የቁጥር ትንተና ፍቺ፣ ጽንሰ-ሀሳብ፣ ኬሚካላዊ የትንተና ዘዴዎች፣ ዘዴ እና ስሌት ቀመር ነው።

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

የቁጥር ትንተና የአንድን ነገር መጠናዊ (ሞለኪውላዊ ወይም ኤሌሜንታል) ስብጥር ለመወሰን የሚያስችል ትልቅ የትንታኔ ኬሚስትሪ ክፍል ነው። የቁጥር ትንተና በጣም ተስፋፍቷል. የማዕድን ቁሶችን (የማጥራት ደረጃቸውን ለመገምገም), የአፈርን, የእፅዋትን እቃዎች ለመወሰን ጥቅም ላይ ይውላል. በስነ-ምህዳር ውስጥ የቁጥር ትንተና ዘዴዎች በውሃ, በአየር እና በአፈር ውስጥ ያሉትን መርዛማ ንጥረ ነገሮች ይዘት ይወስናሉ. በመድኃኒት ውስጥ፣ የውሸት መድኃኒቶችን ለመለየት ይጠቅማል።

ችግሮች እና የቁጥር ትንተና ዘዴዎች

የቁጥር ትንተና ዋና ተግባር የቁሶች መጠናዊ (መቶኛ ወይም ሞለኪውላዊ) ስብጥርን ማቋቋም ነው።

ይህ ችግር እንዴት እንደሚፈታ ላይ በመመስረት በርካታ የቁጥር ትንተና ዘዴዎች አሉ። ከእነሱ ሶስት ቡድኖች አሉ፡

• አካላዊ።
• ፊዚኮ-ኬሚካል።
• ኬሚካል።

የመጀመሪያዎቹ የቁስ አካላዊ ባህሪያትን በመለካት ላይ የተመሰረቱ ናቸው - ራዲዮአክቲቪቲ, ስ visቲ, ጥግግት, ወዘተ. በጣም የተለመዱት አካላዊ የቁጥራዊ ትንተና ዘዴዎች ሬፍራክቶሜትሪ, ኤክስሬይ ስፔክትራል እና ራዲዮአክቲቭ ትንታኔ ናቸው.

ሁለተኛው በመተንተን ፊዚኮኬሚካላዊ ባህሪያት መለኪያ ላይ የተመሰረተ ነው. እነዚህ የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

• ኦፕቲካል - ስፔክትሮፎቶሜትሪ፣ ስፔክራል ትንተና፣ ቀለምሜትሪ።
• Chromatographic - ጋዝ-ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ፣ ion ልውውጥ፣ ስርጭት።
• ኤሌክትሮኬሚካል - conductometric titration፣ potentiometric፣coulometric፣ electroweight analysis፣ polarography።

በዘዴዎቹ ዝርዝር ውስጥ ያሉት ሦስተኛው ዘዴዎች በምርመራው ንጥረ ነገር ኬሚካላዊ ባህሪያት ላይ የተመሰረቱ ናቸው፣ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች። ኬሚካላዊ ዘዴዎች በሚከተለው ይከፈላሉ፡

• የክብደት ትንተና (ግራቪሜትሪ) - በትክክለኛ ሚዛን ላይ የተመሰረተ።
• የድምፅ ትንተና (titration) - በትክክለኛ የመጠን መለኪያዎች ላይ የተመሰረተ።

የቁጥር ኬሚካላዊ ትንተና ዘዴዎች

በጣም አስፈላጊዎቹ ስበት እና ቲትሪሜትሪክ ናቸው። የኬሚካል መጠናዊ ትንተና ክላሲካል ዘዴዎች ይባላሉ።

ቀስ በቀስ ክላሲካል ዘዴዎች ለመሳሪያዎች መንገድ ይሰጣሉ። ሆኖም ግን, እነሱ በጣም ትክክለኛ እንደሆኑ ይቆያሉ. የእነዚህ ዘዴዎች አንጻራዊ ስህተት 0.1-0.2% ብቻ ሲሆን ለመሳሪያ ዘዴዎች ደግሞ 2-5% ነው.

ግራቪሜትሪ

የግራቪሜትሪክ አሃዛዊ ትንተና ፍሬ ነገር የፍላጎት ንጥረ ነገር በንፁህ መልክ እና በክብደቱ መለየት ነው። ብዙ ጊዜ ማስወጣትሁሉም የሚከናወኑት በዝናብ ነው. አንዳንድ ጊዜ የሚወስነው አካል በተለዋዋጭ ንጥረ ነገር (የዲቲል ዘዴ) መልክ መገኘት አለበት. በዚህ መንገድ, ለምሳሌ, በክሪስታል ሃይድሬትስ ውስጥ ያለውን የውሃ ክሪስታላይዜሽን ይዘት ማወቅ ይቻላል. የዝናብ ዘዴው በአለቶች፣ በብረት እና በአሉሚኒየም ሂደት ውስጥ ሲሊሊክ አሲድ በድንጋይ፣ ፖታሲየም እና ሶዲየም፣ ኦርጋኒክ ውህዶች ትንተና ውስጥ ይወስናል።

የመተንተን ምልክት በግራቪሜትሪ - ብዛት።

በግራቪሜትሪ የቁጥር ትንተና ዘዴ የሚከተሉትን ደረጃዎች ያካትታል፡

1. የፍላጎት ይዘት ያለው የውህድ ዝናብ።
2. የተፈጠረውን ድብልቅ ማጣራት ከልዕለ ኃይሉ ላይ የሚገኘውን ዝናብ ለማውጣት።
3. የዝናብ መጠንን በማጠብ ከመጠን በላይ ያለውን ነገር ለማስወገድ እና ከገጹ ላይ ያሉትን ቆሻሻዎች ለማስወገድ።
4. በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማድረቅ ውሃን ለማስወገድ ወይም በከፍተኛ ሙቀት ማድረቅ ደለልን ለመመዘን ተስማሚ ወደሆነ ፎርም መቀየር።
5. የተፈጠረውን ደለል በመመዘን ላይ።

የስበት መለኪያ ጉዳቶቹ የመወሰኛው ጊዜ እና ያለመመረጥ ናቸው (የዝናብ ሪጀንቶች እምብዛም አይወሰኑም)። ስለዚህ፣ ቅድመ መለያየት አስፈላጊ ነው።

ስሌት በስበት ዘዴ

በግራቪሜትሪ የተደረገው የቁጥር ትንተና ውጤቶች በጅምላ ክፍልፋዮች (%) ተገልጸዋል። ለማስላት የፍተሻውን ንጥረ ነገር ክብደት ማወቅ አለቦት - ጂ ፣ የውጤቱ ደለል ብዛት - m እና የመቀየሪያ ፋክተሩን ለመወሰን ቀመሩ ረ.

የአንድን ንጥረ ነገር ብዛት በደለል ውስጥ ማስላት ይችላሉ፣ለዚህም የልወጣ ፋክተር F ጥቅም ላይ ይውላል።

የግራቪሜትሪክ ፋክተር ለአንድ የተወሰነ የሙከራ አካል እና የስበት ኃይል ቋሚ እሴት ነው።

Titrimetric (ቮልሜትሪክ) ትንተና

Titrimetric quantitative analysis ከፍላጎት ንጥረ ነገር ጋር ለተመጣጣኝ መስተጋብር የሚውለው የሪአጀንት መፍትሄ መጠን ትክክለኛ መለኪያ ነው። በዚህ ሁኔታ, ጥቅም ላይ የዋለው የሬጀንት ክምችት አስቀድሞ ተዘጋጅቷል. የሪአጀንት መፍትሄው መጠን እና ትኩረትን ከግምት ውስጥ በማስገባት የፍላጎት ክፍል ይዘት ይሰላል።

“ቲትሪሜትሪክ” የሚለው ስም የመጣው “titer” ከሚለው ቃል ነው፣ እሱም የመፍትሄውን ትኩረት የሚገልፅበትን አንዱን መንገድ ያመለክታል። ቲተር ምን ያህል ግራም ንጥረ ነገር በ1 ሚሊ ሊትር መፍትሄ እንደሚሟሟ ያሳያል።

Titration በተወሰነ መጠን ወደ ሌላ የመፍትሄ መጠን በሚታወቅ መጠን መፍትሄ ቀስ በቀስ የመጨመር ሂደት ነው። ንጥረ ነገሩ እርስ በርስ ሙሉ በሙሉ ምላሽ እስከሚሰጥበት ጊዜ ድረስ ይቀጥላል. ይህ አፍታ የእኩልነት ነጥብ ይባላል እና የሚወሰነው በጠቋሚው ቀለም ለውጥ ነው።

የቲትሪሜትሪክ ትንተና ዘዴዎች፡

• አሲድ-ቤዝ።
• Redox።
• ዝናብ።
• Complexometric።

የቲትሪሜትሪክ ትንተና መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች

የሚከተሉት ውሎች እና ጽንሰ-ሐሳቦች በቲትሪሜትሪክ ትንታኔ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

• Titrant - መፍትሄ፣የፈሰሰው. ትኩረቱ ይታወቃል።
• Titrated መፍትሄ ቲትረንት የሚጨመርበት ፈሳሽ ነው። ትኩረቱም መወሰን አለበት. የቲትሬትድ መፍትሄ ብዙውን ጊዜ በጠርሙስ ውስጥ ይቀመጣል, እና ቲትራንት በቡሬው ውስጥ ይቀመጣል.
• የእኩልነት ነጥቡ የቲትረንት አቻዎች ብዛት ከወለድ ንጥረ ነገር ጋር እኩል የሆነበት የቲትሬሽን ቅጽበት ነው።
• አመላካቾች - የእኩልነት ነጥብን ለመመስረት የሚያገለግሉ ንጥረ ነገሮች።

መደበኛ እና የሚሰሩ መፍትሄዎች

Titrants መደበኛ እና የሚሰሩ ናቸው።

መደበኛ የሆኑትን የአንድ ንጥረ ነገር ትክክለኛ ናሙና በተወሰነ (አብዛኛውን ጊዜ 100 ሚሊር ወይም 1 ሊ) የውሃ መጠን ወይም ሌላ ሟሟ በመሟሟ ነው። ስለዚህ መፍትሄዎችን ማዘጋጀት ይችላሉ፡

• ሶዲየም ክሎራይድ ናሲል.
• ፖታስየም dichromate K₂Cr₂ኦ_7።
• ሶዲየም tetraborate ና₂B₄O₇∙10H_{2 ኦ.}
• Oxalic acid H₂C₂O₄∙2H_{2 ኦ.}
• ሶዲየም oxalate ና₂C₂O_4.
• ሱኪኒክ አሲድ H₂C₄H₄ኦ_4.

በላቦራቶሪ ልምምድ ደረጃቸውን የጠበቁ መፍትሄዎች ፊክሳነሎችን በመጠቀም ይዘጋጃሉ። ይህ የተወሰነ መጠን ያለው ንጥረ ነገር (ወይም መፍትሄው) በታሸገ አምፑል ውስጥ ነው. ይህ መጠን ለ 1 ሊትር መፍትሄ ለማዘጋጀት ይሰላል. Fixanal ለረጅም ጊዜ ሊከማች ይችላል, ምክንያቱም የአየር መዳረሻ የለውም, ከአምፑል ብርጭቆ ጋር ምላሽ ከሚሰጡ አልካላይስ በስተቀር.

አንዳንድ መፍትሄዎችበትክክለኛው ትኩረት ለማብሰል የማይቻል. ለምሳሌ, የፖታስየም ፐርማንጋኔት እና የሶዲየም ታይዮሰልፌት ክምችት ከውኃ ተን ጋር በመገናኘታቸው በመሟሟት ጊዜ ይለዋወጣል. እንደ አንድ ደንብ, የሚፈለገውን ንጥረ ነገር መጠን ለመወሰን የሚያስፈልጉት እነዚህ መፍትሄዎች ናቸው. ትኩረታቸው የማይታወቅ ስለሆነ ከቲትሬት በፊት መወሰን አለበት. ይህ ሂደት መደበኛነት ይባላል. ይህ የስራ መፍትሄዎች ትኩረትን የሚወሰነው በቅድመ-ደረጃቸው ከመደበኛ መፍትሄዎች ጋር ነው።

ለመፍትሄዎች መመዘኛ ያስፈልጋል፡

• አሲዶች - ሰልፈሪክ፣ ሃይድሮክሎሪክ፣ ናይትሪክ።
• አልካሊስ።
• ፖታስየም permanganate።
• የብር ናይትሬት።

አመልካች ምርጫ

የእኩልነት ነጥቡን በትክክል ለመወሰን፣ ማለትም፣ የደረጃው መጨረሻ፣ ትክክለኛው የአመልካች ምርጫ ያስፈልግዎታል። እነዚህ በፒኤች ዋጋ ላይ በመመስረት ቀለማቸውን የሚቀይሩ ንጥረ ነገሮች ናቸው. እያንዳንዱ አመላካች የመፍትሄውን ቀለም በተለያየ የፒኤች እሴት ይለውጣል, የሽግግር ክፍተት ይባላል. በትክክል ለተመረጠ አመልካች, የሽግግሩ ክፍተት ከፒኤች ለውጥ ጋር ይዛመዳል በተመጣጣኝ ነጥብ ክልል ውስጥ የቲትሬሽን ዝላይ ይባላል. እሱን ለመወሰን የቲዮሬቲካል ስሌቶች የሚከናወኑበት የቲትሬሽን ኩርባዎችን መገንባት አስፈላጊ ነው. በአሲድ እና በመሠረት ጥንካሬ ላይ በመመስረት አራት ዓይነት የቲትሬሽን ኩርባዎች አሉ።

ስሌቶች በቲትሪሜትሪክ ትንታኔ

የእኩልነት ነጥቡ በትክክል ከተገለጸ፣ ቲትረንት እና ቲትሬትድ ንጥረ ነገር በተመጣጣኝ መጠን ምላሽ ይሰጣሉ፣ ይህም የቲታንት ንጥረ ነገር መጠን ነው።(n_e1) ከተመረተው ንጥረ ነገር መጠን (n_e2) ጋር እኩል ይሆናል፦ n_e1=n e2_{። የተመጣጣኙ ንጥረ ነገር መጠን ከተመጣጣኝ የሞላር ክምችት ምርት እና የመፍትሄው መጠን ጋር እኩል ስለሆነ እኩልነት}

C_e1∙V₁=C_e2∙V_{2፣ የት፡}

-C_{e1 - መደበኛ የቲትረንት ትኩረት፣ የታወቀ እሴት፤}

-V_{1 - የቲትረንት መፍትሄ መጠን፣ የሚታወቅ እሴት፤}

-C_{e2 - የቲታብሊክ ንጥረ ነገር መደበኛ ትኩረት፣ መወሰን ያለበት፤}

-V_{2 - የቲትሬትድ ንጥረ ነገር የመፍትሄው መጠን፣ በቲትሪሽኑ ጊዜ የሚወሰን።}

ከTitration በኋላ የፍላጎት ንጥረ ነገር መጠንን በቀመሩ በመጠቀም ማስላት ይችላሉ፡

C_e2=C_e1∙V₁/ V₂

Titrimetric Analysis በማከናወን ላይ

የቁጥር ኬሚካላዊ ትንተና በቲትሬሽን ዘዴ የሚከተሉትን ደረጃዎች ያካትታል፡

1. የ 0, 1 n መደበኛ መፍትሄ ዝግጅት ከእቃው ናሙና።
2. ወደ 0.1 N የሚጠጋ መፍትሄ ማዘጋጀት።
3. የስራውን መፍትሄ መደበኛ ማድረግ በመደበኛው መፍትሄ መሰረት።
4. የሙከራ መፍትሄው ከስራው መፍትሄ ጋር።
5. አስፈላጊ ስሌቶችን ይስሩ።