Эмпирикалық кезең: Ежелгі Мысырда тастарды, өсімдіктерді және басқа да материалдарды дәрілік мақсатта қолдану үшін талданған кезде басталды деп саналады. Металдар мен пайдалы қазбаларды талдау әдістері де ерте заманда жасалған. Талдаудың эмпирикалық әдістері бақылау мен тәжірибеге негізделген. Сапалық кезең: Үлгілерде белгілі бір заттардың бар немесе жоқтығын анықтау әдістерін әзірлеуге назар аударылды. 17-18 ғасырларда элементтер мен қосылыстарды анықтауға арналған әртүрлі сынақтар, заттарды бөлу және концентрациялау әдістері сияқты әдістер.жасалды. Сандық кезең:Бұл фаза шамамен 18 ғасырдың ортасында сынамалардағы кейбір заттардың концентрациясын өлшеу арқылы олардың құрамын анықтау үшін сандық аналитикалық әдістер жасалған кезде,басталды. Аспаптық кезең: Бұл кезең хроматография, спектрофотометрия, спектроскопия, масс-спектрометрия және т.б. сияқты аспаптық талдау әдістерін кеңінен енгізумен байланысты. Заманауи құралдар мен әдістерді қолдану дәлірек және сезімтал талдауға мүмкіндік береді, сонымен қатар аналитикалық химия саласындағы мүмкіндіктерді,кеңейтеді. Сараптамалық кезең: Талдаудың қазіргі әдістері сонымен қатар аналитикалық химия саласында мәліметтерді өңдеу, нәтижелерді интерпретациялау және шешім қабылдау үшін компьютерлік технологияларды, жасанды интеллект пен сараптамалық жүйелерді қолдануды қамтиды.
Ашылу минимумы және шекті сұйылуы. Топтық және жеке реагенттер. Минималды және шекті ашу сұйылтуы (DO) арнайы талдауға және пайдаланылатын реагенттерге байланысты. Әдетте, сынақтардың әртүрлі түрлері үшін оңтайлы нәтижелерді қамтамасыз ететін сұйылтудың ұсынылатын мәндері болуы мүмкін. Көлемді реагенттер – бір уақытта бірнеше талдауларды немесе сынақтарды орындау үшін пайдалануға болатын реагенттер. Олар әдетте кең ауқымды белсенділікке ие және оларды бірнеше үлгілер үшін тиімді пайдалануға болады. Арнайы реагенттер – талдаудың немесе сынақтың белгілі бір түріне арналған арнайы реагенттер. Олар нақты тапсырманы орындауға арналғандықтан, дәлірек және нақты болуы мүмкін.
Заттардың аз және көп мөлшерін анализдеу :Кіші және үлкен заттардың мөлшері әдетте газ және сұйық хроматографиясы, масс-спектрометрия, атомдық абсорбциялық спектрометрия, флуоресценттік спектрометрия және басқа әдістер сияқты арнайы аналитикалық әдістерді қолдану арқылы анықталады. Заттардың аз мөлшерін талдау үшін заттарды іздік мөлшерде анықтау және сандық анықтау үшін жиі масс-спектрометриялық газ және сұйық хроматография сияқты сезімтал әдістер қолданылады. Заттардың көп мөлшерін талдау үшін заттың физикалық және химиялық қасиеттерін анықтауға негізделген әдістерді, мысалы, титрлеу, спектроскопия және әртүрлі реакция әдістерін қолдануға болады.
Әрекеттесуші массалар заңы. Электролиттік диссоциациялану теориясы, диссоциациялану дєрежесі ұғымдары : Әрекеттесуші массалар заңы (массалар заңы) әрекеттесуші заттардың концентрацияларына байланысты химиялық реакция жылдамдығын сипаттайтын химияның негізгі заңы. Бұл заңға сәйкес химиялық реакция жылдамдығы реакция теңдеуіндегі олардың сәйкес коэффициенттерінің дәрежесіне көтерілген әрекеттесуші заттардың концентрацияларының көбейтіндісіне пропорционал. Мысалы, aA + bB → cC + dD реакциясы үшін әрекеттесуші массалар заңын былай жазуға болады: реакция жылдамдығы = k[A]^m[B]^n, мұндағы k - жылдамдық константасы, m және n - сәйкес реагенттер концентрациясының дәрежелері. Электролиттердің химиялық қасиеттерін түсіндіру үшін электролиттік диссоциация теориясы жасалды. Бұл теория бойынша ерітіндідегі тұздар, қышқылдар және негіздер сияқты электролиттік қосылыстар еріткіштің әсерінен оң және теріс зарядты иондарға ыдырайды. Мысалы, ерітіндідегі NaCl тұзы Na+ және Cl- иондарына, ал сірке қышқылы CH3COOH H+ және CH3COO- иондарына диссоциацияланады. Диссоциациялану дәрежесі (α) – еріген кезде электролит молекулаларының қай бөлігі диссоциацияланатынын сипаттайтын көрсеткіш. Әлсіз электролиттер үшін диссоциация дәрежесі аз болуы мүмкін, ал күшті электролиттер үшін 1-ге жақын.
Аналитикалық топ катиондарын жүйелеу және бөлшектеп талдау : Аналитикалық топтардың катиондарын жүйелеу және талдау үшін әдетте химиялық талдаудың классикалық әдістері қолданылады. Катиондарды химиялық қасиеттеріне, реакцияларына және анықтау әдістеріне қарай топтарға бөлуге болады. Катиондардың негізгі аналитикалық топтарына мыналар жатады: Бірінші топ: аммоний тобы (NH4+), натрий (Na+), калий (K+), магний (Mg2+), кальций (Са2+). Бұл катиондар әдетте оқшаулау және сәйкес реагенттермен кейінгі реакция арқылы анықталады. Екінші топ: қорғасын тобы (Pb2+), барий (Ba2+), стронций (Sr2+). Бұл катиондарды анықтау, сондай-ақ оқшаулау және кейіннен реагенттермен реакция арқылы жүзеге асырылады. Үшінші топ: темір (Fe3+), алюминий (Al3+), хром (Cr3+) тобы. Бұл катиондарды анықтау көбінесе күрделі әдістерді қолдануды талап етеді, өйткені олармен реакциялар ерекше болуы мүмкін. Төртінші топ: марганец (Mn2+), мырыш (Zn2+), кобальт (Co2+), никель (Ni2+) тобы. Бұл катиондарды анықтау үшін әртүрлі химиялық реакциялар, соның ішінде тұндыру және бояу қолданылады.
Ерігіштік көбейтінді ұғымын түсіндіріңіз.:Ерігіштік көбейтіндісі – берілген зат үшін ерітіндідегі иондардың концентрациясын көбейту арқылы алынған шама. Ерітіндідегі иондардың концентрациясын бірліктердің қандай жүйесі қолданылатынына байланысты литрге мольмен немесе литрге грамммен көрсетуге болады. Ерігіштік өнімі ерітіндінің белгілі бір затпен қанығу дәрежесін анықтау үшін қолданылады және екі түрлі тұздардың ерітінділерін араластырғанда тұнбаның пайда болуын болжайды.
Аналитикалық реакциялар сезімталдығы: Аналитикалық сезімталдық – аналитикалық әдістің үлгідегі заттың өте аз мөлшерін анықтау және өлшеу мүмкіндігі. Әдістің сезімталдығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым анықталатын және өлшенетін зат мөлшері аз болады. Аналитикалық реакциялардың сезімталдығы жоғары дәлдік пен нәтижелердің сенімділігі талап етілетін медициналық, фармацевтикалық, экологиялық және басқа салалардағы заттардың іздік концентрацияларын талдау кезінде маңызды. Талдау әдісіне байланысты сезімталдықты арнайы құралдарды қолдану, талдау ұзақтығын арттыру немесе үлгіні өңдеу әдістерін жақсарту арқылы арттыруға болады.
Буферлік жүйелер, оның түрлері: Буферлік жүйелер оларға қышқылдар немесе негіздер қосылған кезде тұрақты рН деңгейін сақтай алатын ерітінділер. Олар биологиялық жүйелерде, химиялық реакцияларда және әртүрлі аналитикалық әдістерде рН тұрақтылығын сақтауда маңызды рөл атқарады. Құрамына қарай буферлік жүйелерді бірнеше түрге бөлуге болады: Әлсіз қышқылдың және оның тұздарының ерітінділері (мысалы, сірке қышқылы және натрий ацетаты). Әлсіз негіздің және оның тұздарының ерітінділері (мысалы, натрий карбонаты және натрий гидрокарбонаты). Әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің қоспалары (мысалы, фосфатты буфер ерітіндісі). Буферлік жүйелер көптеген биохимиялық процестер үшін оңтайлы жағдайларды сақтау үшін, сондай-ақ химиялық реакциялар мен зертханалық аналитикалық әдістерде рН тұрақтандыру үшін қолданылуы мүмкін.
Күшті электролит теориясы ұғымы.: Күшті электролит теориясы ерітіндідегі иондарға толығымен диссоциацияланатын химиялық қосылыстармен байланысты. Бұл ерітіндіде күшті электролиттің барлық молекулалары оң және теріс зарядты иондарға ыдырайды дегенді білдіреді. Күшті электролиттерге тұздар, қышқылдар және сілтілер мысал бола алады. Күшті электролиттер ерітіндіде бос иондардың көп болуына байланысты электр тогын жақсы өткізетінін атап өткен жөн.
Гидролиз процесін сапалық талдауда қолдану, мысалдар : Гидролиз процесі көбінесе ерітінділердегі иондарды анықтау үшін сапалық талдауда қолданылады. Гидролиз тұздар немесе басқа қосылыстар сумен әрекеттесіп, қышқылдар немесе негіздер түзгенде жүреді. Бұл құбылыс ерітіндіде белгілі бір иондардың болуын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Гидролизді қолдану мысалдарына мыналар жатады: Металл иондарын анықтау: Мысалы, алюминий тұзының гидролизі ерітіндіде алюминий иондарының болуын анықтай алады. Аниондарды анықтау: Мысалы, аммоний тұзының гидролизі аммоний иондарының болуы туралы мәлімет береді. РН анықтау: Кейбір тұздардың гидролизі ерітіндінің рН деңгейіне әсер етуі мүмкін, оны арнайы иондарды анықтау үшін де қолдануға болады. Осылайша, гидролиз қышқылдар немесе негіздер түзу үшін сумен әрекеттесу негізінде ерітінділердегі иондарды анықтау үшін сапалы талдауда қолданылады.
Активтілік және активтілік коэффициенті. Ерітіндінің иондық күші . : Активтілік және активтілік коэффициенті - бұл химияда ерітінділердің әрекетін сипаттау үшін қолданылатын ұғымдар. Активтілік - заттың ерітіндінің басқа компоненттерімен әрекеттесуіне байланысты өзгеруін ескере отырып, оның нақты концентрациясының өлшемі. Яғни активтілік ерітіндідегі заттың мөлшерін ғана емес, оның әрекетіне химиялық және физикалық факторлардың әсерін де ескереді. Активтілік коэффициенті - шешімнің идеалдан ауытқуын көрсететін сандық шама, сонымен қатар шешімнің әртүрлі құрамдас бөліктерінің өзара әрекеттесуін ескереді. Активтілік коэффициенті әдетте ерітінділердің әрекетін дәлірек сипаттау үшін химиялық тепе-теңдік теңдеулері мен басқа химиялық процестерде ескеріледі. Ерітіндінің иондық күші ерітіндідегі иондар концентрациясының өлшемі болып табылады және барлық иондар концентрацияларының квадраттарының көбейтінділерінің қосындысын олардың зарядтарына көбейтіп, 2-ге бөлу арқылы анықталады: I = 1/2 * ∑(Ci*zi)^2 мұндағы Ci - i-ші ионның концентрациясы , zi - i-ші ионның заряды.
Тотығу-тотықсыздану реакциясының бағытын анықтауды көрсетіңіз.: Тотығу-тотықсыздану (редокс) реакциясы – электрондар бір заттан (тотықсыздандырғыш) екінші затқа (тотықтырғыш) ауысатын химиялық реакция. Тотықсыздандырғыш пен тотықтырғышты анықтау арқылы тотығу-тотықсыздану реакциясының бағытын анықтауға болады. Тотықтырғыш деп басқа заттан электрондарды қабылдауға қабілетті затты айтады. Тотықтырғыштың өзі тотықсызданады. Ресми түрде айтқанда, тотықтырғыштың тотығу потенциалы жоғары. Тотықсыздандырғыш – электрондарды басқа затқа бере алатын зат. Осы процестің нәтижесінде тотықсыздандырғыштың өзі тотығады. Ресми түрде айтқанда, тотықсыздандырғыштың тотығу потенциалы төмен. Сонымен тотықсыздану реакциясының бағыты тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың потенциалымен анықталады. Тотықтырғыш жоғары тотыққан түрге ауысады (электронды алу), ал тотықсыздандырғыш төмендетілген түрге (электрондарды беру) реакция жағдайлары осы процестің жүруіне мүмкіндік береді.
Реакциялардың талғағыштығын жоғарылату тәсілдері: ерітінді рН өзгертуді есептеу жолдары : рН өзгерту үшін химиялық заттарды қолдану. Мысалы, ерітіндінің рН мәнін өзгерту үшін қышқыл немесе сілтіні қосу. Буферлік ерітінділерді қолдану. Буферлер рН реакциясын дәлірек басқаруға мүмкіндік беретін тұрақты рН деңгейін сақтауға көмектесе алады. рН метрлерді пайдалану. рН өлшегіштерді нақты уақытта ерітіндінің рН деңгейін дәл өлшеу және бақылау үшін пайдалануға болады, бұл қажет болған жағдайда рН реттеуге мүмкіндік береді. Есептеу әдістерін қолдану. Реагенттерді қосу немесе реакцияның жүруі нәтижесінде рН өзгеруін есептеу үшін қолдануға болатын әртүрлі математикалық модельдер мен теңдеулер бар. Компьютерлік бағдарламаларды қолдану. Белгілі бір реагенттерді қосуды ескере отырып, ерітіндінің рН өзгеруін есептеуге көмектесетін арнайы бағдарламалар мен онлайн калькуляторлар бар.
