Потенциометрлік анализ


 ТАЛДАУДЫҢ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ



Pdf көрінісі
бет5/106
Дата15.11.2023
өлшемі3,21 Mb.
#123629
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   106
Байланысты:
Аргимбаева ПДФ

1. ТАЛДАУДЫҢ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ
ӘДІСТЕРІНІҢ ЖАЛПЫ СИПАТТАМАСЫ 
 
 
1.1. Талдаудың физика-химиялық әдістерінің
ерекшеліктері мен қолдану аймағы 
Талдаудың барлық әдістері 
аналитикалық сигнал
немесе 
қарапайым сигнал деп аталатын заттардың физика-химиялық 
қасиеттерінің заттың табиғатына және оның талданатын сына-
мадағы мөлшеріне байланысты тәуелділігін қолдануға негіз-
делген. Химиялық талдаудың классикалық әдістерінде мұндай 
қасиет ретінде не тұнба массасы (гравиметриялық әдіс), не 
реакцияға кеткен реактив көлемі (титриметриялық талдау) қол-
данылады. Алайда уақыт өте талдаудың химиялық әдістері 
тәжірибенің көптеген әртүрлі сұраныстарын, әсіресе ғылыми-
техникалық прогрестің нәтижелері ретінде өскен талаптарды 
және ғылым мен техниканың жаңа салаларын дамытуды қана-
ғаттандыра алмады. Елдің өнеркәсіптік-энергетикалық потен-
циалына түсті және қара металлургиямен, машина жасаумен, 
энергетикамен, химиялық өнеркәсіппен және басқа да дәстүрлі 
салалармен қатар атом энергетикасы, ракета жасау мен ғарышты 
меңгеру, жартылай өткізгіш өнеркәсібінің, электрониканың да-
муы, техникада таза және аса таза заттардың кең қолданысы ма-
ңызды мәнге ие бола бастады. Осы және басқа да салалардың дамуы 
аналитикалық химияның алдына анықтау шегін 10
-5
– 10
-10
%-ға дейін 
төмендету міндетін қойды. «Тыйым салынған» деп аталатын 
қоспалардың мөлшері 10
-5 
%-дан аспағанда ғана ыстыққа төзімді 
құймалар өздерінің қасиеттерін сақтайды. Цирконийді ядролық 
техникада құрылыстық материал ретінде қолданғанда, ондағы 
гафний қоспалары шамамен осындай мөлшермен шектеледі 
(бастапқыда цирконийді гафниймен ластанғаны үшін осы сала-
ның құрылыстық материалы ретінде қолдануға қателікпен 
тыйым салынған). Ластанудың одан да аз мөлшері (10
-10
%-ға 
дейін) жартылай өткізгіш өнеркәсібіндегі (кремний, германий 
және т.б.) материалдарға рұқсат етіледі. Қоспаларының мөлшері
10
-5
%-ға және одан аз деңгейде болатын металдардың қасиеттері 



елеулі өзгереді. Мысалы, хром мен бериллий иленгіш және 
созылмалы, вольфрам мен цирконий сынғыш емес. Осынша-
лықты аз мөлшерді гравиметриялық және титриметриялық 
әдіспен анықтау мүмкін емес, оны тек анықтаудың ең төменгі 
шегіне жететін талдаудың физика-химиялық әдістерін қолдану 
арқылы ғана осындай түрдегі аналитикалық міндеттерді шешуге 
мүмкіндік береді. 
Талдаудың физика-химиялық әдістерінің екінші бір маңызды 
ерекшелігі – олардың шапшаңдығы (экспрестілігі), яғни нәтижені 
алудың қарқыны жоғары болып табылады. Қазіргі автоматтық 
квантометрлер зертханаға сынаманы енгізгеннен кейін бірнеше 
минуттан кейін-ақ нәтиже алуға мүмкіндік береді. Шикізаттың 
құрамы, химиялық қайта түзеу деңгейі туралы және т.б. қазіргі 
ақпараттар технологқа технологиялық үрдістің жүрісіне ара-
ласуға және керекті түзетулер жасауға мүмкіндік береді. Талдау-
дың экспресстілігі металлургиялық өнеркәсіпте де елеулі 
маңызға ие, ол жерде болаттың құрамын талдау нәтижесіне 
байланысты құйма дайындау жүрісі бойынша түзетуге болады. 
Талдаудың жылдамдығына байланысты, балқыту уақытын қыс-
қарту энергетикалық және басқа шығындарды төмендетіп үлкен 
экономикалық тиімділік береді.
Физика-химиялық әдістер дистанциялық талдау, яғни арақа-
шықтықта талдау жүргізуге мүмкіндік береді. Көрнекті мысал 
ретінде, рентгенофлуоресцентті қондырғымен тікелей Айда жүр-
гізілген ай топырағын талдауды, Шолпан ғаламшарын қоршаған 
атмосфера құрамын анықтауды және т.б. айтуға болады. Қашық-
тық талдау жер жағдайларында, мысалы, радиоактивтілігі, улы-
лығы жоғары препараттарды талдағанда, сондай-ақ үлкен терең-
діктегі теңіз суларын анықтағанда және басқа да ұқсас ана-
литикалық міндеттерді шешуде маңызды тәжірибелік мәнге ие. 
Талдаудың физика-химиялық әдістерінде қолданылатын 
көптеген құралдар талдау үдерісін немесе оның кейбір сатыла-
рын автоматтандыруға мүмкіндік береді. Автоматтық газоана-
лизаторлар шахталардағы ауа құрамын қадағалайды. Металлур-
гиялық өнеркәсіпте жоғары автоматталған оптикалық және 
рентгендік квантометрлерді кең қолданады. Мұнай химиясында-
ғы, коксхимиялық және басқа да салалардың өнеркәсібіндегі 



газды хроматографиялық талдау едәуір мөлшерде автомат-
тандырылған. Талдаудың физика-химиялық әдістерінің құрал-
дарын тікелей өндірісте сәйкес сигналдардың қадағасы (датчик-
тері) ретінде, мысалы, ерітінділердің рН-ын реттеуде немесе 
құрамдастардың концентрациясын түзетуде жиі қолданылады.
Талдау кейбір физика-химиялық әдістер көмегімен деструк-
циялық емес талдаумен, яғни талданатын үлгіні бұзбай жүргізілуі 
мүмкін, ол өнеркәсіптің кейбір салаларында, сонымен қатар 
криминалистика, медицина және т.б. үшін өте маңызды. Деструк-
циялық емес талдау рентгенофлуоресцентті, радиоактивті және 
кейбір басқа да әдістермен жүргізіледі. Көп жағдайда қандай да 
бір элементтің сынамадағы жалпы мөлшері емес, ал оның үлгі 
бетінде таралуы – локальді талдау – үлгінің берілген «нүк-
тесіндегі» элементті анықтау үлкен тәжірибелік қызығушылық 
тудырады. Бұл талдау металтануда және материал сапасын жеке 
қосылыстың құрамы анықтайтын басқа аймақтарда, сонымен 
қатар минералогияда,
криминалистикада, археологияда және т.б. 
маңызды. Локальді талдау рентгеноспектрлік әдіспен орын-
далады. Электрондарды диаметрі 1 мкм және одан да аз (элек-
тронды зонд) өте жұқа шоғырға жинайды және үлгінің қызық-
тыратын нүктесіне бағыттайды. Пайда болған рентген сәуле-
лерінің сипаттамалары бойынша «нүктедегі» элементтердің мөл-
шері туралы болжамы алынады. Локальді талдау мақсаты үшін, 
сонымен қатар лазерлі микроспектроскопия техникасы да қол-
данылады.
Аналитикалық химияда компьютерлерді қолдану тек талдау 
нәтижелерін есептеу және статикалық өңдеу үшін ғана емес, 
сонымен бірге басқа да аналитикалық міндеттерді шешу үшін де 
бағалы. Компьютер көмегімен аналитикалық сигналды сенімді 
анықтауға, бір-біріне кедергі жасайтын сигналдардың анық ажы-
ратуын жүргізуге болады. Спектрофотометрлерге және басқа 
аналитикалық құралдарға орнатылған компьютерлер бұл құрал-
дардың мүмкіндіктерін едәуір кеңейтеді.
Физика-химиялық әдіспен талдаудың қателігі орташа 2-5 %-
ды құрайды, ол талдаудың классикалық әдістердің қателігінен 
жоғары келеді. Алайда қателікті бұлай салыстыру дұрыс емес, 
себебі бұл екі әдістер әртүрлі концентрациялық аймаққа жатады. 


10 
Анықталатын құрамдастың аз мөлшерінде (10
-3 
% және одан да 
аз) талдаудың классикалық химиялық әдістері мүлдем жарамсыз, 
жоғары концентрацияларда физика-химиялық әдістер химиялық 
әдістермен жақсы бәсекелеседі, ал кулонометрия сияқты талдау 
әдісі олардан дәлділігі бойынша асып түседі.
Талдаудың физика-химиялық әдісінің қателігі үшін преци-
зиондық аналитикалық құралдарды құрастыру және жаңа анали-
тикалық әдістемелерді жасау арқылы төмендеу тенденциясы 
болатынын ескерген жөн.
Алайда талдаудың химиялық әдістері өзінің маңыздылығын 
жоғалтқан жоқ. Олар – мөлшері көп кезде өте жоғары дәлдікті 
талап ететін және уақыт бойынша аса бір шектеу жоқ жерлерде 
ауыстырылмайтын әдіс (мысалы, дайын өнім талдауы, арбитраж-
ды талдау, эталондарды дайындау).
Көптеген физика-химиялық әдістердің негізгі кемшілігі – 
оларды тәжірибеде қолдану үшін эталондар, стандартты ерітінді-
лер және градуирленген графиктер талап етілуі.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   106




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет