+C2)2 ; i= √− 1 ; b= ωC 1 R2+ω2(C1C22+C2C12) 1 R+ω2(C1+C2)2 ; R – eritmaning bo’g’in elektrodlari orasiga to’g’ri keladigan qismining qarshiligi; C 1 – idish devorining polyarizatsiyasi bilan bog’liq bo’lgan sig’im; C 2 – tekshiriladigan eritmaning polyarizatsiyasi bilan bog’liq bo’lgan sig’im;  – bo’g’inga beriladigan kuchlanishning chastotasi.Y=G+ib tenglamadan ko’rinishicha, bo’g’inning to’liq o’tkazuvchanligi – ikki tarkibiy qismdan iborat: birinchisi to’liq o’tkazuvchanlikning haqiqiy qismini, ya’ni aktiv qismni va ikkinchisi reaktiv qismni tashkil qiladi. O’tkazuvchanlikning aktiv qismi ionlarning harakati natijasida elektr energiyasining issiqlik energiyasiga o’tishi va dipol zarrachalar (eritma tarkibidagi aylanishga moyil bo’lgan qutblangan molekula va atomlar) dielektrik polyarizatsiyasining kechikishi (relaksatsiyasi) bilan bog’liq. Reaktiv tarkibiy qism elektr maydonining o’zgarishiga mos ravishda molekula va atomlarning polyarizatsiyasi bilan bog’liq. 1 R=σ qiymat (o’tkazuvchanlik) deb olinishi mumkin, u holda G va  orasidagi bog’lanish 14, a -chizma shaklida ifodalanadi. Bunday egri chiziq xarakteristik chiziq bo’lib, u eng yuqoridagi nuqtani ifodalaydigan barcha omillarni hisobga olish va o’lchash natijalarini to’g’ri talqin qilishni taqozo etadi. Eng yuqoridagi nuqtaga to’g’ri keladigan  m =  (C 1 +C 2 ) qiymatdan tegishli o’zgartishlardan so’ng, aktiv tarkibiy qismning shu nuqtadagi qiymatini olish mumkin: GM= ωC 12 2(C1+C2) . Ushbu tenglamadan G qiymatning chastotaga mos ravishda oshishi ko’rinib turibdi. Eritmaning o’tkazuvchanligi (  ) uning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi bilan quyidagicha bog’langan: σ= æS l , bu yerda l - suyuqlik ustunining uzunligi va C - ko’ndalang kesim yuzasi. Eng yuqoridagi nuqtada egri chiziqning ko’rinishi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: æ= ω(C1+C2) S . Amalda sig’im reaktiv qismning o’tkazuvchanligi bilan emas, balki bo’g’inning samarali sig’imi ( C b ) bilan ifodalanadi: Yuqoridagilarni hisobga olsak, bu tenglama quyidagicha yoziladi: Cб= С1τ2+ωС 1С2(С1+С2) τ2+ω2(С1+С2) . Bu tenglamani tahlil qilayotib Reyli quyidagi ikki chegaraviy holni qarab chiqqan: 1)  0 ; Cб= С1С2 С1+С 2 . Bu tenglama ikki ketma-ket ulangan kondensatorning yig’indi sig’imini ifodalaydi. 2)  ; C b =C 1 , chunki bu holda zanjirga faqat idish devorlaridan tuzilgan kondensatorgina ulangan bo’ladi. Bo’g’inning sig’imi shu qiymatlar orasida o’zgaradi va σС = С12 С1+С2 bo’ladi. Uning chizmasi C simon shaklga ega (14- chizma, b ). Yuqori chastotali titrlash natijalari, asosan, yuqoridagi tenglamalar bilan ifodalanadi. 2. Bo’g’inning doimiysi . Tutashmagan bo’g’inning doimiysi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: β= εl dk , bu yerda l – bo’g’inning uzunligi va d – diametri; k – idishning shakliga bog’liq bo’lgan doimiy son;  – elektrodlarni ajratib turuvchi dielektrikning o’tkazuvchanligi.  qiymat tekshiriladigan moddadagi elektr maydoni kuchlanganligi va o’lchash sezuvchanligini boshqaruvchi elektrik va geometrik kattaliklarni birlashtiradigan konstanta. Ikki muhit qalinliklari nisbati ( l/d ) bo’g’inning tekshiriladigan eritma bilan to’ldirilganlik koeffitsientini ko’rsatadi. Bu nisbat qanchalik katta bo’lsa, ya’ni l qiymat d qiymatga ko’ra qancha katta bo’lsa, kondensatorning elektr maydonida tekshiriladigan modda shunchalik ko’p bo’ladi va bu moddaning bo’g’in elektrik xususiyatlariga ta’siri idish devorlariga ta’siridan ko’ra shuncha katta bo’ladi. 3. Yuqori chastotali titrlash egri chiziqlarining turli omillarga bog’liqligi . Titrlash davomida eritmaning kimyoviy tarkibi uzluksiz o’zgara boradi. Buning oqibatida eritmaning elektr va dielektrik o’tkazuvchanliklari ham o’zgaradi. Bu o’zgarishlar titrlash egri chizig’ida sinish nuqtalari hosil qilishga olib keladi. Titrlash egri chiziqlarining ko’rinishi bir qator omillarga bog’liq. Bular qatoriga bo’g’inga beriladigan tok chastotasining qiymati, tekshiriladigan modda eritmasining konsentratsiyasi va aktiv yoki reaktiv qismlarning o’lchanishi kiradi. Tok chastotasi qiymatining ta’sirini 5-chizmadan yaqqol ko’rish mumkin. Tokning chastotasi 1 MGs bo’lganda sinish burchagi o’tkir bo’lsa-da, titrlash egri chizig’i to’g’ri chiziqli tarkibiy qismlardan iborat bo’lgan  -simon shaklda bo’ladi. Zanjirga 18 MGs chastotali tok berilganda chizma shakli V-simon bo’lsa- da, to’g’ri chiziqlardan tashkil topgan emas. Tokning chastotasi 36 MGs va undan ortiq bo’lganda titrlash egri chizig’i to’g’ri chiziqlardan tashkil topgan V-simon shaklga ega bo’ladi, bunda ekvivalentlik nuqtasining topilish aniqligi ham ortadi. Tok chastotasining ortishi elektrodlarning cho’kma tomonidan to’silish ta’sirini ham kamaytiradi. Eritmalar konsentratsiyalarining titrlash egri chizig’iga ta’sirini quyidagi kislota-asosli titrlash misolida qarab chiqamiz. HCl+NaOH  NaCl+H 2 O. Bu moddalardan iborat aralashmani uch tarkibli aralashma: kislota – asos – erituvchi sistemasi sifatida qarash mumkin. Umumiy holda kislotaning asosligi va asosning kislotaligiga mos ravishda sistemada bir yoki bir necha tuz hosil bo’ladi. Titrlash bilan bog’liq bo’lgan barcha masalalarni muhokama qilish uchun fazoviy chizmadan foydalanib, turli tekisliklarga xarakteristik tasvirlar ni tushiramiz. a G m 1  m (æ m ) b  S 3 2  (æ) mkA 1 MGs 18 MGs 36 MGs V, ml D d '' A '' B '' A ' d ' B ' A d B 7. 4-chizma . O’tkazuv-chanlik aktiv qismining 7. 5-chizma . Yuqori chastotali titrlash 7. 6-chizma . Uch tarki-biy qismli sistemalarda (a) va bo’g’in sig’imi-ning (b) elektr o’tkazuv- chanlikka bog’liqligi. 1 – past o’tkazuvchanlik sohasi; 2 – sinish nuq-tasi; 3 – o’rta nuqta. egri chizig’ining bo’g’inga beriladigan tokning chastotasiga bog’liq-ligi. moddalar tarkibi o’zga-rishi qonuniyatlari. Tasvirlarda eritmalarning tarkibi to’g’ri chiziqlar bilan ifodalanadi. Masalan, D erituvchi deb olinsa, d tarkibli A va B aralashmaga erituvchi qo’shilganda, Dd tarkibli eritma olinadi. Bu eritmalarga to’g’ri keladigan nuqtalarda A va B moddalar konsentratsiyalari bir xil bo’ladi (16-chizma). Olingan misolda biz to’rtta binar sistemaga egamiz: H 2 O – HCl; H 2 O – NaOH; H 2 O – NaCl va HCl – NaOH . Titrlash suv muhitida o’tkazilganligi uchun oxirgi sistema HCl – NaOH bizni qiziqtirmaydi. Agar biror o’zgarmas chastotada qolgan uch sistema uchun aktiv qismning konsentratsiyaga bog’liqlik chizmasi tuzilsa, quyidagilarni olamiz (7-chizma, a ). A NaCl HCl NaOH H 2 O a b e b c d HCl NaCl NaOH 7. 7-chizma . O’tkazuvchanlik aktiv qismining 10 MGs chastotadagi elektrolitlar konsentratsiyasiga ( a ) bog’liqligi va HCl – H 2 O – NaOH sistemasida maksimumlarga to’g’ri keladigan chiziqlar ( b ). Ularning barchasi toza erituvchining xossalariga bog’liq bo’lgan yagona bir nuqtadan chiqib, turli konsentratsiyalarda maksimumga ega bo’ladi. Bu konsentratsiyalar tarkib uchburchagida (7-chizma, b ) a, c, e nuqtalar bilan belgilangan. Shunday egri chiziqlarni uchburchak uchidan uning asosiga yo’nalgan kesimlar bo’ylab tushirib, egri chiziqlarning maksimumdan o’tgan nuqtalari asosida tarkiblarni aniqlaymiz. Bu tarkiblarni uchburchakning kislota va asoslar yarimtitrlanish nuqtalariga mos keladigan b va d nuqtalariga joylashtiramiz, natijada a, b, c, d, e nuqtalarni olamiz. Bu nuqtalar maksimumlarga mos kelib, kislota va asos nisbatlari o’zgarganda maksimumning holati qanday o’zgarishini ko’rsatadi. Ushbu chizmalarni fazoviy diagrammada tasvirlab (18-chizma) uning istalgan nuqtasidan perpendikulyar yuza yordamida kesim o’tkazilsa, shu yuzaning tekislik bilan hosil qilgan kesmasi titrlash egri chizig’ining shaklini ifodalaydi. 3. Dielkometriya yuqori chastotali kuchlanish yordamida dielektrik o’tkazuvchanlikni bevosita o’lchashga asoslangan usuldir. O’lchash uchun yuqori chastotali usulda ishlatiladigan bo’g’in yaroqli bo’lib, dielektrik o’tkazuvchanlikni o’lchash uchun elektrolitsiz sistemalar ( R  ) yoki katta chastotali tok talab qilinadi, buning uchun o’lchash tebranish zanjirida, yoki ko’prikli sig’im qurilmasida o’tkaziladi. G NaOH NaCl H 2 O HCl 7. 8-chizma . HCl – H 2 O – NaOH sistemasi uchun sig’im turidagi bo’g’in o’tkazuvchanligi aktiv qismining fazoviy diagrammasi. Shu tarzda o’lchangan nisbiy dielektrik o’tkazuvchanlik ( =s/s o ) etalon eritmalarni darajalash orqali yoki aniq kondensatorlar yordamida topiladi. Dielektrik o’tkazuvchanlik qiymatlari asosida moddalarning tozaligini tekshirish, sinash va aniqlash mumkin. Bundan tashqari dielektrik o’tkazuvchanlikning titrlash davomida o’zgarishi asosida titrlashning oxirgi nuqtasini topish (dielkometrik yoki dekametrik titrlash) ham mumkin. Analizni avtomatlashtirish. Analizni avtomatlashtirish analitik amallarning barchasini mexanizmlar va elektron jihozlar zimmasiga yuklash bilan bog’liq. Namuna olishdan to analizni bajarib, uning natijasini tegishli asbob yordamida qayd qilishgacha va analitik amallarni optimallashgacha bo’lgan barcha ishlarni inson ishtirokisiz bajarish avtomatik analiz tushunchasi doirasiga kiradi. Analizni bajarishda qaysidir amalning inson tomonidan bajarilishi bu tushuncha doirasidan chetga chiqishga, ya’ni qisman avtomatlashgan analiz haqida fikr yuritishga olib keladi. Hozirgi vaqtda avtomatlashtirish va kompyuterlashtirish birgalikda qaralishi kerak. Zamonaviy analizni kompyuterlashtirmasdan turib, avtomatlashtirib bo’lmaydi. Hozirgi analizatorlar to’liq yoki qisman avtomatlashtirilgan holda ishlab chiqarilayotganligi bu sohadagi ishlarning ancha izchil olib borilayotganligidan darak beradi. Xromato-mass-spektrometriya, ko’p kanalli suyuqlik xromatografiyasi, furye spektroskopiyasi va ayrim boshqa usullarni kompyuterlarsiz umuman tasavvur qilib bo’lmaydi. Analitik asboblarda kompyuter olingan natijani taqqoslash, saqlash, ishlash, umumlashtirish va shular asosida oxirgi xulosani chiqarish vazifasini bajaradi. Hozirgi vaqtda analizni avtomatlashtirishga turli xil yondoshishlar mavjud: analizni mexanizatsiyalash, uni avtomatlashtirish va avtomatik analizni amalga oshirish. Mexanizatsiyalashgan analizda qo’l bilan qilinadigan barcha amallar mashina va mexanizmlar zimmasiga yuklanadi. Buning uchun analizning turli bosqichlarida turli mexanik va elektron qurilmalar qo’llaniladi. Analizni avtomatlashtirish deganda, analizning barcha jarayonlarini nazorat qilish va boshqarishning mashina-mexanizmlar, komyuterlar tomonidan amalga oshirilishi tushuniladi. Avtomatik analiz tushunchasi keng ma’noda bo’lib, insonni umuman bu doiradan chiqarishni nazarda tutadi. Hozirgi vaqtda avtomatik analiz usullarini ishlab chiqish va joriy etish sohasida muntazam ishlar olib borilmoqda. Biroq uni amalga oshirish yengil masala emas. Bugungi kunda ko’p sonli laboratoriya robotlari mavjud. Robot – inson bajaradigan amallarni qisman yoki to’liq bajara oladigan mashinadir. Robotlarda harakatlanadigan mexanik “qo’l” bo’lib, u barcha amallarni bajara olishi kerak. Laboratoriya robotlarida asosiy o’rin robotga berilib, u o’rtaga joylashtiriladi, uning atrofida turli asboblar, mexanizmlar joylashadi. Robot o’z xotirasiga kiritilgan amallarni bosqichma – bosqich, ketma-ket bexato bajaradi. Biroq, u o’zgarayotgan vaziyatni hisobga ololmaydi. Robotning kompyuterlashtirilishi o’zgarib turgan vaziyatni hisobga olish imkonini beradi. Bir-biriga o’xshash analitik amallarni bajarishda robotlar juda qulay. Hozirgi vaqtda bunday analizatorlar ko’plab klinik analizlarni bajarishda qo’llanilmoqda. Xulosa Konduktometrik analiz usullari elektrolitlar eritmalarining elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan bo‘lib, tokning ishchi chastotasiga ko‘ra past va yuqori chastotali usullarga bo‘linadi. Konduktometriya usullari elektrodlarning tekshiriladigan eritma bilan tutashganligiga qarab tutashgan va tutashmagan usullarga bo‘linadi. Past (10 3 Gs ) chastotali usullar konduktometriya deb, yuqori (10 6  10 7 Gs ) chastotali usullar esa yuqori chastotali konduktometriya (usul ko‘pincha titrlashning oxirgi nuqtasini topish maqsadida ishlatilgani uchun yuqori chastotali titrlash) deb yuritiladi. Tutashgan usullar yordamida o‘lchash jarayonida elektrodlar tekshiriladigan elektrolit eritmasiga bevosita tushirilgan bo‘ladi. Bu usullar o‘lchash aniqligini oshirish imkonini bersa-da, ular elektrodlarning polyarizatsiyasi bilan bog‘liq bo‘lgan tegishli xatolardan xoli emas. Tutashmagan usullarda elektrodlar bilan tekshiriladigan elektrolit eritmasi orasida bevosita tutashuv bo‘lmaydi, ya’ni elektrodlar eritmaga tushirilmagan bo‘ladi. Bu usullarda elektrodlar o‘lchash zanjiri bilan sig‘im yoki induktivlik orqali bog‘lanadi. Bunday usullarda polyarizatsiya hodisasi uchramaydi. Tutashmagan usullar konsentratsiyalari yuqori bo‘lgan, agressiv, yopishqoq va uchuvchan moddalarni tekshirish uchun qulaydir. Elektrod bilan eritma tutashmagan bo‘lganligi uchun ular orasida o‘zaro ta’sir bo‘lmaydi, elektrod ham, eritma ham ifloslanmaydi. Eng muhimi qimmatbaho platina elektrodini arzon metallarga almashtirish mumkin. Tutashmagan usullarda bevosita elektr o‘tkazuvchanlik o‘lchanmasdan, uning hosilasi – tok kuchi o‘lchanadi. Konduktometrik usullarning rangli va loyqa eritmalarni tekshirish, sezuvchanligining yuqoriligi, avtomatlashtirish imkoniyati, titrlashning oxirgi nuqtasini aniq topish, aralashmalarni titrlash va sh.k. qator afzalliklari bilan bir qatorda, selektiv emasligi, konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan eritmalarni aniqlashda chetga chiqishlarning uchrashi kabi kamchiliklari ham mavjud. Savollar 1. Konduktometriya usuli nimaga asoslangan? 2. Tokning chastotasi bo’yicha konduktometriya usullari qanday turlarga bo’linadi? 3. Tutashgan va tutashmagan konduktometrik usullar nima bilan farq qiladi? 4. Bevosita va bilvosita konduktometrik usullarda aniqlashlar qanday amalga oshiriladi? 5. Past chastotali konduktometriya usulining mohiyati nimada? 6. Solishtirma va molekulyar (ekvivalent) elektr o’tkazuvchanlik nima? Ular o’zaro qanday bog’langan? 7 . Kolraush qonuni va ionlar harakatchanligi. 8 . Elektr o’tkazuvchanlik additivligi deganda nimani tushunasiz? 9. Elektr o’tkazuvchanlikka qanday omillar ta’sir ko’rsatadi? 10. Konsentratsiya, ionlar tabiati, harorat va erituvchining tabiati bilan elektr o’tkazuvchanlik orasida qanday bog’lanish mavjud? 11 . Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog’liqligi chizmada qanday tasvirlanadi? 12. Past chastotali konduktometriya usulida polyarizatsiya hodisalari nimalarga bog’liq? 13 . Polyarizatsiyaga elektrod materiali va elektrod sirt yuzasining ishlanganligi qanday ta’sir ko’rsatadi? 14 . Elektrod sirtini platina kukuni qatlami bilan qanday qoplash mumkin? 15 . O’zgaruvchan tokning chastotasi elektrodning polyarizatsiya hodisalariga ta’siri qanday? 16. Konduktometrik usulda titrlashning oxirgi nuqtasi qanday topiladi? 17 . Konduktometrik titrlashda qanday reaksiyalar qo’llaniladi? 18 . Elektr neytrallik qoidasi va tenglamalari konduktometrik titrlashda qanday ahamiyatga ega? 19. Titrlash egri chiziqlarining shakli va modda tabiati orasidagi bog’liqlik qanday? 20. Aralashmalarni titrlash egri chiziqlari qanday bo’ladi va ular nimalarga bog’liq? 21. Yuqori chastotali usul nimaga asoslangan? Unda qanday bo’g’inlar ishlatiladi? 22. Sig’im va induktivlik asosidagi elektrolitik bo’g’inlar tuzilishini keltiring. 23. Xarakteristik egri chiziqlar asosida qanday ma’lumot olish mumkin? 24. Tokning chastotasi bilan titrlash egri chizig’ining shakli orasida qanday boliqlik bor? 25. Titrlash egri chizig’i shakliga konsentratsiya qanday ta’sir ko’rsatadi? 26. Yuqori chastotali konduktometriya usuli qanday sohalarda qo’llaniladi? 27. Dielkometriya usuli nimaga asoslangan va qayerlarda qo’llaniladi? 28. Analizni avtomatlashtirishning analitik kimyodagi o  rni. 29. Analizni avtomatlashtirish vositalari. Foydalanilgan adabiyotlar ro ‘ yxati : 1.В.П.Васильев. Аналитик кимё. /РусчаданА.Тошх жаев ӯ таржимаси.-Ўзбекистон, 1999. А.П.Крешков. Основы аналитической химии. В 3 кн.-М.: Химия, 1977. 2.А.П.Крешков. Аналитическая химия неводных растворов. - М: Химия, 1982. Ю.А.Золотов. Аналитическая химия: проблемы и достижения. - М.: Наука, 1992. 3.Р.Кельнер и др. Аналитическая химия. Проблемы и подходы. Т. 1, 2. — М.: Мир, 2004. 4.D.Harvey. Modern Analytical Chemistry. Copyright @2000 by The McGraw-Hill Companics. USA. Analytical chemistry. Ed. R.Kellner et al. Weinheinm etc.: Wiley. 1998. Internet manzillari: Kimyoviy adabiyotlar haqida ma'lumotlar. http:/www. chem.msu.su--- AQSH ning Analytical Chemistry jurnallari katalogi. http://www.chemistry.bsu.by/abc/currenua.htm-T о 'la matnli tekin ilmiy jurnallar (1876-1997-yillar). http://www. Rcs.chph.ras.ru/rcsout.htm - Х em о metrikaning analitik kimyoda ishlatilishi. http://xt. elibra г y.ru- Elektron kutubxona. http://www. rusanalytchem.org Analitik kimy у oning turli sohalarda go'llanilishi http://www.ziyonet.uz http://www.kutibxona.uz http://www.arxiv.uz www.milliyensikloped.uz

Mavzu: Konduktometriya Reja: I Kirish. Konduktometriya II Asosiy qism: 2.1. Past chastotali konduktometriya 2.2. Kolraush qonuni 2.3. Bevosita konduktometriya 2.4. Konduktometrik titrlash 2.5. O‘zgaruvchan tokli tutashgan konduktometrik usulda polyarizatsiya hodisalari 2.6. Yuqori chastotali konduktometriya III. Xulosa IV. Savollar va mashqlar V. Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati.

KONDUKTOMETRIYA Konduktometrik analiz usullari elektrolitlar eritmalarining elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan bo‘lib, tokning ishchi chastotasiga ko‘ra past va yuqori chastotali usullarga bo‘linadi. Konduktometriya usullari elektrodlarning tekshiriladigan eritma bilan tutashganligiga qarab tutashgan va tutashmagan usullarga bo‘linadi. Past (10 3 Gs ) chastotali usullar konduktometriya deb, yuqori (10 6  10 7 Gs ) chastotali usullar esa yuqori chastotali konduktometriya (usul ko‘pincha titrlashning oxirgi nuqtasini topish maqsadida ishlatilgani uchun yuqori chastotali titrlash ) deb yuritiladi. Tutashgan usullar yordamida o‘lchash jarayonida elektrodlar tekshiriladigan elektrolit eritmasiga bevosita tushirilgan bo‘ladi. Bu usullar o‘lchash aniqligini oshirish imkonini bersa-da, ular elektrodlarning polyarizatsiyasi bilan bog‘liq bo‘lgan tegishli xatolardan xoli emas. Tutashmagan usullarda elektrodlar bilan tekshiriladigan elektrolit eritmasi orasida bevosita tutashuv bo‘lmaydi, ya’ni elektrodlar eritmaga tushirilmagan bo‘ladi. Bu usullarda elektrodlar o‘lchash zanjiri bilan sig‘im yoki induktivlik orqali bog‘lanadi. Bunday usullarda polyarizatsiya hodisasi uchramaydi. Tutashmagan usullar konsentratsiyalari yuqori bo‘lgan, agressiv, yopishqoq va uchuvchan moddalarni tekshirish uchun qulaydir. Elektrod bilan eritma tutashmagan bo‘lganligi uchun ular orasida o‘zaro ta’sir bo‘lmaydi, elektrod ham, eritma ham ifloslanmaydi. Eng muhimi qimmatbaho platina elektrodini arzon metallarga almashtirish mumkin. Tutashmagan usullarda bevosita elektr o‘tkazuvchanlik o‘lchanmasdan, uning hosilasi – tok kuchi o‘lchanadi. Konduktometrik usullarning rangli va loyqa eritmalarni tekshirish, sezuvchanligining yuqoriligi, avtomatlashtirish imkoniyati, titrlashning oxirgi nuqtasini aniq topish, aralashmalarni titrlash va sh.k. qator afzalliklari bilan bir qatorda, selektiv emasligi, konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan eritmalarni aniqlashda chetga chiqishlarning uchrashi kabi kamchiliklari ham mavjud.

Asosiy qism Past chastotali konduktometriya da eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi bilan konsentratsiyasi orasidagi bog‘liqlik o‘rganiladi. Bunda o‘lchash bevosita va bilvosita usullar yordamida amalga oshiriladi. Bevosita konduktometriya da solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog‘liqligi (43-chizma) asosida tahliliy xulosa qilinadi. Solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik deganda, sirt yuzasi 1 sm 2 bo‘lgan ikkita bir- biridan 1 sm masofada joylashgan inert elektrodlar orasidagi elektrolit eritmasining elektr o‘tkazuvchanligi tushuniladi. Eritmaning qarshiligi ( R ) elektrodlar orasidagi masofaga ( l ) to‘g‘ri va eritmaga tushirilgan elektrodlarning sirt yuzalariga ( s ) teskari mutanosib bog‘langan: R= ρl s . Bundan ρ=RS l ya’ni solishtirma qarshilik solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikka teskari qiymat bo‘lganligi uchun æ= 1 ρ hosil bo‘ladi. Oxirgi tenglamalardan 1 æ= s lR va mos ravishda æ= l Rs ni olish mumkin. Solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik molekulyar (ekvivalent) elektr o‘tkazuvchanlik bilan quyidagicha bog‘langan: λ= æ c1000 =æV bu yerda s – elektrolit eritmasining konsentratsiyasi ( mol/l ); 1000/s=V – suyultirish chegarasi, l . Molekulyar ( ekvivalent ) elektr o‘tkazuvchanlik deganda,

sirt yuzasi 1 sm 2 bo‘lgan ikkita bir-biridan 1 sm masofada joylashgan inert elektrodlar orasidagi, tarkibida modda miqdori mol (ekv.mol) bo‘lgan eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi tushuniladi. Kolraush qonuni . Elektrolitlar eritmalarida elektr toki turli xil zaryadlangan ionlarning qarama-qarshi harakati natijasida paydo bo‘ladi. Eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi kationlar ( + ) va anionlar (  - ) harakati natijasida kelib chiqqan elektr o‘tkazuvchanliklardan iborat bo‘ladi. Ionlarning elektr o‘tkazuvchanligi ularning harakatchanligi bilan belgilanadi. Ionlarning molekulyar (ekvivalent) elektr o‘tkazuvchanligi ular absolyut tezliklarining (  + ,  - ) Faradey soniga (  96500 Kl) ko‘paytmasiga teng, ya’ni:  +  + F va  -  - F. Ionlarning harakatchanligi eritmaning suyultirilish darajasiga bog‘liq bo‘lib, eritma qancha ko‘p suyultirilgan bo‘lsa, harakatchanlik shuncha katta bo‘ladi. Cheksiz suyultirilgan eritmalarda u o‘zining eng katta qiymatiga erib, bunday eritmalarda elektrolitning ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi uning tarkibidagi ionlar harakatchanliklari yig‘indisiga teng. Bu Kolraush tomonidan ta’riflangan additivlik (ionlar harakatining mustaqillik) qonunidir. U quyidagicha ifodalanadi:  =  + +  - bu yerda  - elektrolit eritmasining cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi.  + ning qiymati  - ning qiymatiga bog‘liq emas, demak, kationning tabiati  - ning qiymatiga ta’sir ko‘rsatmaydi. 6.1 - jadvalda ayrim kation va anionlarning 25 o C da suvli eritmalardagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklari keltirilgan. 6.1 -jadval Ayrim kation va anionlarning cheksiz suyultirilgan suvli eritmalaridagi ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklari (t=25 o C) Kationlar  + Anionlar  -

H + [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ NH 4 + K + Pb 2+ Fe 2+ Ba 2+ Al 3+ Ag + Ca 2+ Na + 349,8 101,9 73,5 73,5 70,0 68,0 63,6 63,0 61,9 59,5 50,1 OH - [Fe(CN) 6 ] 4- [Fe(CN) 6 ] 3- CrO 4 2- SO 4 2- Br - Cl - C 2 O 4 2- NO 3 - CO 3 2- CH 3 COO - 198,3 110,5 100,9 85,0 80,0 78,0 76,3 74,1 71,4 69,3 40,9 Jadvalda keltirilgan misollardan ko‘rinishicha, kation va anionlarning elektr o‘tkazuvchanliklari o‘zaro farq qiladi. Suvli eritmalarda proton gidratlangan gidroksoniy H 3 O + shaklida bo‘ladi. Proton harakatchanligining katta bo‘lishi tunnel effekti va suv molekulasining H 3 O + – H 2 O orasida tashilishi bilan tushuntiriladi. Protonning suvsiz sulfat kislotadagi harakatchanligi ham kattadir ( H 3 O + – H 2 SO 4 tashilish). Ko‘pchilik ionlarning suvsiz eritmalardagi harakatchanligi suvli eritmalardagidan kichik bo‘lib, u erituvchi va ion orasidagi o‘zaro ta’sirlashuvga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlikning turli omillarga bog‘liqligi . Elektr o‘tkazuvchanlik ionlarning tabiati, konsentratsiyasi, erituvchining tabiati va harorat singarilarga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlik ionlar tabiati ga bog‘liq. Elektr o‘tkazuvchanlikning konsentratsiya ga bog‘liqligi turli xil elektrolitlar uchun turlicha ( 6.1 va 6.2 - chizmalar). Ko‘pchilik elektrolitlar uchun konsentratsiyaning oshishi solishtirma elektr o‘tkazuvchanlikning ortishiga va ma’lum qiymatdan keyin kamayishiga olib keladi.

O'xshashlar

Konduktometrik analizning ishlab chiqarishda qo’llanilishi
Elektrokimyoviy analiz usullarida qo’llaniladigan elektrodlarning kllassifikatsiyasi va ularning turlari
GAZ SEZGIR MATERIALLAR OLISH VA ULAR ASOSIDA METANNI ANIQLOVCHI SENSOR ISHLAB CHIQISH
Karam agrosenozi entomofaunasining ekologo-faunistik tahlili
G’O’ZA AGROTSENOZIDA TUPROQNING OG’IR METALLAR BILAN IFLOSLANIS’HI VA UNING EKOLOGIK MUHITGA TA’SIRINI BAHOLASH