Тақырыбы: атом-молекулалық ілім. Химияның негізгі түсініктері мен заңдары
жүктеу/скачать 1,81 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тақырыбы:ФИЗИКАЛЫҚ-ХИМИЯЛЫҚ АНАЛИЗ. Физика-химиялық анализдің жалпы сипаттамасы мен жіктелуі.
| Коллоидты химияның алатын орны.
Химияның дамуында коллоидты системаны зерттеу үлкен орын алды. Молекулалық және иондық ерітінділер табиғат пен техникадағы коллоидты ерітінділерден гөрі әлдеқайда сирек кездесетін құбылыс. Сондықтан да өзімізді коршаған табиғи әлеміндегі кездесетін сан алуан құбылыстардың физикалық-химиялық процесін түсіну арқылы табиғаттың барынша жалпылама және нақтылы заңдылығын табуда, коллоидты химияның да заңдылықтарының орны ерекше. Тамақ өнеркәсібінде кездесетін көптеген технологиялық про-цестер коллоидты процестер. Мысалы, нан өндірісіндегі қамырды илеп, оны даярлау кездегі ісіну процесі және нан пісіру кезіндегі ұю мен коагуляция сияқты процестердің бәрі де коллоидты системадағы құбылыстар. Сол сияқты маргарин, шырын, майонез сияқтыларды әзірлеу ісі — эмульгирлеу процесіне сүйенеді. Сондай-ақ сүт өндірісіндегі айран, сүзбе, құрт, ірімшік, май, қаймақ сияқтыларды алудың өзі тікелей коагуляция және ісінуге кері қүбылыс синерезис сияқтыларға негізделеді. Кондитер саласындағы көптеген кремдер мен сан алуан конфеттерді, зефирлерді әзірлеу де кол-лоидты процестер арқылы жүзеге асады. Тағам даярлаудағы пісіру, тұздау сияқты құбылыстардың бәрі коагуляция немесе белоктың ыдырауы секілді процестер арқылы жүреді. Суды ластайтын заттар аса ірі, дисперсті, коллоидты және молекулалы бөлшектер болып төртке бөлінеді. Олардың арасындағы біріншісі, яғни аса ірілері тұну процесі кезінде бөлінсе, қалған үшеуі де коллоидты химиядағы ұю, коагуляция, диффузия, сүзу сияқты процесстер көмегімен тазаланады. Тақырыбы:ФИЗИКАЛЫҚ-ХИМИЯЛЫҚ АНАЛИЗ. Физика-химиялық анализдің жалпы сипаттамасы мен жіктелуі. Анализ жұмыстарын жасаудағы маңызды шаралар. Өлшеу қателері. Концентрацияны анықтау әдістері. Қазіргі уақытта ғылыми-зерттеу және өндіріс лабораторияларында көптеген физика-химиялық анализ әдістері қолданылады. Жалпы анализ әдісі: химиялық, физикалық және физика-химиялық болып бөлінеді. Оның қандай әдіске жататындығы заттың құрамын анықтаудағы химиялық реакция немесе физика-химиялық және физикалық процестің қолданылуына негізделуімен анықталады. Барлық әдістермен химиялық кұрамды анықтаудың принциптері бірдей ол заттың құрамы оның касиеттерімен аныкталатындығьнда. Басқа бір заттан өзінің кұрамы мен кұрылысы жағынан ерекшеленетін заттың өзіндік жеке өзіне ғана тән қасиеттері болады. Физика-химиялық анализ әдістері көбінесе өлшегіш приборлар мен құралдардың көмегімен жүргізілетіндіктен, көптеген шетелдік ғылыми әдебиеттерде инстументальді әдістер деп те аталады. Ерігіштік, жұтылу спектрі немесе электрохимиялық сипаттамасы, кристал формасы т.б. аналитикалык қасиеттері заттың құрамына байланысты өзгеріп отырады. Сондьқтан да белгісіз бір заттың қасиетін анықтап оны басқа бір белгілі заттың қасиетімен салыстырып анықтауға болады. Мұндай сапалық анализ үшін берілген затгың немесе оның реакциясының өнімінің бірнеше аналитикалық өзіне сай қасиеттерін зерттеу жеткілікті. Ерітінді қасиетін сипаттайтын шаманың еріген заттың концентрациясына тәуелділігін анықтау арқылы сандық анализ жасауға болады. Мысалы, ерітіндінің оптикалық тығыздық шамасына байланысты еріген заттың концентрациясын анықтауға болады. Бір немесе бірнеше заттан тұратын жүйенің құрамы мен қасиетінің өзара қатынасын зерттеу химияның жеке бір саласы болып саналатын физка-химиялық анализ пәнінің негізі. Физика-химиялық анализ әдістерінің нәтижелерін құрам-қасиет диаграммасымен көрсетеді. Барлық физика-химиялық анализ әдістері мынандай негізгі топтарға бөлінеді: Электрохимиялық. Спектрлік (оптикалық). Хроматографиялық. Радиометриялық. Масс-спектрометриялық. 1. Спектрлік (оптикальқ) анализ әдістері. Спектрлік (оптикалық) анализ әдістеріне: жарықтың жұтылуына байланысты (фотоколориметрия және спектрофотометрия немесе адсорбциялық спектроскопия), спектрлерін пайдалануға негізделген спектрлік анализ, поляриметрия, рефрактометрия және т.б. жатады. Осылардың ішіндегі қарапайым, аса күрделі приборларды қажет етпейтін әдіс — колориметрия әдісі. Бұл сезімталдығы жоғары әдіспен қоспа түрінде кездесетін көптеген элементтерді анықтауға болады. Сонымен қатар адсорбциялық спектрлік анализ әдісі тек қоспаларды ғана емес, зерттелетін заттың негізгі компоненттерін анализдеуге де қолданылады. Осындай мақсатта көбінесе дифференциалдьқ спектрофотометрия әдісі қолданылады. Спектрлік (оптикалык) әдістерді пайдаланып жылдам және жоғары сезімталдықпен мүмкін болатын барлық заттарды анализдеуге болады. Анықтау нәтижелері көп жағдайларда фотографиялык немесе механикалық жолмен тіркелінеді. 2. Электрохимияльқ анализ әдістері. Электрохимиялық анализ әдістеріне: кондуктометрия, потенциометрия, полярография, кулоно-метрия, жоғары жиілікті титрлеу және т.б. сезімталдығы жоғары әдістер жатады. Бұл әдістер анализдің орындалуының жылдам жүзеге асуына мүмкіндік туғызады. Мысалы: кулонометриялық әдіспен 0,01- 0,1 мкг/мл марганец, темір, күмісті, полярографиялық әдіспен мыс, қорғасын, мырыш, кадмий т.б. элементтердің микрограмды мөлшерін анықтауға болады. 3. Хроматографияльқ анализ әдістері. Хроматографиялық әдіс физика-химиялық анализ әдістерінін ішіндегі ерекше орын алатын заттарды бөлудегі универсалды (жан-жақты) әдіс. Хроматографиялық әдіс негізінен сорбциялы, тұнбалы және таралмалы хроматографиялық әдістер болып бөлінеді. Сорбциялы хроматография молекулярлы және ионалмастырғьш, тұнбалы хроматография тасымалдаушы-тұндырушы және тұндырушының зарядталған ионы бар ионалмастырғышты болып бөлінеді. Таралмалы және тұнбалы хроматографияның негізгі түрі қағазды хроматография. Сондай-ақ газ қоспаларын бөлуде газ-сұйықтық хроматографиялық анализ әдісі де көп қолданылады. Бұл әдісті көбінесе құрамында қоспасы өте көп мұнай өндеу мен газ өндірісінің өнімдеріне жылдам анализ жасауда қолданады. Сапалық анализді хроматографиялык жолмен бөлгенде жеке компоненттер бірінен соң бірі анализатор приборға тіркеліп сандық анықтаулар жасалады. Сирек жер элементтері мен оның аналогтары актинидтерді анықтауда қолданылатын ионалмастырғыш хроматография әдісінің маңызы зор. Бұл әдіс комплекс құрамына кіретін аса ауыр элементтің колонкадан бірінші болып, қалғандары рет-ретімен салмағына байланысты шығуына негізделген. Масс-спектрометрлік анализ әдісі. Масс-спектрометрия изотопты анализдеуде химиялық реакция өнімдерінің құрамын анықтауда, газдар, сұйық және қатты заттардағы микроқоспаларды анықтау үшін қолданылады. Бұл әдіс синтетикалық химия мен мұнай-химия өнімдерінің күрделі қоспаларының молекулалық құрамын анықтауда колданылады. Масс спектрометрлік анализ толық автоматталған болуы да мүмкін. Біздің бұрынғы одақ қазіргі ТМД елдерінде алыс қашықтықтағы бақылауға арналған масс-спектрометр, сонымен қатар химия өндірісіндегі технологиялық процестерді автоматты түрде реттейтін де масс-спектрометрлер бар. Радиометрияльқ анализ әдістері. Радиометриялық анализ әдістерінің ішіндегі маңыздылары активациялық анализ, радиометрлік титрлеу және изотопты сұйылту әдістері. Активациялық әдіс атомдық реакторларда {1014нейтрон/см2.сек) нейтрондардың тығыз ағынын пайдаланғанда өте сезімтал болады. Активациялық анализ әдісін пайдаланып, мысалы, германий тотығындағы қоспадан 10-6 % мышьяктың, қорғасындағы сирек-жер элементтерінің 10 -7 %, темірдегі кобальт пен мыстың 10-6 % анықтауға болады. Бұл әдісті өндірісте, металлургияда қолдану маңызды. Үлкен қызығушылық тудыратын жоғары жиілікті электромагнитті өрістегі резонансты жұгылу энергиясын өлшеуге арналған әдіс- радиослектрометриялы анализ әдісі. Бұл әдіс өзінің мәні жағынан оптикальқ әдіске ұксас. Бірақ сәулеленудің қабылдағышы мен генераторы радиотехникалық құрал. Сонымен қорыта айтсақ физика-химиялық анализ әдістері өндірісті бақылауда өндіріс процестерін басқаруда, ғылыми-зерттеу жұмыстарында кеңінен қолданылады. Физика-химиялық анализ әдістері аналитикалық анықтауды автоматтандырады. Физика-химиялық анализ әдістерін сондай-ақ жоғары тазалықтағы заттарды анализдеуде де қолданады. Жоғарыда аталып өткен физика-химиялық анализ әдістерінің физикалық әдістерден басты ерекшелігі оның анализ жасаудағы жылдамдығы мен приборлардың жоғары сезімталдығында. Ал көптеген физика-химиялық анализ әдістерінің негізгі кемшілігі аньқтаудағы дәлдіктен сәл ауытқулар. жүктеу/скачать 1,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|