NALITIK KIMYO FANI, TADQIQOT DOIRASI, MAQSADI
1-MAVZU : ANALITIK KIMYO FANI, TADQIQOT DOIRASI, MAQSADI VA VAZIFALARI Reja : 1. Analitik kimyo, uni fan sifatida shakllanishi. 2. Analitik kimyoning ahamiyati, fanlar tizimidagi o’pHi, amaliyot bilan bog’liqligi. 3. Analitik kimyo ning asosiy vazifalari . 4. Analitik kim yoning nazariy asoslari . 5. Sifat va miqdoriy analiz. 6. Analitik kimyoning asosiy muammolari . 7.Analitik kimyoning qisqacha tarixi va rivojlanishining asosiy bosqichlari. 8.Analitik kimyoning hozirgi ahvoli, rivojlanish yo’nalishi va istiqbollari. 1. Analitik kimyo uni fan sifatida shakllanishi. Analitik kimyo, kimyo fanining asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo’lib fan sifatida o’zining uzoq rivojlanish tarixiga ega. Insoniyat doimo o’zini o’rab turgan olamni o’rganish va undan o’z hayotida foydalan ishga intilganligi sababli analitik kimyo va uning turli usullari yuzaga kelgan. Analitik kimyo fan sifatida XIX - asrda shakllandi. Bu vaqtga kelib ko’p moddalarning xususiy reaksiyalari topildi, indikatorlar nazariyasi, kompleks birikmalarning koordinas ion tuzilish nazariyasi, kislota va asoslar nazariyalari hamda kimyoning qator qonunlari yaratildi, sanoat va ishlab chiqarishning rivojlanishi, xomashyo va mahsulotlarga bo’lgan talabning oshishi uning rivojlanishi uchun katta yo’l ochib berdi. Bu vaq tga kelib fizikaviy asbob va qurilmalarning rivojlanishi analizni instrumental va avtomatik usullarini rivojlantirdi. Bularning barchasi analitik kimyoning fan sifatida shakllanishiga asos bo’ldi. Hozirgi kunda analitik kimyo kimyoviy analizning nazariy a soslari va metodlarini ishlab chiqadigan fandir. Analitik kimyo mavjud analiz usullarini takomillashtiradi va yangi analiz usullarini yaratadi. 2.Analitik kimyoning ahamiyati, fanlar tizimidagi o’ rni , amaliyot bilan bog’liqligi. Analitik kimyo turli nazari y va amaliy muammolarni yechishda katta ahamiyatga ega. Falsafada "Analizsiz sintez yo’q" deb aytilishi analitik kimyoning qanchalik katta nazariy va amaliy ahamiyatga ega ekanligini ko’rsatadi. Kimyoviy analiz xalq xo’jaligining ko’pgina sohalarda hususa n meditsina, ekologiya, geologiya, geoximiya, fizika, mineralogiya, metallurgiya, kimyoviy texnologiya, biologiyada, turli texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarishda keng qo’llaniladi. Kimyo fanining rivojlanishi ham analitik kimyo bilan bevosi ta bog’liq. Moddalarning molekulyar massasini aniqlash, ekvivalentini topish, molekulyar formulalarini keltirib chiqarish analitik kimyo usullari yordamida amalga oshiriladi. Barcha moddalarning tuzilishi, ularning kimyoviy formulalarini yaratishda analit ik kimyodan foydalaniladi. Analitik kimyo paydo bo’lgan davrdan boshlab oziq -ovqat sanoati va metallurgiyaning rivojlanishiga hamkorlik qilgan. Fabrika, zavodlarda analiz uchun laboratoriya xonalari mavjud bo’lib, xar bir ishlab chiqarilayotgan maxsulot , xom -ashyo, yarim fabrikat va ishlab chiqarish chiqindilari analiz qilinmoqda va shu analiz natijalariga qarab xom -ashyo va tayyor maxsulotlarga baho berilmoqda. Qo’yidagi bir necha aniq misollar bilan fanning axamiyat i qanchalik yuqori ekanligi ni ta’kidlash mumkin: Masalan oziq -ovqat maxsulotlari deyarli har tomonlama analiz qilinishi shart. Ularning tarkibiga kiruvchi un, yog, shakar, suv, tuz kabi xom -ashyolar birma -bir tekshiruvdan o’tkaziladi. Ularni tarkibidagi inson salomatligiga zarar keltiruvchi moddalar aniqlanadi va tayyorlash texnologiyasi nazorat qilinadi. Atrof -muhitni muxofaza qilishda analitik kimyo fanining o’rni beqiyos. Chunki kundalik xayotimizda ishlatilayotgan ichimlik suvlar, xavo tozaligini doimo nazorat qilish ke rak. Atmosferaga avtotransport va texnologik jarayonlardan tashlanadigan turli zaxarli gazlar miqdorini aniqlash zarur. Hozirgi vaqtda analitik usul va asboblar yordamida kimyoviy texnologik jarayonlarni nazorat qilinmaydigan birorta ham korxona yo’q.
3.A nalitik kimyoning asosiy vazifalari . Analitik kimyo q uyidagi asosiy vazifalarni bajaradi: 1.M avjud analiz usullarini rivojlantiri b takomillashtir adi ; 2.Fan va sanoatning o’sib borayotgan talablariga javob beradigan yangi analiz usullarini yaratadi va ular ni nazariy jixatdan asoslaydi; (bunga analizning zamonaviy sensorlardan foydalanishga asoslangan distansion, avtomatlashtirilgan va kompyuterlashtirilgan usullari, namuna tarkibidagi ayrim komponentlarni namunani buzmasdan tezkor aniqlashga imkon beradiga n usullari va b. kiradi). 3. Analizni tez va arzon bo’lishini, olinadigan natijani to’g’ri, aniq va takrorlanuvchanligini, ta’minlash. 4. Ilmiy -tadqiqot ishlarini analitik nazorat qilishni ta’minlash; 5. Atrof - muhit monitoringini ta’minlash; 4 .Anali tik kimyoning nazariy asoslari. Sifat va miqdoriy analiz. D. I. Mendeleyevning elementlar davriy sistemasi, elektrolitik dissosilanish nazariyasi, massalar ta’siri qonuni, kimyoviy muvozanat, oksidlanish -qaytarilish jarayonlari, koordinatsion birikmalar ho sil bo’lishi, tuzlarning gidrolizlanishi va asoslarning amfoterligi kabi mavzular kimyoviy analizning nazariy asosini tashkil etadi. Analitik kimyo har xil moddalar va ularning aralashmalarini sifat va miqdoriy tarkibini o’rganish bilan shug’ullanadigan fa n bo’lganligi sababli birinchi navbatda u sifat va miqdoriy usullarga bo’linadi. Modda tarkibiga qanday element, molekula yoki ionlar kirishini topish, aniqlash sifat analizining vazifasidir. Tekshirilayotgan modda tarkibini tashkil etgan element yoki ion lar miqdorini aniqlash esa miqdoriy analizning vazifasi hisoblanadi. Sifat analizi hamisha miqdor analizidan oldin bajariladi. Hozirgi davrda analitik kimyo zamonaviy, mukammal usullarga ega. Ular moddalarning turli xususiyatlariga asoslangan. Barcha anali z usullarini 4 guruhga bo’lish mumkin: kimyoviy, fizikaviy, fizik -kimyoviy va biologik. Kimyoviy usullar - kimyoviy reaksiyalarga asoslanadi. Bunday reaksiyalar analitik reaksiyalar deyiladi. Analitik reaksiyalarni vujudga keltiruvchi moddalar esa reagentla r deyiladi. Kimyoviy usullarning sezgirligi yuqori emas va analizni bajarish uchun ko’p vaqt sarf bo’ladi. Bu jihatdan fizikaviy va fizik -kimyoviy analiz usullarining o’rni katta bo’lib, bular asbobiy usullar ham deyiladi. Fizikaviy usullar - moddaning kim yoviy tarkibi bilan uning ayrim fizikaviy xossalari o’rtasidagi bog’lanishlardan foydalanishga asoslangan. M: spektral, dielkometrik. Fizik -kimyoviy analiz usullari - kimyoviy reaksiyalar paytida sodir bo’ladigan fizikaviy o’zgarishlarni tekshirishga asosl angan. M: elektrokimyoviy, xromatografik va optik usullar. Biologik analiz usullari - biologik ob’yektlar analizi hisoblanadi va asosan vizual aniqlashlar bilan birgalikda kimyoviy, fizikaviy va fizik -kimyoviy analiz usullaridan foydalanishga asoslangan. Analitik reaksiyalarni bajarishda ishlatiladigan moddaning miqdoriga ko’ra: makroanaliz (0,5 -1 gr yoki 1 -50 ml), mikroanaliz (0,001 gr yoki 0,01 ml), yarimmikroanaliz (0,01 gr yoki 0,1 ml), ultramikroanaliz (10 -6-10 -12 gr yoki 10 -3-10 -6 ml va boshqa turlarg a bo’linadi. Distansion analiz - ma’lum masofadan turib bajariladigan analiz usulidir. Molekulyar analiz -namunadagi ma’lum molekulyar massa bilan tavsiflanadigan alohida kimyoviy birikmalarni aniqlash usulidir. Element analizi - analiz qilinadigan moddadagi alohida elementni sifat va miqdor jihatdan aniqlash usuli. Funksional analiz - tekshirilayotgan analiz ob’yekti tarkibidagi alohida funksional guruhlarni aniqlash usuli hisoblanadi.
Fazaviy analiz - ko’p komponentli modda tarkibidagi xossalari va sirt yuzal ari hamda fizikaviy tuzilishi bilan ajralib turadigan alohida qismlarni aniqlash usullari to’plamidan iborat. Analiz usullariga qo’yiladigan umumiy talablar: 1. reaksiyaning muhiti 2. temperatura 3. konsentratsiya 4. sezgirlik - tekshiriladigan namuna tarkibidagi aniql anadigan moddaning eng kam miqdori bilan belgilanadi. 5. Selektivlik yoki tanlab ta’sir etuvchanlik -M: faqat kamroq sondagi ionlar bilan o’xshash natija beradigan reaksiyalar selektiv reaksiyalar deyiladi. Fizikaviy yoki fizik -kimyoviy usullarning selektivlig i to’g’risida ham tushunchalar berish muhim hisoblanadi. 6.Analitik kimyoning asosiy muammolari: Analitik kimyoning hozirgi zamon asosiy muammolariga analizda aniqlanadigan moddani topish chegarasini pasaytirish, tezkorlikni va olinadigan natija aniqligini oshirish hamda mikroobyektlar analizi, buzmasdan, lokal va distansion analizni rivojlantirishni kiritish mumkin. 7. Analitik kimyoning qisqacha tarixi va rivojlanishining asosiy bosqichlari. Analitik kimyoning birinchi metodlari qadimgi alximiklar tomoni dan yaratilgan bo’lib ular moddalarni sifat jihatdan aniqlashda ishlatilgan. Miqdoriy analiz qadimda "Tekshirish san’ati" deb atalgan va uning yordamida oltin, kumush singari metallarning tozaligi aniqlangan. Analitik kimyo fan sifatida XVII - asrn ing o ’rtalaridan shakllana boshlagan. Bu fanning rivojlanishida ingliz olimi R.Boylning (1627 -1691) hissasi katta. U sifat analizining asoschisi hisoblanadi. R.Boyl murakkab kimyoviy moddalar elementlardan tashkil topganligi haqidagi fiktni aytgan, o’zigacha ma’lum bo’lgan sifat reaksiyalarini sistemalashtirgan va bir qator yangi reaksiyalarini taklif qilgan. U birinchi marta “Indikatorlar” sifatida lakmus va o’simliklardan olinadigan ba’zi bo’yoq moddlar yordamida kislota va ishqorlarni bir -biridan farqlash mumkinligini amalda isbotladi. R.Boylning bu ishlari sifat analiziga qo’yilgan birinchi qadam bo’ldi. XVIII asrda shved olimi T.Bergman (1738 -1784) eritmadagi meta ll ionlarini gruppalar holida ajratish usulini joriy etdi va bu usulni sifat analiziga kirit di. Bu sistematik analizning boshlanishi edi. Bu usuldan hozirgi vaqtda ham foydalanib kelinmoqda. T.Bergman murakkab tarkibli tuzlar aralashmasini vodorod sulfid yordamida sistemali analiz qilish tartibini ishlab chiqdi. M.V.Lomonosov (1711 -1765). moddala r massasining saqlanish qonunini tajribada isbotlashi bilan miqdoriy analizga asos soldi. Shundan so’ng kimyoviy jarayonlarda miqdoriy hisob kitoblar olib borila boshlandi, Analizda tarozidan foydalanilib gravometriya metodi yaratildi. M.V. Lomonosov o’z ining «Metallurgiya i osnov pervichnoy obrabotki rud» kitobida bir qancha analiz usullarini yozgan. Sifat analizidagi mikrokristalloskopik usulga XVIII asrda T.Ye. Lovis (1757 -1804) tomonidan asos solindi. T.Ye.Lovis o’zining “Metallurgiya va qazish ishl ari asosi” kitobida moddalarning kristall formalari turlicha ko’rinishga ega ekanligini ko’rsatib berdi. U moddalarning kristall panjaralarining tuzilishi bilan ularning kimyoviy tarkibi o’zaro bog’liqligini isbotladi va mikrokristalloksopik analizga asos soldi. Kalsiy tuzlari ishtrokida alanganing qizil tusga bo’yalishidan foydalanib, tuzlar tarkibida kalsiy borligini bilib olish mumkinligini amalda ko’rsatdi. Miqdoriy analizning hajmiy usulini fanga fransuz olimi J.Gey -Lyussak (1778 -1850) kiritdi. Bu meto d X1X aspHing o’rtalarida oksidlanish -qaytarilish hamda cho’ktirish metodlarida indikatorlar qo’llanilishi bilan yanada rivojlandi. Gey -Lyussak birinchi marotaba hajmiy analiz yordamida moddalarni miqdorini aniqlagan. Analitik kimyoning rivojlanishida V.I . Severginning (1765 -1794) hissasi ancha salmoqli. U 1796 yilda o’zining “Mineral suvlarni tekshirish bo’yicha qo’llanmasi”ni 1800 yilda
farmasevtik kimyo darsligini, 1801 yilda metall va boshqa qazilmalarga oid analitik kimyo qo’llanmasini yaratdi. V.I. S evergin xajmiy analizning neytralizasiya metodiga asos soldi. XIX asrda analitik kimyo sohasida nemis olimi K.Frezenius (1818 -1897) ancha ishlar qildi. U sifat va miqdor analizi bo’yicha mukammal qo’llanma yozdi va 1862 yilda analitik kimyo bo’yicha b irinchi ilmiy jurnalga (Z.Anal. Chem) asos soldi. Analitik kimyoning nazariy va amaliy muammolarini hal etishda D.I. Mendeleyevnin g (1834 -1907) elementlar davriy sistemasi va davriy qonuni, (1869 y) muhim ahamiyatga ega. Davriy sistema elementlarning hossalaridagi anologiyadan foydalanib ionlarni topishda yangi usullarni kashf etishga imkon berdi. D.I.Mendeleyevning fikrlarini davom ettirib N.A.Menshutkin (1824 -1904) kationlarning analitik gruppalar bo’yicha eng qulay klassifikasiyasini yaratdi. U 187 1 yilda «Analitik kimyo» darsligini bosmadan chiqardi. Bu kitobida kationlarning analitik klassifikasiyasi va elementlarning davriy sistemasi orasidagi bog’liqlikni birinchi marta ko’rsatib bergan. 1931yilgacha bu kitob 16 marta nashr qilindi va bir necha marta nemis va ingliz tillariga tarjima qilingan. XIX as rn ing boshlarida I.Berselius (1779 -1848) organik moddalarning element analizini ishlab chiqdi. Bu usul keyinchalik nemis olimi Yu.Libix (1803 -1873) tomonidan takomillashtirildi. 1859 yilga kelib R.Bunzen (1811 -1899) va G.Kirxgoff (1824 -1887) spektral analizni ishlab chiqdilar. 1862 yilda K.K.Klausning (1796 -1864) anorganik moddalar analizining turli usullari, elementlarning analitik klassifikasiyasi va vodorod sulfidli sistematik analiz usuli b ayon qilingan "Kimyoviy analitik tekshirishlarda ishlatiladigan reaksiyalarning metodik jadvallari" nomli kitobi nashr etildi. X1X asr oxirida Rossiyada N.S. Kurnakov (1860 -1941) va uning maktabi “Fizik - kimyoviy analiz” nomini olgan yangi metodni yaratdil ar. 1903 yilda M.S.Svet xromotografik analiz metodini asoslab berdi. XX asrda analitik kimyo fanini rivojlanishida analizda organik reaktivlarni birinchi bo’lib ishlatgan M.A. Ilinskiy (1856 -1941) va L.A. Chugayev larni (1873 -1922), eruvchanlik ko’paytmas i haqidagi qoidani va galvanik elementlar nazariyasini ishlab chiqqan nemis olimi V.Nernstni (1864 -1941), oksidlanish -qaytarilish reaksiyalarining borishi elektronlarning o’tishi bilan bog’liq ekanini ochgan L.V. Pisarjevskiy (1874 -1938), tomchi analiziga asos solgan N.A.Tananayevni, analizning yarim mikro metodini rivojlantirgan I.P.Alimarin , suvsiz muxitda titrlash usullarini rivojlantirgan I.P.Kreshkovni, analizda ajratish va konsentrlash usullaridan foydalanishni rivojlantirgan Yu.A.Zolotovni xissasi k atta. Vatandoshlarimiz A.R.Beruniy va R.A.Xaziniy X -XI asrlarda analitik kimyo rivojiga katta hissa qo’shgan. A.Beruniy ko’pgina moddalarning solishtirma og’irliklarini aniqladi. Xaziniy o’sha zamon uchun juda sezgir tarozi yasadi, uning tarozisi uchinchi xonagacha aniqlik bilan tortishga imkon berardi. Analitik kimyoning rivojlanishida O’zbekiston olimlarining ham hissalari katta. Akademik Sh.T. Tolipov raxbarligida analitik kimyo sohasida bir qator ilmiy ishlar amalga oshirildi. Sh.T. Tolipovning shogird lari hozirgi kunda ham samarali mehnat qilmoqdalar. Samarqand davlat universitetida analitik kimyoning rivojlanishida dosent N.S.Zakirov , professor T.K.Xamrakulov, O.F.Fayzullayev, A.M.Nasimov larning xizmati katta. Hozirgi kunda analitik kimyo Toshkent va Samarqand universitetlari, Fanlar Akademiyasi, yadro tadqiqotlari instituti va boshqalarda muvaffaqiyatli rivojlanmoqda. Hozirgi davr qudratli kimyo sanoati va unga munosib kimyo fanining mavjudligi bilan harakterlanadi. Kimyo fanlari orasida analitik ki myoda yangi zamonaviy analiz usullari vujudga kelmoqda; shuningdek analitik kimyo usullari qo’llaniladigan sohalar kengayib bormokda. 8.Analitik kimyoning hozirgi ahvoli, rivojlanish yo’nalish va istiqbollari. Hozirgi zamonaviy analitik kimyo analizni asbo blashtirish, avtomatlashtirish, matematikalash, fizikaviy usullar ulushining oshishini va ko’p tarkibli moddalar analizini takomillashtirish yo’nalishida rivojlanmoqda.
Xulosa qilib aytganda, analitik kimyo fani xozirgi zamon asosiy fanlaridan biri bo’lib , uning rivojlanishi hamon davom etmokda. Bu fanning ishtirokisiz ozik -ovkat mahsulotlari, sanoat ishlab chiqarilishi, tibbiyotntng rivojlanishi va atrof muhit muhofazasining bo’lishi mumkin emas. Takrorlash uchun savollar 1. Analitik kimyo fani nimani o’ rganadi. 2. Sifat va miqdor analizi deganda nimalarni tushunasiz? 3.Analitik kimyoning metodologik asoslari, uning alohidaligi, fanlar tizimidagi o’pHi, amaliyot bilan aloqalarini qanday misollarda asoslash mumkin? 4. Analitik kimyoning xalq xo’jaligida qanday ahamiyati bor? 5. Asosiy analitik muammolar nimalardan iborat? 6. Topish chegarasining pasayishi deganda nimani tushunasiz? 7. Aniqlikning oshirilishi nimani ko’zlaydi? 8. Analizning tezkorligi nima, u qanday ta’minlanadi? 9. Analitik kimyoning a sosiy vazifalarini sanab bering. 10. Mikroobektlar analizi qachon va qayerlarda qo’llaniladi? 11. Obektni yemirmasdan tekshirishdan maqsad nima? 12. Lokal analiz qay vaqtlarda ishlatiladi? 13. Distan sion analiz nima, u qachon va qanday tekshirishlarda q o’llaniladi? 14. Analizning qanday turlarini bilasiz? 15. Izotop, element, funk sional, struktur, molekulyar va faz oviy analiz deganda nimalarni tushunasiz? 16. Analizning kimyoviy, fizikaviy, fizik -kimyoviy va biologik usullari qanday tamoyillarga asoslang an? 17. Makro -, mikro - va ultramikroanaliz nima? 18. Analitik kimyo rivojlanishining asosiy tendensiyalari nimalardan iborat? 19. Analitik kimyo rivojlanishining asosiy bosqichlarini sanab bering. 20. A.R.Beruniy va A.R.Xaziniylar analitik kimyo rivojlani shiga qanday hissa qo’shishgan? 21. R.Boyl analitik kimyo rivojlanishiga qanday hissa qo’shgan? 22. Fanga kimyoviy analiz tushunchasini kim kiritgan va bu olimning yana qanday ishlarini bilasiz? 23. Lomonosov, Lovis, Bergman va boshqa olimlarning qanday i shlarini bilasiz? 24. Sistematik analiz dastlab kim tomonidan ishlab chiqilgan va uning rivojlanishiga kimlar sezilarli hissa qo’shgan? 25. Kimyoviy metrologiyaga kim asos soldi? 26 . Organik moddalarning element analizi sohasida kimlar qanday ishlarni am alga oshirdilar? 27. Titrimetrik analiz kim tomonidan, qachon va qay tarzda taklif etildi? 28. Bunzen va Kirxgof analitik kimyoga qanday usulni kiritdilar? 29. Organik reagentlar analitik kimyoga dastlab kimlar tomonidan kiritilgan? 30. Analitik kimyo rivo jlanishining hozirgi davri qaysi usullarning ochilishi bilan bog’liq?