विश्लेषण के वाद्य तरीकों की सामान्य विशेषताएँ। विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान II विश्लेषण के वाद्य तरीके मैस्ट्रेन्को वी विश्लेषणात्मक में विश्लेषण के वाद्य तरीके

आज, चिकित्सा निदान उद्योग के विशेषज्ञों के पास आंतरिक अंग प्रणालियों की शारीरिक संरचना और कार्यप्रणाली की विशेषताओं को सटीक रूप से निर्धारित करने की अपार क्षमताएं हैं। मौजूदा वाद्य अनुसंधान विधियों का उपयोग सामान्य संकेतकों से मामूली विचलन की पहचान करने में मदद करता है। इस तथ्य के बावजूद कि प्रयोगशाला निदान परीक्षण और स्क्रीनिंग परीक्षण सेलुलर स्तर पर विकसित होने वाले विकारों के बारे में अधिक जानना संभव बनाते हैं, उनके परिणाम विशिष्ट अंगों और प्रणालियों के कामकाज में खराबी का भी संकेत दे सकते हैं।

अधिकांश प्रक्रियाओं का उपयोग कुछ विकृति की पहचान करने के लिए किया जाता है। साथ ही, अधिकांश प्रयोगशाला और वाद्य अनुसंधान विधियों को सार्वभौमिक माना जाता है। विभिन्न प्रोफ़ाइलों के विशेषज्ञ ऐसी नैदानिक ​​प्रक्रियाओं का सहारा लेते हैं।

रोगी की व्यापक जांच के दौरान प्रयोगशाला और वाद्य अनुसंधान विधियों का उपयोग किया जाता है। तदनुसार, वे सशर्त रूप से दो समूहों में विभाजित हैं। शायद हमें प्रयोगशाला प्रक्रियाओं से शुरुआत करनी चाहिए, जिनमें से सबसे आम हैं:

• सामान्य रक्त विश्लेषण;
• रक्त रसायन;
• मूत्र और मल परीक्षण;
• थूक परीक्षण;
• आघात.

इस प्रकार के अध्ययन स्क्रीनिंग परीक्षणों की श्रेणी में आते हैं। उनका लाभ कम लागत, सटीकता और रोगी के स्वास्थ्य के लिए सुरक्षा माना जाता है।

क्लिनिकल (सामान्य) रक्त परीक्षण

यदि किसी व्यक्ति को किसी संक्रामक या पुरानी बीमारी का संदेह हो तो जांच के लिए यह पहली चीज़ की सिफारिश की जाती है। प्रयोगशाला और वाद्य अनुसंधान विधियों में, यह रक्त तत्वों के आकार और मात्रात्मक विशेषताओं का आकलन करने का मुख्य तरीका है। प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए, उंगली की केशिकाओं से बायोमटेरियल एकत्र किया जाता है। लाल रक्त कोशिकाओं, ल्यूकोसाइट्स और प्लेटलेट्स की सामग्री और आकार के आधार पर, कोई रोगी में रक्त रोग का संदेह कर सकता है और शरीर में स्पर्शोन्मुख रूप से होने वाली सूजन प्रक्रियाओं की पहचान कर सकता है। रक्त कोशिकाओं पर डेटा के अलावा, विश्लेषण आपको हीमोग्लोबिन के स्तर और रेटिकुलोसाइट्स की संख्या के बारे में जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है।

जैव रासायनिक रक्त परीक्षण

विश्लेषण रक्त में इलेक्ट्रोलाइट्स और एंजाइमों की सटीक सामग्री का पता लगाने में मदद करता है, जो किसी विशेष अंग की स्थिति का संकेत देता है। स्क्रीनिंग के दौरान, प्रोटीन और ग्लूकोज की मात्रा और विषाक्त चयापचय उत्पादों की उपस्थिति भी निर्धारित की जाती है, जिन्हें आम तौर पर गुर्दे द्वारा शरीर से बाहर निकाला जाना चाहिए। यदि सामान्य विश्लेषण के लिए रक्त रोगी की उंगली से लिया जाता है, तो जैव रासायनिक अध्ययन के लिए इसे नस से लिया जाता है।

आप मूत्र परीक्षण के परिणामों से क्या सीख सकते हैं?

आम तौर पर, यह बायोमटेरियल बिल्कुल रोगाणुहीन होता है। इसमें प्रोटीन, ग्लूकोज और कीटोन बॉडी की पहचान के लिए एक अध्ययन किया जाता है। विश्लेषण एक माइक्रोस्कोप के तहत किया जाता है, जिसकी बदौलत मूत्र में रोग प्रक्रिया के विकास के दौरान उपकला कोशिकाओं, एरिथ्रोसाइट्स और ल्यूकोसाइट्स, रोगजनक बेसिली और बैक्टीरिया का पता लगाया जा सकता है। सबसे पहले, अध्ययन गुर्दे की शिथिलता या संदिग्ध मूत्र पथ के संक्रमण वाले रोगियों में किया जाता है। दूसरे मामले में, प्राथमिकता अनुसंधान पद्धति बैक्टीरियोलॉजिकल मूत्र संस्कृति होगी, जिसके परिणाम न केवल माइक्रोबियल रोगज़नक़ के प्रकार को निर्धारित करने में मदद करेंगे, बल्कि उपयुक्त दवाओं का चयन भी करेंगे, क्योंकि रोगजनक सूक्ष्मजीव एंटीबायोटिक दवाओं के कुछ समूहों के लिए प्रतिरोधी हो सकते हैं।

मल परीक्षण

अक्सर, यह विश्लेषण जठरांत्र संबंधी मार्ग, यकृत और अग्न्याशय के रोगों के लिए चिकित्सा के परिणामों के निदान और मूल्यांकन की आवश्यकता के कारण होता है। इस तथ्य के बावजूद कि अध्ययन के लिए किसी विशेष तैयारी की आवश्यकता नहीं है, प्रक्रिया से कई दिन पहले रोगी के लिए यह महत्वपूर्ण है कि वह ऐसी दवाएं लेने से परहेज करें जो मल की प्रकृति (जुलाब और एंजाइम, बिस्मथ और आयरन सप्लीमेंट आदि) को बदल सकती हैं।

क्लिनिकल प्रयोगशाला में पहली चीज़ मल के रंग और स्थिरता का अध्ययन करना है। इस प्रकार, हल्के रंग का, वसा युक्त मल प्रतिरोधी पीलिया का संकेत दे सकता है। बिना पचे भोजन के अवशेषों के साथ पानी जैसा मल त्याग आमतौर पर छोटी आंत में सूजन प्रक्रिया का संकेत देता है। यदि परीक्षण की पूर्व संध्या पर रोगी ने किण्वन पैदा करने वाले खाद्य पदार्थों का सेवन किया है, तो उसके मल में खट्टी गंध और झागदार स्थिरता होगी। मल का काला रंग अक्सर पाचन तंत्र के ऊपरी हिस्सों में रक्तस्राव के कारण होता है, लेकिन बायोमटेरियल का रंग पूरी तरह से प्राकृतिक कारकों के कारण हो सकता है (उदाहरण के लिए, विषय द्वारा ब्लूबेरी, काले करंट और चुकंदर का सेवन)। प्रक्रिया की पूर्व संध्या)। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में रक्तस्राव की पुष्टि मल की मटमैली स्थिरता से होती है।

धब्बा की किस्में

यह प्रक्रिया अंग म्यूकोसा की सतह से ली गई जैविक सामग्री की सूक्ष्म जांच है। स्त्री रोग विज्ञान में स्मीयर परीक्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: महिलाओं की गर्भाशय ग्रीवा या योनि की दीवार से एक स्मीयर लिया जाता है। पुरुष मूत्रविज्ञान निदान के दौरान, मूत्रमार्ग से बायोमटेरियल एकत्र किया जाता है। गले, नाक और मलाशय की दीवारों की श्लेष्मा झिल्ली से भी एक स्मीयर लिया जाता है।

थूक स्क्रीनिंग परीक्षण

यह श्वसन अंगों के अध्ययन के लिए उपलब्ध वाद्य तरीकों में से एक है, जो रोग प्रक्रिया की प्रकृति को स्थापित करने में मदद करता है, और कभी-कभी इसके एटियलजि को भी निर्धारित करता है। यदि फेफड़ों और श्वसन पथ के निम्नलिखित रोगों का संदेह हो तो अक्सर एक विश्लेषण निर्धारित किया जाता है:

• तपेदिक;
• फोड़ा और गैंग्रीन;
• ब्रोंकोस्पज़म सिंड्रोम;
• न्यूमोनिया;
• सिलिकोसिस;
• प्रतिरोधी एटेलेक्टैसिस;
• क्रोनिक ब्रोंकाइटिस;
• ब्रोन्किइक्टेसिस.

श्वसन अंगों की जांच के लिए वाद्य तरीकों के लिए धन्यवाद, विशेषज्ञ निदान करने और रोग की बारीकियों (गंभीरता, चरण, जटिलताओं, आदि) को निर्दिष्ट करने में सक्षम हैं। साथ ही, यह थूक के प्रयोगशाला विश्लेषण के परिणाम हैं जो मौलिक हैं और आगे के निदान के दौरान वांछित दिशा निर्धारित करते हैं। इसलिए, यदि इसमें घातक संरचनाओं की कोशिकाएं पाई जाती हैं, तो ट्यूमर के एंडोब्रोनचियल स्थान या इसके विघटन के बारे में निष्कर्ष निकाले जाते हैं, जिसे अधिक जानकारीपूर्ण वाद्य अनुसंधान विधियों के बाद स्पष्ट किया जाता है। वास्तव में कौन से - इसके बारे में नीचे विस्तार से पढ़ें।

उपरोक्त में से कोई भी प्रक्रिया पूर्णतः सटीक एवं विश्वसनीय नहीं कही जा सकती। प्रयोगशाला विश्लेषण के संकेतकों को निर्दिष्ट करने के लिए, वाद्य अनुसंधान विधियों का उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग चिकित्सा में अपेक्षाकृत हाल ही में किया गया है। उदाहरण के लिए, "सबसे कम उम्र" आधुनिक निदान विधियों का उपयोग अभ्यास में तीस वर्षों से अधिक समय से नहीं किया गया है (सीटी, एमआरआई)। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली कुछ वाद्य अनुसंधान विधियाँ सार्वभौमिक हैं, क्योंकि उनका उपयोग विभिन्न अंगों और प्रणालियों के अध्ययन में किया जा सकता है।

फ्लोरोग्राफी

यह एक प्रकार का स्क्रीनिंग टेस्ट है जो फेफड़ों और छाती की स्थिति निर्धारित करने के लिए किया जाता है। अध्ययन का सिद्धांत ऊपरी धड़ की तस्वीर लेना है। शूटिंग के बाद, परिणामी एक्स-रे छवि स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है, और वहां से विभिन्न फ्रेम आकार (110x110 मिमी तक) वाली फिल्म पर प्रदर्शित होती है। यह अनुशंसा की जाती है कि वयस्कों को वर्ष में कम से कम एक बार फ्लोरोग्राफी करानी चाहिए। इस अध्ययन का मुख्य उद्देश्य कैंसर (घातक ट्यूमर) या संक्रामक रोग (फुफ्फुसीय तपेदिक) के अव्यक्त रूप की पहचान करना है।

इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी

यदि हम न्यूरोसर्जरी में सबसे सरल वाद्य और प्रयोगशाला अनुसंधान विधियों के बारे में बात करते हैं, तो सबसे पहले इस पर प्रकाश डालना उचित है। प्रक्रिया के दौरान, मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि दर्ज की जाती है। स्कैनिंग दर्द रहित तरीके से की जाती है और इसलिए इससे रोगी को कोई असुविधा या अप्रिय अनुभूति नहीं होती है। अध्ययन का सार यह है कि एक व्यक्ति के सिर पर दो दर्जन से अधिक इलेक्ट्रोड लगे होते हैं, जिनकी मदद से आराम के समय मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड किया जाता है। इसके बाद, प्रक्रिया फिर से की जाती है, लेकिन एक अलग तरीके से, रोगी को बाहरी उत्तेजनाओं, तेज रोशनी के संपर्क में लाना, उसे गहरी और तेजी से सांस लेने के लिए कहना, उसके सिर को बगल की ओर मोड़ना आदि। रिकॉर्डिंग, जो एक जैसी दिखती है बहुत सारी टूटी हुई रेखाओं को एक विशेषज्ञ द्वारा समझा जाता है, और रोगी के हाथ एक पाठ निष्कर्ष देते हैं। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी मिर्गी के प्रकार, मस्तिष्क की असामान्य विशेषताओं और चयापचय रोगों का पता लगाने में मदद करती है।

हृदय प्रणाली के अध्ययन के लिए वाद्य तरीके

इनमें सबसे पहले, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी शामिल है - एक तेज़, सुलभ और असुविधाजनक निदान पद्धति। विद्युत आवेगों द्वारा व्यक्त हृदय की गतिविधि को एक गतिशील टेप पर रिकॉर्ड किया जाता है। अंकित रेखाओं की स्थिति से, हृदय रोग विशेषज्ञ हृदय के हिस्सों की गतिविधि की डिग्री निर्धारित करते हैं, जिससे लय गड़बड़ी, रक्त आपूर्ति की गुणवत्ता और मायोकार्डियल रोधगलन के परिणामों से जुड़े हृदय रोग के बारे में निष्कर्ष निकालना संभव हो जाता है।

डॉक्टर के निर्देशानुसार पूरे दिन ईसीजी किया जा सकता है। हृदय का अध्ययन करने की यह वाद्य विधि हमें शक्तिशाली दवाएँ लेने के दौरान या बढ़ी हुई शारीरिक गतिविधि के दौरान इसके कामकाज के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देगी।

जब संवहनी तंत्र के निदान के बारे में बात की जाती है, तो उनका मतलब अक्सर एंजियोग्राफी से गुजरना होता है। हृदय की कार्यप्रणाली में गड़बड़ी के कारण होने वाले रोग का पता लगाने के लिए कोरोनरी एंजियोग्राफी विधि का उपयोग किया जाता है। हृदय की कोरोनरी धमनियों की जांच करने के लिए, ऊरु धमनी के माध्यम से रोगी में एक कैथेटर डाला जाता है। यदि वंक्षण कैथीटेराइजेशन संभव नहीं है, तो उपकरण को कलाई पर रेडियल धमनी में डाला जाता है। कोरोनरी एंजियोग्राफी सबसे जटिल शोध प्रक्रियाओं में से एक है, जो इस तरह दिखती है:

1. कैथेटर को महाधमनी की ओर बढ़ाया जाता है। हेरफेर प्रक्रिया वास्तविक समय में मॉनिटर पर प्रदर्शित होती है।
2. जैसे ही उपकरण जांच की जा रही वाहिकाओं तक पहुंचता है, एक कंट्रास्ट एजेंट की आपूर्ति की जाती है, जिसे बारी-बारी से दाएं और बाएं कोरोनरी धमनियों में इंजेक्ट किया जाता है।
3. जिस समय गैडोलीनियम हृदय वाहिकाओं के लुमेन को भरता है, डॉक्टर विभिन्न अनुमानों में तस्वीरों की एक श्रृंखला लेते हैं।

इकोकार्डियोग्राफी (दूसरे शब्दों में, हृदय का अल्ट्रासाउंड) हृदय प्रणाली के विकृति वाले रोगियों के अध्ययन के लिए एक गैर-आक्रामक वाद्य विधि है। आज, यह एक सुरक्षित और अत्यधिक जानकारीपूर्ण विधि है, जो कम आयु वर्ग के रोगियों के लिए भी निर्धारित है। इकोकार्डियोग्राफी नवजात शिशुओं में दोषों के निदान में विशेष रूप से प्रभावी है।

अल्ट्रासाउंड स्क्रीनिंग

यह वाद्य अनुसंधान की एक दर्द रहित और सुरक्षित विधि है, जिसके लिए, एक नियम के रूप में, तैयारी की आवश्यकता नहीं होती है। प्रक्रिया का सिद्धांत अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रतिबिंबित करने के लिए आंतरिक अंगों की क्षमता है। इस स्थिति में, छवि स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है। हड्डी और उपास्थि संरचनाएं सफेद दिखाई देती हैं, और तरल माध्यम गहरा दिखाई देता है। अल्ट्रासाउंड के लिए धन्यवाद, आप आंतरिक अंग का सटीक आकार और आकार निर्धारित कर सकते हैं, और इसमें मामूली संरचनात्मक परिवर्तन देख सकते हैं। स्त्री रोग एवं प्रसूति विज्ञान में अल्ट्रासाउंड सबसे लोकप्रिय हो गया है। गर्भावस्था के शुरुआती चरणों में संभावित भ्रूण संबंधी विकृतियों का पता लगाया जाता है। यह वाद्य अनुसंधान पद्धति आपको मां के शरीर की स्थिति, गर्भाशय और प्लेसेंटा के स्थान और रक्त आपूर्ति की निगरानी करने की अनुमति देती है।

एंडोस्कोपी

इस तथ्य के बावजूद कि अल्ट्रासाउंड को चिकित्सा में वाद्य अनुसंधान का एक सूचनात्मक तरीका माना जाता है, इसका उपयोग सभी उद्योगों में नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, यह खोखले और गुहिका अंगों के अध्ययन के लिए बिल्कुल उपयुक्त नहीं है, इसलिए आंतों या पेट के निदान के लिए अन्य प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। पाचन का अध्ययन करने के लिए महत्वपूर्ण तरीकों में एंडोस्कोपी ध्यान देने योग्य है। नैदानिक ​​​​हेरफेर एक ऑप्टिकल डिवाइस - एक एंडोस्कोप से सुसज्जित लचीले फाइबर डिवाइस का उपयोग करके किया जाता है। इसकी ट्यूब की लंबाई डेढ़ मीटर तक पहुंच सकती है, और इसका व्यास 1.3 सेमी से अधिक है।

एंडोस्कोपी के व्यापक उपयोग को प्रक्रिया के दौरान हिस्टोलॉजिकल परीक्षण के लिए ऊतक के नमूने लेने की विशेषज्ञों की क्षमता से भी समझाया जाता है। एंडोस्कोप के कुछ मॉडल इलेक्ट्रिक जांच से लैस हैं जो सरल सर्जिकल प्रक्रियाओं (पॉलीप्स, आंतरिक बवासीर आदि को हटाने) को जल्दी और दर्द रहित तरीके से करने की अनुमति देते हैं।

एक्स-रे परीक्षा

जठरांत्र संबंधी मार्ग, हड्डी के ऊतकों और फेफड़ों की वाद्य जांच के सबसे पहले तरीकों में से एक। यह प्रक्रिया आंतरिक संरचनाओं के माध्यम से एक्स-रे पारित करने के सिद्धांत पर आधारित है। एक्स-रे की तुलना में, फ्लोरोस्कोपी एक अधिक जानकारीपूर्ण विधि है, जिसका नुकसान विकिरण की अपेक्षाकृत उच्च खुराक की प्राप्ति है। यदि संदिग्ध निदान इसकी अनुमति देता है, तो वे फ़्लोरोस्कोपी को वैकल्पिक और सुरक्षित अनुसंधान प्रक्रिया से बदलने का प्रयास करते हैं।

गणना और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग

सीटी एक उन्नत प्रकार की रेडियोग्राफी है, जो उच्च रिज़ॉल्यूशन और छवि सटीकता की विशेषता है। जांच के दौरान, डिवाइस विशेषज्ञ द्वारा निर्दिष्ट मापदंडों के अनुसार कई तस्वीरें लेता है। कंप्यूटर प्राप्त डेटा का विश्लेषण करने के बाद, स्क्रीन पर एक द्वि-आयामी छवि प्रदर्शित होती है। प्रक्षेपण कई मायनों में शारीरिक वर्गों की याद दिलाते हैं, जो मस्तिष्क, गुर्दे, यकृत, अग्न्याशय और फेफड़ों का अध्ययन करते समय विशेष रूप से सुविधाजनक होता है।

एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) किसी अंग की एक प्रकार की व्यापक जांच है जो एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करती है। यह तरीका सबसे महंगा और जटिल है. मस्तिष्क या रीढ़ की हड्डी के निदान के लिए एक विधि चुनते समय (विशेष रूप से आगामी सर्जिकल हस्तक्षेप की पूर्व संध्या पर), डॉक्टरों को कोई संदेह नहीं है: एमआरआई से अधिक जानकारीपूर्ण शोध पद्धति नहीं है। हालाँकि, कंप्यूटेड टोमोग्राफी की तुलना में, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के कुछ नुकसान हैं:

• प्रत्येक छवि को प्राप्त करने में अधिक समय लगेगा;
• हृदय परीक्षण के लिए उपयोग नहीं किया जाता;
• क्लौस्ट्रफ़ोबिया से पीड़ित लोगों के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि इस प्रक्रिया के लिए रोगी को एक विशाल सीटी स्कैनर में डुबाना पड़ता है।

प्रयोगशाला और वाद्य अनुसंधान विधियों के लिए तैयारी

अधिकांश आधुनिक निदान प्रक्रियाओं के लिए विशेष प्रारंभिक तैयारी की आवश्यकता नहीं होती है। फिर भी, आपको कुछ प्रकार की परीक्षाओं के संबंध में सिफारिशों पर ध्यान देना चाहिए:

• सामान्य और जैव रासायनिक रक्त परीक्षण हमेशा खाली पेट किया जाता है। आपको पानी पीने की अनुमति है.
• मूत्र परीक्षण लेने से पहले उचित स्वच्छता प्रक्रियाओं को अपनाना महत्वपूर्ण है। बायोमटेरियल के लिए व्यंजन निष्फल होने चाहिए।
• मल परीक्षण करने से 2-3 दिन पहले, उन खाद्य पदार्थों से बचने की सलाह दी जाती है जो आयरन से भरपूर होते हैं और किण्वन का कारण बनते हैं।
• यदि किसी मूत्र रोग विशेषज्ञ या स्त्री रोग विशेषज्ञ द्वारा स्मीयर की बैक्टीरियोलॉजिकल जांच निर्धारित की जाती है, तो रोगी को प्रक्रिया से तुरंत पहले जननांग क्षेत्र में शौचालय नहीं बनाना चाहिए। 24 घंटे तक संभोग से दूर रहें।
• जठरांत्र संबंधी मार्ग की कोई भी वाद्य आक्रामक जांच सावधानीपूर्वक तैयार की जानी चाहिए। निदान से तीन दिन पहले, रोगी को ऐसे आहार का पालन करने की आवश्यकता होती है जो आंतों में गैस गठन को कम करता है और केवल हल्का भोजन खाता है। कोलोनोस्कोपी के दौरान, रोगी को एक व्यक्तिगत खुराक में एक रेचक (फोरट्रांस या डुफलैक) निर्धारित किया जाता है।
• चिकित्सीय व्यायाम करने और दवाएँ लेने से पहले हृदय का अल्ट्रासाउंड, ईसीजी और संवहनी अध्ययन किए जाते हैं।

आमतौर पर, उपस्थित चिकित्सक रोगी को नैदानिक ​​​​प्रक्रियाओं की तैयारी के नियम समझाता है। केवल उनका अनुपालन ही विश्वसनीय शोध परिणामों की गारंटी दे सकता है।

हाल के वर्षों में, विश्लेषण के वाद्य तरीकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है, जिनके कई फायदे हैं: गति, उच्च संवेदनशीलता, एक साथ कई घटकों को निर्धारित करने की क्षमता, कई तरीकों का संयोजन, स्वचालन और विश्लेषण परिणामों को संसाधित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग। एक नियम के रूप में, विश्लेषण के वाद्य तरीकों में सेंसर (जांच), और, सबसे ऊपर, रासायनिक सेंसर का उपयोग किया जाता है, जो उस वातावरण की संरचना के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं जिसमें वे स्थित हैं। जानकारी संग्रहीत करने और स्वचालित रूप से संसाधित करने के लिए सेंसर एक सिस्टम से जुड़े होते हैं।

परंपरागत रूप से, विश्लेषण के वाद्य तरीकों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: विश्लेषण के वर्णक्रमीय और ऑप्टिकल, इलेक्ट्रोकेमिकल और क्रोमैटोग्राफिक तरीके।

विश्लेषण के स्पेक्ट्रल और ऑप्टिकल तरीके विश्लेषक और विद्युत चुम्बकीय विकिरण (ईएमआर) की परस्पर क्रिया पर आधारित हैं। विधियों को कई मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है - क्या ईएमआर स्पेक्ट्रम के एक निश्चित भाग से संबंधित है (यूवी स्पेक्ट्रोस्कोपी, फोटोइलेक्ट्रोक्लोरिमेट्री, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी), ईएमआर (परमाणु, अणु, परमाणु नाभिक) के साथ पदार्थों की बातचीत का स्तर, भौतिक घटना (उत्सर्जन, अवशोषण, आदि)।) वर्णक्रमीय और ऑप्टिकल विधियों का उनकी मुख्य विशेषताओं के अनुसार वर्गीकरण तालिका में दिया गया है। 12.

परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण विधियों का एक समूह है जो गैसीय अवस्था में उत्तेजित परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह की तरंग दैर्ध्य और तीव्रता को मापने पर आधारित है।

तालिका 12.

वर्णक्रमीय और ऑप्टिकल विधियों का वर्गीकरण

भौतिक घटना	अंतःक्रिया स्तर
एटम	अणु
वर्णक्रमीय विधियाँ
प्रकाश अवशोषण (सोखना)	परमाणु सोखना स्पेक्ट्रोस्कोपी (एएएस)	आणविक सोखना स्पेक्ट्रोस्कोपी (एमएएस): फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्री, स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री
प्रकाश का उत्सर्जन (उत्सर्जन)	परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एईएस): लौ फोटोमेट्री	आणविक उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एमईएस): ल्यूमिनेसेंस विश्लेषण
द्वितीयक उत्सर्जन	परमाणु प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी (एएफएस)	आणविक प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी (एमएफएस)
प्रकाश बिखरना	-	स्कैटरिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी: नेफेलोमेट्री, टर्बिडमेट्री
ऑप्टिकल तरीके
प्रकाश अपवर्तन	-	रेफ्रेक्टोमेट्री
समतल ध्रुवीकृत प्रकाश का घूर्णन	-	ध्रुवनमापन

उत्सर्जन विश्लेषण में, विश्लेषक, जो गैस चरण में है, उत्तेजित होता है, और ईएमआर के रूप में सिस्टम को ऊर्जा प्रदान करता है। किसी परमाणु के सामान्य से उत्तेजित अवस्था में संक्रमण के लिए आवश्यक ऊर्जा कहलाती है उत्तेजना ऊर्जा (उत्तेजना क्षमता) ) . परमाणु 10 -9 - 10 -8 सेकेंड तक उत्तेजित अवस्था में रहता है, फिर, निम्न ऊर्जा स्तर पर लौटकर, कड़ाई से परिभाषित आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य के प्रकाश की मात्रा उत्सर्जित करता है।

ज्वाला फोटोमेट्री- लौ में उत्तेजित परमाणुओं के विकिरण के फोटोमेट्रिक माप पर आधारित एक विश्लेषण विधि। लौ में उच्च तापमान के कारण, कम उत्तेजना ऊर्जा वाले तत्वों - क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु - के स्पेक्ट्रा उत्तेजित होते हैं।

ज्वाला मोतियों के रंग और तत्वों की विशिष्ट वर्णक्रमीय रेखाओं के आधार पर गुणात्मक विश्लेषण किया जाता है। वाष्पशील धातु यौगिक बर्नर की लौ को एक या दूसरे रंग में रंग देते हैं। इसलिए, यदि आप प्लैटिनम या नाइक्रोम तार पर अध्ययन के तहत पदार्थ को रंगहीन बर्नर लौ में जोड़ते हैं, तो लौ कुछ तत्वों के पदार्थों की उपस्थिति में रंगीन हो जाती है, उदाहरण के लिए, रंगों में: चमकीला पीला (सोडियम), बैंगनी ( पोटेशियम), ईंट लाल (कैल्शियम), कैरमाइन लाल (स्ट्रोंटियम), पीला-हरा (तांबा या बोरान), हल्का नीला (सीसा या आर्सेनिक)।

मात्रात्मक विश्लेषण एक अंशांकन ग्राफ का उपयोग करके नमूने में इसकी एकाग्रता पर निर्धारित किए जा रहे तत्व की वर्णक्रमीय रेखा की तीव्रता की अनुभवजन्य निर्भरता पर आधारित है।

फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्रीस्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र (400 - 760 एनएम) में विश्लेषक द्वारा प्रकाश के अवशोषण के आधार पर; यह एक प्रकार की आणविक सोखना स्पेक्ट्रोस्कोपी है। विश्लेषण के दौरान, प्रकाश-अवशोषित समाधान से गुजरने वाला प्रकाश प्रवाह आंशिक रूप से बिखरा हुआ और अपवर्तित होता है, लेकिन इसका अधिकांश भाग अवशोषित हो जाता है, और इसलिए आउटपुट पर प्रकाश प्रवाह की तीव्रता इनपुट की तुलना में कम होती है। इस विधि का उपयोग सच्चे समाधानों के गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण के लिए किया जाता है।

टर्बिडिमेट्रिक विधिविश्लेषण के निलंबित कणों द्वारा मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के अवशोषण और प्रकीर्णन पर आधारित है। विधि का उपयोग सस्पेंशन, इमल्शन के विश्लेषण के लिए, समाधानों, प्राकृतिक और प्रक्रिया जल में विरल रूप से घुलनशील यौगिक बनाने में सक्षम पदार्थों (क्लोराइड, सल्फेट्स, फॉस्फेट) के निर्धारण के लिए किया जाता है।

को ऑप्टिकल विश्लेषण के तरीके रेफ्रेक्टोमेट्री और पोलारिमेट्री शामिल हैं।

रेफ्रेक्टोमेट्रिक विधिजब कोई किरण पारदर्शी सजातीय मीडिया के बीच इंटरफेस से गुजरती है तो प्रकाश के अपवर्तन पर आधारित होती है। जब प्रकाश की किरण दो मीडिया के बीच इंटरफ़ेस पर गिरती है, तो इंटरफ़ेस से आंशिक प्रतिबिंब और दूसरे माध्यम में प्रकाश का आंशिक प्रसार होता है। इस विधि का उपयोग पदार्थों की पहचान और आवृत्ति, मात्रात्मक विश्लेषण के लिए किया जाता है।

ध्रुवनमापन- वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थों द्वारा प्रकाश के समतल-ध्रुवीकृत मोनोक्रोमैटिक किरण के घूर्णन पर आधारित विश्लेषण की एक ऑप्टिकल गैर-वर्णक्रमीय विधि। यह विधि केवल प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान को घुमाने में सक्षम ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थों (सुक्रोज, ग्लूकोज, आदि) के गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण के लिए है।

विश्लेषण के विद्युत रासायनिक तरीकेविद्युत धारा के साथ विश्लेषक की अंतःक्रिया के दौरान क्षमता, धारा और अन्य विशेषताओं को मापने पर आधारित होते हैं। इन विधियों को तीन समूहों में विभाजित किया गया है: धारा की अनुपस्थिति में होने वाली इलेक्ट्रोड प्रतिक्रियाओं पर आधारित विधियाँ ( पोटेंशियोमेट्री ); धारा के प्रभाव में होने वाली इलेक्ट्रोड प्रतिक्रियाओं पर आधारित विधियाँ ( वोल्टामेट्री, कूलोमेट्री, इलेक्ट्रोग्रैविमेट्री ); इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के बिना माप पर आधारित विधियाँ ( कंडक्टोमेट्री – कम आवृत्ति अनुमापन और ऑसिलोमेट्री - उच्च आवृत्ति अनुमापन)।

अनुप्रयोग विधियों के अनुसार, विद्युतरासायनिक विधियों को वर्गीकृत किया गया है सीधा , पदार्थ की सांद्रता पर विश्लेषणात्मक संकेत की प्रत्यक्ष निर्भरता के आधार पर, और अप्रत्यक्ष (अनुमापन के दौरान तुल्यता बिंदु स्थापित करना)।

एक विश्लेषणात्मक संकेत को पंजीकृत करने के लिए, दो इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है - एक संकेतक इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड। एक इलेक्ट्रोड जिसकी क्षमता ज्ञात आयनों की गतिविधि पर निर्भर करती है, कहलाती है सूचक. इसे समाधान में पाए गए आयनों की सांद्रता में परिवर्तन के प्रति त्वरित और उलटा प्रतिक्रिया देनी चाहिए। एक इलेक्ट्रोड जिसकी क्षमता ज्ञात आयनों की गतिविधि पर निर्भर नहीं करती है और स्थिर रहती है, कहलाती है रेफ्रेन्स इलेक्ट्रोड . उदाहरण के लिए, समाधानों का पीएच निर्धारित करते समय, एक ग्लास इलेक्ट्रोड का उपयोग संकेतक इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है, और एक सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड का उपयोग संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है (विषय 9 देखें)।

पोटेंशियोमेट्रिक विधिप्रतिवर्ती गैल्वेनिक तत्वों के इलेक्ट्रोमोटिव बलों को मापने पर आधारित है और इसका उपयोग समाधान में आयनों की एकाग्रता (गतिविधि) को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। गणना के लिए नर्नस्ट समीकरण का उपयोग किया जाता है।

voltammetry- इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण या विश्लेषक की कमी की प्रक्रियाओं पर आधारित विधियों का एक समूह, जो एक माइक्रोइलेक्ट्रोड पर होता है और एक फैलाना वर्तमान की घटना का कारण बनता है। विधियाँ वर्तमान-वोल्टेज वक्रों (वोल्टामोग्राम) के अध्ययन पर आधारित हैं, जो लागू वोल्टेज पर धारा की निर्भरता को दर्शाती हैं। वोल्टामोग्राम विश्लेषण किए गए समाधान की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना के साथ-साथ इलेक्ट्रोड प्रक्रिया की प्रकृति के बारे में एक साथ जानकारी प्राप्त करना संभव बनाते हैं।

वोल्टामेट्री विधियों में, दो- और तीन-इलेक्ट्रोड कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है। संकेतक इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड काम कर रहे हैं जिन पर किसी पदार्थ के इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण या इलेक्ट्रो-कमी की प्रक्रियाएं होती हैं; संदर्भ इलेक्ट्रोड - दूसरे प्रकार के इलेक्ट्रोड (संतृप्त सिल्वर क्लोराइड या कैलोमेल)।

यदि लगातार नवीनीकृत सतह के साथ टपकने वाले पारा इलेक्ट्रोड का उपयोग कार्यशील ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है, और सेल के नीचे पारा की एक परत संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करती है, तो विधि को कहा जाता है पोलारोग्राफी .

आधुनिक वोल्टामेट्री में, टपकने वाले पारा इलेक्ट्रोड को छोड़कर, किसी भी संकेतक इलेक्ट्रोड (घूर्णन या स्थिर प्लैटिनम या ग्रेफाइट, स्थिर पारा) का उपयोग किया जाता है।

कंडक्टोमेट्रिक विधि मौजूद आवेशित कणों की सांद्रता के आधार पर समाधानों की विद्युत चालकता को मापने पर आधारित है। विश्लेषण की वस्तुएँ इलेक्ट्रोलाइट समाधान हैं। तनु विलयनों की विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइट्स की सांद्रता के समानुपाती होती है। इसलिए, विद्युत चालकता का निर्धारण करके और अंशांकन ग्राफ पर मूल्य के साथ प्राप्त मूल्य की तुलना करके, आप समाधान में इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता पा सकते हैं। उदाहरण के लिए, कंडक्टोमेट्री विधि उच्च शुद्धता वाले पानी में अशुद्धियों की कुल सामग्री निर्धारित करती है।

क्रोमैटोग्राफ़िक विधियाँपृथक्करण, पहचान और परिमाणीकरण एक स्थिर चरण परत के साथ एक मोबाइल चरण प्रवाह में व्यक्तिगत घटकों की गति की विभिन्न दरों पर आधारित होते हैं, जिसमें दोनों चरणों में विश्लेषण मौजूद होते हैं। पृथक्करण की दक्षता बार-बार सोखने-उजाड़ने के चक्रों के माध्यम से प्राप्त की जाती है। इस मामले में, घटकों को उनके गुणों के अनुसार मोबाइल और स्थिर चरणों के बीच अलग-अलग तरीके से वितरित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अलगाव होता है। परंपरागत रूप से, क्रोमैटोग्राफ़िक विधियों को गैस क्रोमैटोग्राफी, आयन एक्सचेंज और पेपर में विभाजित किया जा सकता है।

गैस वर्णलेखन- चरणों के बीच पदार्थों के वितरण के आधार पर अस्थिर थर्मोस्टेबल यौगिकों को अलग करने की एक विधि, जिनमें से एक गैस है, दूसरा एक ठोस शर्बत या चिपचिपा तरल है। मिश्रण के घटकों का पृथक्करण विश्लेषण किए गए पदार्थों की विभिन्न सोखने की क्षमता या घुलनशीलता के कारण होता है जब उनका गैसीय मिश्रण स्थिर चरण के साथ मोबाइल चरण के प्रवाह के साथ एक स्तंभ में चलता है।

गैस क्रोमैटोग्राफी में विश्लेषण की वस्तुएं गैसें, तरल पदार्थ और ठोस हैं जिनका आणविक भार 400 से कम और क्वथनांक 300 0 C से कम है। क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के दौरान, विश्लेषण किए गए यौगिकों को विनाश के अधीन नहीं किया जाना चाहिए।

आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी-विश्लेषित मिश्रण और एक आयन एक्सचेंजर (आयन एक्सचेंजर) के आयनों के समतुल्य विनिमय के आधार पर पदार्थों के पृथक्करण और विश्लेषण की एक विधि। विषमांगी प्रणाली के चरणों के बीच आयनों का आदान-प्रदान होता है। स्थिर चरण आयन एक्सचेंजर्स है; एक नियम के रूप में, पानी गतिशील है, क्योंकि इसमें अच्छे घुलनशील और आयनीकरण गुण होते हैं। समाधान और सॉर्बेंट (आयन एक्सचेंजर) चरण में विनिमयित आयनों की सांद्रता का अनुपात आयन विनिमय संतुलन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

पेपर क्रोमैटोग्राफी समतल क्रोमैटोग्राफी को संदर्भित करता है, यह दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच विश्लेषण के वितरण पर आधारित है। विभाजन क्रोमैटोग्राफी में, पदार्थों का पृथक्करण दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच घटकों के वितरण गुणांक में अंतर के कारण होता है। पदार्थ दोनों चरणों में घोल के रूप में मौजूद रहता है। स्थिर चरण को क्रोमैटोग्राफ़िक पेपर के छिद्रों में इसके साथ बातचीत किए बिना बनाए रखा जाता है; कागज स्थिर चरण के वाहक के रूप में कार्य करता है।

इस प्रकार, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, अवशोषण, उत्सर्जन, अवशोषण या विकिरण के प्रतिबिंब और चुंबकीय क्षेत्र के साथ कणों की बातचीत के नियमों के उपयोग ने उच्च संवेदनशीलता, गति और विश्वसनीयता की विशेषता वाले विश्लेषण के बड़ी संख्या में वाद्य तरीकों को बनाना संभव बना दिया है। दृढ़ संकल्प, और बहुघटक प्रणालियों का विश्लेषण करने की क्षमता।

स्व-अध्ययन के लिए प्रश्न:

1. किसी पदार्थ की रासायनिक पहचान क्या है?

2. आप किस प्रकार के विश्लेषण जानते हैं?

3. पदार्थों की शुद्धता क्या है?

4. अकार्बनिक पदार्थों के धनायनों की पहचान कैसे की जाती है?

5. अकार्बनिक पदार्थों के ऋणायन की पहचान कैसे की जाती है?

6. मात्रात्मक विश्लेषण विधियों को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?

7. विश्लेषण की ग्रेविमेट्रिक विधि की मूल बातें क्या हैं?

8. विश्लेषण की अनुमापनीय विधियों की विशेषताएं क्या हैं?

9. विश्लेषण की रासायनिक विधियों की विशेषताएं क्या हैं?

10. विश्लेषण की वाद्य विधियों को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?

11. विश्लेषण की विद्युतरासायनिक विधियों की मूल बातें क्या हैं?

12. विश्लेषण की क्रोमैटोग्राफ़िक विधियों की मूल बातें क्या हैं?

13. ऑप्टिकल विश्लेषण विधियों की मूल बातें क्या हैं?

साहित्य:

1. अख्मेतोव एन.एस. सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान. एम.: उच्च विद्यालय. - 2003, 743 पी.

2. अख्मेतोव एन.एस. सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में प्रयोगशाला और सेमिनार कक्षाएं। एम.: उच्च विद्यालय. - 2003, 367 पी.

3. वासिलिव वी.पी. विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र। - एम.: उच्चतर. विद्यालय - 1989, भाग 1, 320 पी., भाग 2., 326 पी.

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वोरोनिश 2011
व्याख्यान संख्या 1 (2 घंटे) परिचय प्रश्न: 1. रसायन विज्ञान का विषय। प्रकृति के अध्ययन एवं प्रौद्योगिकी के विकास में रसायन विज्ञान का महत्व। 2. आधार

रसायन विज्ञान के बुनियादी मात्रात्मक नियम
रसायन विज्ञान के बुनियादी मात्रात्मक कानूनों में शामिल हैं: संरचना की स्थिरता का कानून, एकाधिक अनुपात का कानून और समकक्षों का कानून। इन कानूनों की खोज 13वीं सदी के अंत में - 19वीं सदी की शुरुआत में की गई थी, और

परमाणु की संरचना का आधुनिक मॉडल
परमाणु संरचना का आधुनिक सिद्धांत जे. थॉमसन (जिन्होंने 1897 में इलेक्ट्रॉन की खोज की थी, और 1904 में परमाणु की संरचना का एक मॉडल प्रस्तावित किया था) के काम पर आधारित है, जिसके अनुसार परमाणु एक आवेशित गोला है

कक्षीय क्वांटम संख्या 0 1 2 3 4
एल का प्रत्येक मान एक विशेष आकार के ऑर्बिटल से मेल खाता है, उदाहरण के लिए, एस-ऑर्बिटल का गोलाकार आकार होता है, पी-ऑर्बिटल का डंबल आकार होता है। उसी शेल में, श्रृंखला ई में उपस्तरों की ऊर्जा बढ़ती है

बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं की संरचना
किसी भी प्रणाली की तरह, परमाणु न्यूनतम ऊर्जा के लिए प्रयास करते हैं। यह इलेक्ट्रॉनों की एक निश्चित अवस्था में प्राप्त किया जाता है, अर्थात। ऑर्बिटल्स पर इलेक्ट्रॉनों के एक निश्चित वितरण पर। अभिलेख

तत्वों के आवर्त गुण
चूँकि तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना समय-समय पर बदलती रहती है, तदनुसार, तत्वों के गुण उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना से निर्धारित होते हैं, जैसे आयनीकरण ऊर्जा,

डी.आई.मेंडेलीव द्वारा तत्वों की आवर्त सारणी
1869 में, डी.आई. मेंडेलीव ने आवधिक कानून की खोज की घोषणा की, जिसका आधुनिक सूत्रीकरण इस प्रकार है: तत्वों के गुण, साथ ही उनके यौगिकों के रूप और गुण

रासायनिक बंधों की सामान्य विशेषताएँ
पदार्थ की संरचना का सिद्धांत एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों की संरचना की विविधता के कारणों की व्याख्या करता है। आधुनिक भौतिक और भौतिक-रासायनिक विधियाँ प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करना संभव बनाती हैं

रासायनिक बंधन के प्रकार
मुख्य प्रकार के रासायनिक बंधनों में सहसंयोजक (ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय), आयनिक और धात्विक बंधन शामिल हैं। सहसंयोजक बंधन एक रासायनिक बंधन होता है

अंतरआण्विक अंतःक्रिया के प्रकार
वे बंधन जिनके निर्माण में इलेक्ट्रॉनिक कोशों की पुनर्व्यवस्था नहीं होती है, अणुओं के बीच परस्पर क्रिया कहलाते हैं। अणुओं के बीच मुख्य प्रकार की अंतःक्रिया में शामिल हैं:

अणुओं की स्थानिक संरचना
अणुओं की स्थानिक संरचना अणु में परमाणुओं की संख्या और बांड के इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या के आधार पर इलेक्ट्रॉन बादलों के ओवरलैप की स्थानिक दिशा पर निर्भर करती है।

पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति की सामान्य विशेषताएँ
लगभग सभी ज्ञात पदार्थ, स्थितियों के आधार पर, गैसीय, तरल, ठोस या प्लाज्मा अवस्था में होते हैं। इसे पदार्थ के एकत्रीकरण की अवस्था कहा जाता है। एजी

किसी पदार्थ की गैसीय अवस्था. आदर्श गैसों के नियम. वास्तविक गैसें
गैसें प्रकृति में आम हैं और प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। इनका उपयोग ईंधन, शीतलक, रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल, यांत्रिक कार्य करने के लिए कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है।

किसी पदार्थ की तरल अवस्था के लक्षण
तरल पदार्थ अपने गुणों में गैसीय और ठोस पिंडों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखते हैं। क्वथनांक के निकट वे गैसों के समान होते हैं: तरल, कोई निश्चित आकार नहीं, अनाकार

कुछ पदार्थों के लक्षण
क्रिस्टल का पदार्थ प्रकार क्रिस्टल जाली की ऊर्जा, kJ/mol तापमान

ऊष्मागतिकी की सामान्य अवधारणाएँ
थर्मोडायनामिक्स एक विज्ञान है जो ऊर्जा के विभिन्न रूपों के एक दूसरे में परिवर्तन का अध्ययन करता है और इन परिवर्तनों के नियमों को स्थापित करता है। एक स्वतंत्र अनुशासन के रूप में

थर्मोकैमिस्ट्री। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव
कोई भी रासायनिक प्रक्रिया, साथ ही पदार्थों के कई भौतिक परिवर्तन (वाष्पीकरण, संघनन, पिघलना, बहुरूपी परिवर्तन, आदि) हमेशा आंतरिक भंडार में बदलाव के साथ होते हैं।

हेस का नियम और उसके परिणाम
कई प्रायोगिक अध्ययनों के आधार पर, रूसी शिक्षाविद् जी.आई. हेस ने थर्मोकैमिस्ट्री (1840) के मौलिक कानून की खोज की - वास्तविक दुनिया की गर्मी के योग की स्थिरता का कानून।

ऊष्मा इंजन का संचालन सिद्धांत. सिस्टम दक्षता
ऊष्मा इंजन एक उपकरण है जो ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करता है। प्रथम ऊष्मा इंजन (भाप इंजन) का आविष्कार 18वीं शताब्दी के अंत में हुआ था। अब दो हैं

मुक्त और बाध्य ऊर्जा. सिस्टम की एन्ट्रापी
यह ज्ञात है कि ऊर्जा के किसी भी रूप को पूरी तरह से ऊष्मा में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन ऊष्मा को अन्य प्रकार की ऊर्जा में केवल आंशिक रूप से परिवर्तित किया जाता है, सशर्त रूप से सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा का आरक्षित

रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दिशा पर तापमान का प्रभाव
डीएच डीएस डीजी प्रतिक्रिया दिशा डीएच< 0 DS >0 डीजी< 0

रासायनिक गतिकी की अवधारणा
रासायनिक गतिकी रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर और विभिन्न कारकों पर इसकी निर्भरता का अध्ययन है - अभिकारकों की प्रकृति और एकाग्रता, दबाव,

रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करने वाले कारक। सामूहिक कार्यवाही का नियम
रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर निम्नलिखित कारकों से प्रभावित होती है: प्रतिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति और एकाग्रता; तापमान, विलायक की प्रकृति, उत्प्रेरक की उपस्थिति, आदि।

अणुओं की सक्रियता का सिद्धांत. अरहेनियस समीकरण
किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया की दर प्रतिक्रियाशील अणुओं की टक्करों की संख्या पर निर्भर करती है, क्योंकि टकरावों की संख्या प्रतिक्रियाशील पदार्थों की सांद्रता के समानुपाती होती है। हालाँकि, सब कुछ तालिका नहीं है

उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं. उत्प्रेरण के सिद्धांत
रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को उत्प्रेरक का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है। वे पदार्थ जो प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं और प्रतिक्रिया के अंत में शेष रहते हुए इसकी गति को बदलते हैं (अक्सर बढ़ाते हैं)।

प्रतिवर्ती एवं अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाएँ। रासायनिक संतुलन के लक्षण
सभी प्रतिक्रियाओं को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय। अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाएं वर्षा, खराब तरीके से अलग होने वाले पदार्थ के निर्माण या गैस के निकलने के साथ होती हैं। प्रतिवर्ती कारण

रासायनिक संतुलन स्थिरांक
आइए एक सामान्य प्रकार की प्रतिवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया पर विचार करें, जिसमें सभी पदार्थ एकत्रीकरण की एक ही स्थिति में होते हैं, उदाहरण के लिए, तरल: एए + बीबी डी सीसी + डीडी, जहां

गिब्स चरण नियम. जल आरेख
विषम संतुलन प्रणालियों की गुणात्मक विशेषताएं जिनमें कोई रासायनिक संपर्क नहीं होता है, लेकिन केवल एकत्रीकरण की एक स्थिति से सिस्टम के घटक भागों का संक्रमण देखा जाता है

जल के लिए चरण नियम का रूप है
С = 1+ 2 - Ф = 3 - Ф यदि Ф = 1, तो С = 2 (प्रणाली द्विचर है) Ф = 2, फिर С = 1 (प्रणाली एकल-संस्करण है) Ф = 3, फिर С = 0 (सिस्टम गैर-संस्करण है) Ф = 4, फिर सी = -1 (

पदार्थों की रासायनिक बन्धुता की अवधारणा। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के इज़ोटेर्म, आइसोबार और आइसोकोर के समीकरण
"रासायनिक बंधुता" शब्द का तात्पर्य पदार्थों की एक दूसरे के साथ रासायनिक अंतःक्रिया में प्रवेश करने की क्षमता से है। विभिन्न पदार्थों के लिए यह प्रतिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति पर निर्भर करता है

विघटन का सॉल्वेट (हाइड्रेट) सिद्धांत
समाधान सजातीय प्रणालियाँ हैं जिनमें दो या दो से अधिक पदार्थ होते हैं, जिनकी संरचना काफी व्यापक सीमा, अनुमेय समाधान के भीतर भिन्न हो सकती है।

समाधान के सामान्य गुण
19वीं सदी के अंत में, राउल्ट, वान्ट हॉफ और अरहेनियस ने बहुत महत्वपूर्ण कानून स्थापित किए जो किसी घोल की सांद्रता को घोल के ऊपर विलायक के संतृप्त वाष्प दबाव, दर से जोड़ते हैं।

तरल समाधान के प्रकार. घुलनशीलता
तरल घोल बनाने की क्षमता अलग-अलग व्यक्तिगत पदार्थों में अलग-अलग डिग्री तक व्यक्त की जाती है। कुछ पदार्थ असीमित रूप से (पानी और अल्कोहल) घुल सकते हैं, अन्य - केवल एक सीमित सीमा तक।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के गुण
पानी या ध्रुवीय अणुओं से युक्त अन्य सॉल्वैंट्स में घुलने पर, इलेक्ट्रोलाइट्स पृथक्करण से गुजरते हैं, अर्थात। अधिक या कम हद तक सकारात्मक और नकारात्मक में टूट जाता है

मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के गुण
इलेक्ट्रोलाइट्स जो जलीय घोल में लगभग पूरी तरह से अलग हो जाते हैं उन्हें मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स कहा जाता है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में अधिकांश लवण शामिल होते हैं जो पहले से ही मौजूद होते हैं

यदि ये स्थितियाँ पूरी होती हैं, तो कोलाइडल कण एक विद्युत आवेश और एक जलयोजन आवरण प्राप्त कर लेते हैं, जो उनकी वर्षा को रोकता है
कोलाइडल प्रणालियों के उत्पादन के लिए फैलाव विधियों में शामिल हैं: यांत्रिक - कुचलना, पीसना, पीसना, आदि; विद्युत - क्रिया के अंतर्गत धातु सॉल का उत्पादन

कोलाइडल समाधान की स्थिरता. जमावट. पेप्टाइजेशन
कोलाइडल घोल की स्थिरता को इस घोल के मूल गुणों की स्थिरता के रूप में समझा जाता है: कण आकार का संरक्षण (समग्र स्थिरता)

कोलाइडल फैलाव प्रणालियों के गुण
कोलाइडल फैलाव प्रणालियों के सभी गुणों को तीन मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: आणविक गतिज, ऑप्टिकल और इलेक्ट्रोकेनेटिक। आइए आणविक गतिज पर विचार करें

चयापचय प्रक्रियाओं की विशेषताएं
रासायनिक प्रतिक्रियाओं को एक्सचेंज और रेडॉक्स (ऑक्स-रेड) में विभाजित किया गया है। यदि प्रतिक्रिया से ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन नहीं होता है, तो ऐसी प्रतिक्रियाओं को विनिमय प्रतिक्रिया कहा जाता है। वे संभव हैं

रेडॉक्स प्रक्रियाओं की विशेषताएं
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के दौरान, किसी पदार्थ की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है। प्रतिक्रियाओं को उन प्रतिक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है जो समान प्रतिक्रिया मात्रा में होती हैं (उदाहरण के लिए, में)।

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की सामान्य अवधारणाएँ। पहले और दूसरे प्रकार के कंडक्टर
इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री रसायन विज्ञान की एक शाखा है जो विद्युत और रासायनिक ऊर्जा के पारस्परिक परिवर्तनों के पैटर्न का अध्ययन करती है। विद्युतरासायनिक प्रक्रियाओं को विभाजित किया जा सकता है

इलेक्ट्रोड क्षमता की अवधारणा
आइए हम गैल्वेनिक कोशिकाओं में होने वाली प्रक्रियाओं, यानी रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रियाओं पर विचार करें। गैल्वेनिक तत्व को इलेक्ट्रोकेमिकल कहा जाता है

गैल्वेनिक डैनियल-जैकोबी सेल
एक ऐसी प्रणाली पर विचार करें जिसमें दो इलेक्ट्रोड अपने स्वयं के आयनों के समाधान में हैं, उदाहरण के लिए, एक डैनियल-जैकोबी गैल्वेनिक सेल। इसमें दो आधे तत्व होते हैं: एक जिंक प्लेट से, डूबा हुआ

गैल्वेनिक सेल का इलेक्ट्रोमोटिव बल
गैल्वेनिक सेल का संचालन करते समय प्राप्त किए जा सकने वाले इलेक्ट्रोड के बीच अधिकतम संभावित अंतर को सेल का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) कहा जाता है।

ध्रुवीकरण और ओवरवोल्टेज
सहज प्रक्रियाओं के दौरान, इलेक्ट्रोड की एक संतुलन क्षमता स्थापित की जाती है। जब विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो इलेक्ट्रोड की क्षमता बदल जाती है। इलेक्ट्रोड संभावित परिवर्तन

इलेक्ट्रोलिसिस। फैराडे के नियम
इलेक्ट्रोलिसिस इलेक्ट्रोलाइट्स के माध्यम से बाहरी वर्तमान स्रोत से आपूर्ति की गई विद्युत धारा के प्रभाव में इलेक्ट्रोड पर होने वाली प्रक्रियाओं को दिया गया नाम है। जब चुनाव हो

धातु का क्षरण
पर्यावरण के साथ भौतिक और रासायनिक संपर्क के परिणामस्वरूप धातु का विनाश संक्षारण है। यह एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया है जो गिब्स ऊर्जा प्रणाली में कमी के साथ घटित होती है

पॉलिमर उत्पादन की विधियाँ
पॉलिमर उच्च आणविक भार वाले यौगिक होते हैं जिनका आणविक भार कई हजार से लेकर लाखों तक होता है। पॉलिमर अणुओं को कहा जाता है

पॉलिमर संरचना
पॉलिमर मैक्रोमोलेक्यूल्स रैखिक, शाखित और नेटवर्क हो सकते हैं। रैखिक पॉलिमर ऐसे पॉलिमर होते हैं जो एक-आयामी तत्वों की लंबी श्रृंखलाओं से निर्मित होते हैं, अर्थात।

पॉलिमर के गुण
पॉलिमर के गुणों को रासायनिक और भौतिक में विभाजित किया जा सकता है। दोनों गुण पॉलिमर की संरचनात्मक विशेषताओं, उनकी तैयारी की विधि और उनमें डाले गए पदार्थों की प्रकृति से जुड़े हुए हैं

पॉलिमर का अनुप्रयोग
पॉलिमर से फाइबर, फिल्म, रबर, वार्निश, चिपकने वाले पदार्थ, प्लास्टिक और मिश्रित सामग्री (कंपोजिट) ​​का उत्पादन किया जाता है। रेशे विलयनों को निचोड़कर प्राप्त किये जाते हैं

धनायनों की पहचान के लिए कुछ अभिकर्मक
अभिकर्मक फॉर्मूला धनायन प्रतिक्रिया उत्पाद एलिज़ारिन C14H6O

विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक या वाद्य तरीके

विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक या वाद्य तरीके विश्लेषण प्रणाली के भौतिक मापदंडों को मापने, उपकरणों (उपकरणों) का उपयोग करने पर आधारित होते हैं, जो विश्लेषणात्मक प्रतिक्रिया के निष्पादन के दौरान उत्पन्न होते हैं या बदलते हैं।

विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीकों का तेजी से विकास इस तथ्य के कारण हुआ कि रासायनिक विश्लेषण के शास्त्रीय तरीके (ग्रेविमेट्री, टाइट्रीमेट्री) अब रासायनिक, फार्मास्युटिकल, धातुकर्म, अर्धचालक, परमाणु और अन्य उद्योगों की कई मांगों को पूरा नहीं कर सकते हैं, जिन्हें बढ़ाने की आवश्यकता है। विधियों की संवेदनशीलता 10-8 - 10-9%, उनकी चयनात्मकता और गति, जो रासायनिक विश्लेषण डेटा के आधार पर तकनीकी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना संभव बनाएगी, साथ ही उन्हें स्वचालित और दूरस्थ रूप से निष्पादित करेगी।

विश्लेषण के कई आधुनिक भौतिक-रासायनिक तरीके एक ही नमूने में घटकों के गुणात्मक और मात्रात्मक दोनों विश्लेषण एक साथ करना संभव बनाते हैं। आधुनिक भौतिक-रासायनिक तरीकों के विश्लेषण की सटीकता शास्त्रीय तरीकों की सटीकता के बराबर है, और कुछ में, उदाहरण के लिए, कूलोमेट्री में, यह काफी अधिक है।

कुछ भौतिक रसायन विधियों के नुकसान में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की उच्च लागत और मानकों का उपयोग करने की आवश्यकता शामिल है। इसलिए, विश्लेषण के शास्त्रीय तरीकों ने अभी भी अपना महत्व नहीं खोया है और उनका उपयोग किया जाता है जहां विश्लेषण की गति पर कोई प्रतिबंध नहीं है और विश्लेषण किए गए घटक की उच्च सामग्री के साथ उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है।

विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीकों का वर्गीकरण

विश्लेषण के भौतिक रासायनिक तरीकों का वर्गीकरण विश्लेषण प्रणाली के मापा भौतिक पैरामीटर की प्रकृति पर आधारित है, जिसका मूल्य पदार्थ की मात्रा का एक कार्य है। इसके अनुसार, सभी भौतिक-रासायनिक विधियों को तीन बड़े समूहों में विभाजित किया गया है:

इलेक्ट्रोकेमिकल;

ऑप्टिकल और वर्णक्रमीय;

क्रोमैटोग्राफ़िक।

विश्लेषण के इलेक्ट्रोकेमिकल तरीके विद्युत मापदंडों को मापने पर आधारित हैं: वर्तमान, वोल्टेज, संतुलन इलेक्ट्रोड क्षमता, विद्युत चालकता, बिजली की मात्रा, जिसका मान विश्लेषण की गई वस्तु में पदार्थ की सामग्री के समानुपाती होता है।

विश्लेषण के ऑप्टिकल और वर्णक्रमीय तरीके उन मापदंडों को मापने पर आधारित हैं जो पदार्थों के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण की बातचीत के प्रभावों को दर्शाते हैं: उत्तेजित परमाणुओं के विकिरण की तीव्रता, मोनोक्रोमैटिक विकिरण का अवशोषण, प्रकाश का अपवर्तक सूचकांक, विमान के घूर्णन का कोण प्रकाश की ध्रुवीकृत किरण, आदि।

ये सभी पैरामीटर विश्लेषण की गई वस्तु में पदार्थ की सांद्रता का एक कार्य हैं।

क्रोमैटोग्राफ़िक विधियाँ गतिशील स्थितियों के तहत सजातीय बहुघटक मिश्रणों को अलग-अलग घटकों में अलग-अलग घटकों में अलग करने की विधियाँ हैं। इन शर्तों के तहत, घटकों को दो अमिश्रणीय चरणों के बीच वितरित किया जाता है: मोबाइल और स्थिर। घटकों का वितरण मोबाइल और स्थिर चरणों के बीच उनके वितरण गुणांक में अंतर पर आधारित होता है, जिससे स्थिर से मोबाइल चरण में इन घटकों के स्थानांतरण की दर अलग-अलग होती है। पृथक्करण के बाद, प्रत्येक घटक की मात्रात्मक सामग्री को विश्लेषण के विभिन्न तरीकों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है: शास्त्रीय या वाद्य।

आणविक अवशोषण वर्णक्रमीय विश्लेषण

आणविक अवशोषण वर्णक्रमीय विश्लेषण में स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक और फोटोकलरिमेट्रिक प्रकार के विश्लेषण शामिल हैं।

स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विश्लेषण अवशोषण स्पेक्ट्रम का निर्धारण करने या कड़ाई से परिभाषित तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश अवशोषण को मापने पर आधारित है, जो अध्ययन के तहत पदार्थ के अधिकतम अवशोषण वक्र से मेल खाता है।

फोटोकलरिमेट्रिक विश्लेषण अध्ययन किए गए रंगीन घोल की रंग तीव्रता और एक निश्चित सांद्रता के मानक रंगीन घोल की तुलना पर आधारित है।

किसी पदार्थ के अणुओं में एक निश्चित आंतरिक ऊर्जा E होती है, जिसके घटक हैं:

परमाणु नाभिक के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में स्थित इलेक्ट्रॉन ईल की गति की ऊर्जा;

एक दूसरे के सापेक्ष परमाणु नाभिक के कंपन की ऊर्जा को गिना जाता है;

एक अणु की घूर्णन ऊर्जा Evr

और उपरोक्त सभी ऊर्जाओं के योग के रूप में गणितीय रूप से व्यक्त किया जाता है:

इसके अलावा, यदि किसी पदार्थ का एक अणु विकिरण को अवशोषित करता है, तो उसकी प्रारंभिक ऊर्जा E 0 अवशोषित फोटॉन की ऊर्जा की मात्रा से बढ़ जाती है, अर्थात:

उपरोक्त समानता से यह पता चलता है कि तरंग दैर्ध्य λ जितना छोटा होगा, कंपन आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी और इसलिए, ई जितना अधिक होगा, अर्थात, विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ बातचीत करते समय किसी पदार्थ के अणु को प्रदान की जाने वाली ऊर्जा। इसलिए, पदार्थ के साथ विकिरण ऊर्जा की अंतःक्रिया की प्रकृति प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के आधार पर भिन्न होगी।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण की सभी आवृत्तियों (तरंग दैर्ध्य) के समुच्चय को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम कहा जाता है। तरंग दैर्ध्य रेंज को क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: पराबैंगनी (यूवी) लगभग 10-380 एनएम, दृश्यमान 380-750 एनएम, अवरक्त (आईआर) 750-100000 एनएम।

यूवी और स्पेक्ट्रम के दृश्य भागों से विकिरण द्वारा किसी पदार्थ के अणु को प्रदान की गई ऊर्जा अणु की इलेक्ट्रॉनिक स्थिति में बदलाव लाने के लिए पर्याप्त है।

IR किरणों की ऊर्जा कम होती है, इसलिए यह केवल किसी पदार्थ के अणु में कंपन और घूर्णी संक्रमण की ऊर्जा में परिवर्तन लाने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार, स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों में पदार्थों की स्थिति, गुणों और संरचना के बारे में अलग-अलग जानकारी प्राप्त की जा सकती है।

विकिरण अवशोषण के नियम

विश्लेषण की स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधियाँ दो बुनियादी कानूनों पर आधारित हैं। उनमें से पहला बौगुएर-लैंबर्ट कानून है, दूसरा कानून बीयर का कानून है। संयुक्त बाउगुएर-लैम्बर्ट-बीयर कानून में निम्नलिखित सूत्रीकरण है:

रंगीन घोल द्वारा मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का अवशोषण सीधे प्रकाश-अवशोषित पदार्थ की सांद्रता और घोल की परत की मोटाई के समानुपाती होता है जिससे यह गुजरता है।

बाउगुएर-लैंबर्ट-बीयर कानून प्रकाश अवशोषण का बुनियादी कानून है और विश्लेषण के अधिकांश फोटोमेट्रिक तरीकों का आधार है। गणितीय रूप से इसे समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

आकार एलजीमैं / मैं 0 इसे अवशोषित पदार्थ का ऑप्टिकल घनत्व कहा जाता है और इसे अक्षर D या A द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। तब कानून को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

परीक्षण वस्तु से गुजरने वाले मोनोक्रोमैटिक विकिरण के प्रवाह की तीव्रता और विकिरण के प्रारंभिक प्रवाह की तीव्रता के अनुपात को समाधान की पारदर्शिता, या संप्रेषण कहा जाता है और इसे अक्षर T द्वारा दर्शाया जाता है: टी = मैं / मैं 0

इस अनुपात को प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। मान T, जो 1 सेमी मोटी परत के संचरण को दर्शाता है, संप्रेषण कहलाता है। ऑप्टिकल घनत्व डी और ट्रांसमिशन टी एक दूसरे से संबंध से संबंधित हैं

डी और टी मुख्य मात्राएं हैं जो एक निश्चित तरंग दैर्ध्य और अवशोषित परत की मोटाई पर एक निश्चित एकाग्रता के साथ किसी दिए गए पदार्थ के समाधान के अवशोषण की विशेषता बताती हैं।

निर्भरता D(C) रैखिक है, और T(C) या T(l) घातीय है। यह केवल मोनोक्रोमैटिक विकिरण प्रवाह के लिए सख्ती से देखा जाता है।

विलुप्त होने के गुणांक K का मान घोल में पदार्थ की सांद्रता को व्यक्त करने की विधि और अवशोषित परत की मोटाई पर निर्भर करता है। यदि सांद्रता मोल्स प्रति लीटर में व्यक्त की जाती है और परत की मोटाई सेंटीमीटर में है, तो इसे दाढ़ विलुप्त होने का गुणांक कहा जाता है, जिसे प्रतीक ε द्वारा दर्शाया जाता है, और यह 1 मोल/एल की सांद्रता वाले समाधान के ऑप्टिकल घनत्व के बराबर है। 1 सेमी की परत मोटाई के साथ एक क्युवेट में रखा गया।

मोलर प्रकाश अवशोषण गुणांक का मान इस पर निर्भर करता है:

विलेय की प्रकृति से;

मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य;

तापमान;

विलायक की प्रकृति.

बाउगुएर-लैम्बर्ट-बीयर कानून का अनुपालन न करने के कारण।

1. कानून व्युत्पन्न किया गया था और केवल मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के लिए मान्य है, इसलिए, अपर्याप्त मोनोक्रोमैटिककरण कानून के विचलन का कारण बन सकता है, और अधिक हद तक, कम मोनोक्रोमैटिक प्रकाश होगा।

2. समाधानों में विभिन्न प्रक्रियाएं हो सकती हैं जो अवशोषित पदार्थ की सांद्रता या उसकी प्रकृति को बदल देती हैं: हाइड्रोलिसिस, आयनीकरण, जलयोजन, एसोसिएशन, पोलीमराइजेशन, कॉम्प्लेक्सेशन, आदि।

3. विलयनों का प्रकाश अवशोषण विलयन के पीएच पर काफी हद तक निर्भर करता है। जब घोल का pH बदलता है, तो निम्नलिखित परिवर्तन हो सकता है:

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के आयनीकरण की डिग्री;

आयनों के अस्तित्व का रूप, जिससे प्रकाश अवशोषण में परिवर्तन होता है;

परिणामी रंगीन जटिल यौगिकों की संरचना।

इसलिए, कानून अत्यधिक तनु समाधानों के लिए मान्य है, और इसका दायरा सीमित है।

दृश्य वर्णमिति

विलयनों की रंग तीव्रता को विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है। उनमें से, व्यक्तिपरक (दृश्य) वर्णमिति विधियां और उद्देश्य, यानी, फोटोकॉलोरिमेट्रिक हैं।

दृश्य विधियाँ वे हैं जिनमें परीक्षण समाधान के रंग की तीव्रता का आकलन नग्न आंखों से किया जाता है। वर्णमिति निर्धारण के वस्तुनिष्ठ तरीकों में, परीक्षण समाधान की रंग तीव्रता को मापने के लिए प्रत्यक्ष अवलोकन के बजाय फोटोकल्स का उपयोग किया जाता है। इस मामले में निर्धारण विशेष उपकरणों - फोटोकलरिमीटर में किया जाता है, यही कारण है कि विधि को फोटोकलरिमेट्रिक कहा जाता है।

दृश्यमान रंग:

दृश्य विधियों में शामिल हैं:

- मानक श्रृंखला विधि;

- वर्णमिति अनुमापन, या दोहराव की विधि;

- समकारी विधि.

मानक श्रृंखला विधि.मानक श्रृंखला विधि का उपयोग करके विश्लेषण करते समय, विश्लेषण किए गए रंगीन समाधान की रंग तीव्रता की तुलना विशेष रूप से तैयार मानक समाधानों (समान परत मोटाई के साथ) की श्रृंखला के रंगों से की जाती है।

वर्णमिति अनुमापन (दोहराव) विधिविश्लेषण किए गए समाधान के रंग की दूसरे समाधान - नियंत्रण - के रंग से तुलना करने पर आधारित है। नियंत्रण समाधान में निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ को छोड़कर, परीक्षण समाधान के सभी घटक और नमूना तैयार करने में उपयोग किए जाने वाले सभी अभिकर्मक शामिल होते हैं। निर्धारित किये जा रहे पदार्थ का एक मानक घोल ब्यूरेट से इसमें मिलाया जाता है। जब इस घोल की इतनी मात्रा जोड़ी जाती है कि नियंत्रण और विश्लेषण किए गए घोल की रंग तीव्रता बराबर हो जाती है, तो यह माना जाता है कि विश्लेषण किए गए घोल में विश्लेषण की उतनी ही मात्रा है जितनी उसे नियंत्रण घोल में डाली गई थी।

समायोजन विधिऊपर वर्णित दृश्य वर्णमिति विधियों से भिन्न है, जिसमें मानक और परीक्षण समाधानों के रंगों की समानता उनकी एकाग्रता को बदलकर प्राप्त की जाती है। समकरण विधि में, रंगीन विलयनों की परतों की मोटाई को बदलकर रंगों की समानता प्राप्त की जाती है। इस प्रयोजन के लिए, पदार्थों की सांद्रता निर्धारित करते समय, नाली और विसर्जन वर्णमापी का उपयोग किया जाता है।

वर्णमिति विश्लेषण की दृश्य विधियों के लाभ:

निर्धारण तकनीक सरल है, जटिल महंगे उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है;

पर्यवेक्षक की आंख न केवल तीव्रता, बल्कि समाधान के रंग के रंगों का भी मूल्यांकन कर सकती है।

कमियां:

एक मानक समाधान या मानक समाधानों की श्रृंखला तैयार करना आवश्यक है;

अन्य रंगीन पदार्थों की उपस्थिति में किसी घोल की रंग तीव्रता की तुलना करना असंभव है;

लंबे समय तक किसी व्यक्ति की आंखों के रंग की तीव्रता की तुलना करने पर व्यक्ति थक जाता है और निर्धारण त्रुटि बढ़ जाती है;

मानव आंख फोटोवोल्टिक उपकरणों की तरह ऑप्टिकल घनत्व में छोटे बदलावों के प्रति उतनी संवेदनशील नहीं है, जिससे लगभग पांच सापेक्ष प्रतिशत तक एकाग्रता में अंतर का पता लगाना असंभव हो जाता है।

फोटोइलेक्ट्रोकॉलोरिमेट्रिक विधियाँ

फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्री का उपयोग रंगीन समाधानों के प्रकाश अवशोषण या संप्रेषण को मापने के लिए किया जाता है। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को फोटोइलेक्ट्रिक कलरमीटर (पीईसी) कहा जाता है।

रंग की तीव्रता को मापने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक तरीकों में फोटोकल्स का उपयोग शामिल है। उन उपकरणों के विपरीत, जिनमें रंगों की तुलना दृश्य रूप से की जाती है, फोटोइलेक्ट्रोकलोरमीटर में प्रकाश ऊर्जा का रिसीवर एक उपकरण है - एक फोटोकेल। यह उपकरण प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। फोटोकल्स न केवल दृश्यमान में, बल्कि स्पेक्ट्रम के यूवी और आईआर क्षेत्रों में भी वर्णमिति निर्धारण की अनुमति देते हैं। फोटोइलेक्ट्रिक फोटोमीटर का उपयोग करके प्रकाश प्रवाह को मापना अधिक सटीक है और यह पर्यवेक्षक की आंख की विशेषताओं पर निर्भर नहीं करता है। फोटोकल्स का उपयोग तकनीकी प्रक्रियाओं के रासायनिक नियंत्रण में पदार्थों की एकाग्रता के निर्धारण को स्वचालित करना संभव बनाता है। परिणामस्वरूप, फैक्ट्री प्रयोगशाला अभ्यास में दृश्य वर्णमिति की तुलना में फोटोइलेक्ट्रिक वर्णमिति का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

चित्र में. चित्र 1 समाधानों के संचरण या अवशोषण को मापने के लिए उपकरणों में नोड्स की सामान्य व्यवस्था को दर्शाता है।

चित्र: 1 विकिरण अवशोषण को मापने के लिए उपकरणों के मुख्य घटक: 1 - विकिरण स्रोत; 2 - मोनोक्रोमेटर; 3 - समाधान के लिए क्यूवेट; 4 - कनवर्टर; 5 - संकेत सूचक.

माप में प्रयुक्त फोटोकल्स की संख्या के आधार पर फोटोकलरमीटर को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: सिंगल-बीम (सिंगल-आर्म) - एक फोटोकेल वाले उपकरण और डबल-बीम (डबल-आर्म) - दो फोटोकल्स वाले।

सिंगल-बीम एफईसी से प्राप्त माप सटीकता कम है। कारखाने और वैज्ञानिक प्रयोगशालाओं में, दो फोटोकल्स से सुसज्जित फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों का डिज़ाइन एक चर स्लिट डायाफ्राम का उपयोग करके दो प्रकाश किरणों की तीव्रता को बराबर करने के सिद्धांत पर आधारित है, अर्थात, डायाफ्राम की पुतली के उद्घाटन को बदलकर दो प्रकाश प्रवाह के ऑप्टिकल मुआवजे का सिद्धांत।

डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 2. गरमागरम लैंप 1 से प्रकाश को दर्पण 2 का उपयोग करके दो समानांतर किरणों में विभाजित किया जाता है। ये प्रकाश किरणें प्रकाश फिल्टर 3, समाधान 4 के साथ क्यूवेट से गुजरती हैं और फोटोकल्स 6 और 6" पर गिरती हैं, जो एक विभेदक सर्किट के अनुसार गैल्वेनोमीटर 8 से जुड़े होते हैं। स्लॉट डायाफ्राम 5 फोटोकेल पर आपतित प्रकाश प्रवाह की तीव्रता को बदल देता है। 6. फोटोमेट्रिक न्यूट्रल वेज 7, 6" फोटोसेल पर चमकदार प्रवाह घटना को कम करने का कार्य करता है।

अंक 2। दो-बीम फोटोइलेक्ट्रोकलोरमीटर का आरेख

फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्री में एकाग्रता का निर्धारण

फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्री में विश्लेषणकर्ताओं की एकाग्रता निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है:

मानक और परीक्षण रंगीन समाधानों की ऑप्टिकल घनत्व की तुलना करने की एक विधि;

दाढ़ प्रकाश अवशोषण गुणांक के औसत मूल्य के आधार पर निर्धारण विधि;

अंशांकन वक्र विधि;

योगात्मक विधि.

मानक और परीक्षण रंगीन समाधानों के ऑप्टिकल घनत्व की तुलना करने की विधि

निर्धारण के लिए, ज्ञात एकाग्रता के विश्लेषण का एक मानक समाधान तैयार करें, जो परीक्षण समाधान की एकाग्रता के करीब पहुंचता है। एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर इस समाधान का ऑप्टिकल घनत्व निर्धारित करें डी फ़्लो. फिर परीक्षण समाधान का ऑप्टिकल घनत्व निर्धारित किया जाता है डी एक्स समान तरंग दैर्ध्य पर और समान परत मोटाई पर। परीक्षण और संदर्भ समाधानों के ऑप्टिकल घनत्व की तुलना करके, विश्लेषण की अज्ञात सांद्रता पाई जाती है।

तुलना विधि एकल विश्लेषण के लिए लागू है और प्रकाश अवशोषण के बुनियादी कानून के अनिवार्य अनुपालन की आवश्यकता है।

अंशांकन ग्राफ विधि. इस विधि का उपयोग करके किसी पदार्थ की सांद्रता निर्धारित करने के लिए, अलग-अलग सांद्रता के 5-8 मानक समाधानों की एक श्रृंखला तैयार करें। मानक समाधानों की सांद्रता सीमा चुनते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है:

* इसमें अध्ययन के तहत समाधान की एकाग्रता के संभावित माप के क्षेत्र को शामिल किया जाना चाहिए;

* परीक्षण समाधान का ऑप्टिकल घनत्व लगभग अंशांकन वक्र के मध्य के अनुरूप होना चाहिए;

*यह वांछनीय है कि इस सांद्रता सीमा में प्रकाश अवशोषण के मूल नियम का पालन किया जाए, अर्थात निर्भरता ग्राफ रैखिक हो;

* ऑप्टिकल घनत्व मान 0.14...1.3 की सीमा के भीतर होना चाहिए।

मानक समाधानों के ऑप्टिकल घनत्व को मापें और निर्भरता को प्लॉट करें डी(सी) . निश्चय करके डी एक्स अध्ययन के तहत समाधान का, उनके द्वारा खोजे गए अंशांकन वक्र के अनुसार सी एक्स (चित्र 3)।

यह विधि उन मामलों में भी किसी पदार्थ की सांद्रता निर्धारित करना संभव बनाती है जहां प्रकाश अवशोषण के मूल नियम का पालन नहीं किया जाता है। इस मामले में, बड़ी संख्या में मानक समाधान तैयार किए जाते हैं, जिनकी सांद्रता 10% से अधिक नहीं होती है।

चावल। 3. सांद्रण (अंशांकन वक्र) पर समाधान के ऑप्टिकल घनत्व की निर्भरता

योगात्मक विधि- यह एक प्रकार की तुलना विधि है जो परीक्षण समाधान के ऑप्टिकल घनत्व और निर्धारित किए जा रहे पदार्थ की ज्ञात मात्रा को जोड़ने के साथ उसी समाधान की तुलना पर आधारित है।

इसका उपयोग विदेशी अशुद्धियों के हस्तक्षेपकारी प्रभाव को खत्म करने और बड़ी मात्रा में विदेशी पदार्थों की उपस्थिति में विश्लेषक की छोटी मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस विधि के लिए प्रकाश अवशोषण के बुनियादी नियम का अनिवार्य अनुपालन आवश्यक है।

स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री

यह एक फोटोमेट्रिक विश्लेषण विधि है जिसमें किसी पदार्थ की सामग्री स्पेक्ट्रम के दृश्य, यूवी और आईआर क्षेत्रों में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के अवशोषण द्वारा निर्धारित की जाती है। स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री में, फोटोमेट्री के विपरीत, मोनोक्रोमैटाइजेशन प्रकाश फिल्टर द्वारा नहीं, बल्कि मोनोक्रोमेटर्स द्वारा प्रदान किया जाता है, जो तरंग दैर्ध्य को लगातार बदलने की अनुमति देता है। प्रिज्म या विवर्तन झंझरी का उपयोग मोनोक्रोमेटर्स के रूप में किया जाता है, जो प्रकाश फिल्टर की तुलना में प्रकाश की काफी अधिक मोनोक्रोमैटिकिटी प्रदान करते हैं, इसलिए स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक निर्धारण की सटीकता अधिक होती है।

फोटोकलरिमेट्रिक विधियों की तुलना में स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधियां, समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को हल करने की अनुमति देती हैं:

* तरंग दैर्ध्य (185-1100 एनएम) की एक विस्तृत श्रृंखला में पदार्थों का मात्रात्मक निर्धारण करना;

* बहुघटक प्रणालियों का मात्रात्मक विश्लेषण करना (एक साथ कई पदार्थों का निर्धारण);

* प्रकाश-अवशोषित जटिल यौगिकों की संरचना और स्थिरता स्थिरांक निर्धारित करें;

* प्रकाश-अवशोषित यौगिकों की फोटोमेट्रिक विशेषताओं का निर्धारण करें।

फोटोमीटर के विपरीत, स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में मोनोक्रोमेटर एक प्रिज्म या विवर्तन झंझरी है, जो तरंग दैर्ध्य को लगातार बदलने की अनुमति देता है। स्पेक्ट्रम के दृश्य, यूवी और आईआर क्षेत्रों में माप के लिए उपकरण हैं। स्पेक्ट्रोफोटोमीटर का योजनाबद्ध आरेख व्यावहारिक रूप से वर्णक्रमीय क्षेत्र से स्वतंत्र है।

स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, फोटोमीटर की तरह, सिंगल-बीम और डबल-बीम प्रकार में आते हैं। डबल-बीम उपकरणों में, प्रकाश प्रवाह को किसी तरह से मोनोक्रोमेटर के अंदर या उससे बाहर निकलने पर विभाजित किया जाता है: एक प्रवाह फिर परीक्षण समाधान से गुजरता है, दूसरा विलायक के माध्यम से।

एकल-बीम उपकरण एकल तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण माप के आधार पर मात्रात्मक निर्धारण के लिए विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। इस मामले में, डिवाइस की सादगी और संचालन में आसानी एक महत्वपूर्ण लाभ है। दोहरे-बीम उपकरणों के साथ काम करते समय माप की अधिक गति और आसानी गुणात्मक विश्लेषण में उपयोगी होती है, जब स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल घनत्व को एक बड़ी तरंग दैर्ध्य सीमा पर मापा जाना चाहिए। इसके अलावा, लगातार बदलते ऑप्टिकल घनत्व की स्वचालित रिकॉर्डिंग के लिए दो-बीम डिवाइस को आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है: सभी आधुनिक रिकॉर्डिंग स्पेक्ट्रोफोटोमीटर इस उद्देश्य के लिए दो-बीम प्रणाली का उपयोग करते हैं।

एकल और दोहरी बीम उपकरण दोनों दृश्यमान और यूवी माप के लिए उपयुक्त हैं। व्यावसायिक रूप से उत्पादित आईआर स्पेक्ट्रोफोटोमीटर हमेशा दोहरे-बीम डिज़ाइन पर आधारित होते हैं, क्योंकि इनका उपयोग आमतौर पर स्पेक्ट्रम के एक बड़े क्षेत्र को स्कैन और रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है।

एकल-घटक प्रणालियों का मात्रात्मक विश्लेषण फोटोइलेक्ट्रोकलोरिमेट्री के समान तरीकों का उपयोग करके किया जाता है:

मानक और परीक्षण समाधानों के ऑप्टिकल घनत्व की तुलना करके;

दाढ़ प्रकाश अवशोषण गुणांक के औसत मूल्य के आधार पर निर्धारण विधि;

अंशांकन ग्राफ विधि का उपयोग करते हुए,

और इसकी कोई विशिष्ट विशेषता नहीं है।

गुणात्मक विश्लेषण में स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री

स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी भाग में गुणात्मक विश्लेषण। पराबैंगनी अवशोषण स्पेक्ट्रा में आमतौर पर दो या तीन, कभी-कभी पांच या अधिक अवशोषण बैंड होते हैं। अध्ययन के तहत पदार्थ की स्पष्ट रूप से पहचान करने के लिए, विभिन्न सॉल्वैंट्स में इसके अवशोषण स्पेक्ट्रम को दर्ज किया जाता है और प्राप्त आंकड़ों की तुलना ज्ञात संरचना के समान पदार्थों के संबंधित स्पेक्ट्रा से की जाती है। यदि विभिन्न सॉल्वैंट्स में अध्ययन के तहत पदार्थ का अवशोषण स्पेक्ट्रा ज्ञात पदार्थ के स्पेक्ट्रम के साथ मेल खाता है, तो इन यौगिकों की रासायनिक संरचना की पहचान के बारे में निष्कर्ष निकालना उच्च संभावना के साथ संभव है। किसी अज्ञात पदार्थ को उसके अवशोषण स्पेक्ट्रम द्वारा पहचानने के लिए कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के पर्याप्त संख्या में अवशोषण स्पेक्ट्रा का होना आवश्यक है। ऐसे एटलस हैं जो कई, मुख्य रूप से कार्बनिक, पदार्थों के अवशोषण स्पेक्ट्रा को दर्शाते हैं। सुगंधित हाइड्रोकार्बन के पराबैंगनी स्पेक्ट्रा का विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है।

अज्ञात यौगिकों की पहचान करते समय अवशोषण की तीव्रता पर भी ध्यान देना चाहिए। कई कार्बनिक यौगिकों में अवशोषण बैंड होते हैं जिनकी अधिकतम सीमा समान तरंग दैर्ध्य λ पर स्थित होती है, लेकिन उनकी तीव्रता भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, फिनोल के स्पेक्ट्रम में λ = 255 एनएम पर एक अवशोषण बैंड होता है, जिसके लिए अवशोषण अधिकतम पर दाढ़ अवशोषण गुणांक होता है ε अधिकतम= 1450. समान तरंगदैर्घ्य पर, एसीटोन में एक बैंड होता है जिसके लिए ε अधिकतम = 17.

स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में गुणात्मक विश्लेषण। किसी रंगीन पदार्थ, जैसे कि डाई, की पहचान उसके दृश्य अवशोषण स्पेक्ट्रम की समान डाई के साथ तुलना करके भी की जा सकती है। अधिकांश रंगों के अवशोषण स्पेक्ट्रा का वर्णन विशेष एटलस और मैनुअल में किया गया है। डाई के अवशोषण स्पेक्ट्रम से, कोई डाई की शुद्धता के बारे में निष्कर्ष निकाल सकता है, क्योंकि अशुद्धियों के स्पेक्ट्रम में कई अवशोषण बैंड होते हैं जो डाई के स्पेक्ट्रम में अनुपस्थित होते हैं। रंगों के मिश्रण के अवशोषण स्पेक्ट्रम से, मिश्रण की संरचना के बारे में भी निष्कर्ष निकाला जा सकता है, खासकर यदि मिश्रण के घटकों के स्पेक्ट्रा में स्पेक्ट्रम के विभिन्न क्षेत्रों में स्थित अवशोषण बैंड होते हैं।

स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में गुणात्मक विश्लेषण

आईआर विकिरण का अवशोषण सहसंयोजक बंधन की कंपन और घूर्णी ऊर्जा में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है यदि इससे अणु के द्विध्रुवीय क्षण में परिवर्तन होता है। इसका मतलब यह है कि सहसंयोजक बंधन वाले लगभग सभी अणु, एक डिग्री या किसी अन्य तक, आईआर क्षेत्र में अवशोषण में सक्षम हैं।

बहुपरमाणुक सहसंयोजक यौगिकों के अवरक्त स्पेक्ट्रा आमतौर पर बहुत जटिल होते हैं: उनमें कई संकीर्ण अवशोषण बैंड होते हैं और पारंपरिक यूवी और दृश्यमान स्पेक्ट्रा से बहुत अलग होते हैं। अंतर अवशोषित अणुओं और उनके पर्यावरण के बीच बातचीत की प्रकृति से उत्पन्न होते हैं। यह अंतःक्रिया (संघनित चरणों में) क्रोमोफोर में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों को प्रभावित करती है, इसलिए अवशोषण रेखाएं चौड़ी हो जाती हैं और व्यापक अवशोषण बैंड में विलीन हो जाती हैं। इसके विपरीत, आईआर स्पेक्ट्रम में, एक व्यक्तिगत बंधन के अनुरूप आवृत्ति और अवशोषण गुणांक आमतौर पर पर्यावरण में परिवर्तन (अणु के शेष हिस्सों में परिवर्तन सहित) के साथ थोड़ा बदलता है। रेखाएं फैलती भी हैं, लेकिन इतनी नहीं कि एक पट्टी में विलीन हो जाएं।

आमतौर पर, आईआर स्पेक्ट्रा का निर्माण करते समय, संप्रेषण को ऑप्टिकल घनत्व के बजाय प्रतिशत के रूप में y-अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। निर्माण की इस पद्धति के साथ, अवशोषण बैंड वक्र में अवसाद के रूप में दिखाई देते हैं, न कि यूवी स्पेक्ट्रा में मैक्सिमा के रूप में।

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा का निर्माण अणुओं की कंपन ऊर्जा से जुड़ा है। कंपन को अणु के परमाणुओं के बीच संयोजकता बंधन के साथ निर्देशित किया जा सकता है, इस स्थिति में उन्हें संयोजकता कहा जाता है। सममित खिंचाव कंपन होते हैं, जिसमें परमाणु समान दिशाओं में कंपन करते हैं, और असममित खिंचाव कंपन होते हैं, जिसमें परमाणु विपरीत दिशाओं में कंपन करते हैं। यदि बंधों के बीच के कोण में परिवर्तन के साथ परमाणु कंपन होते हैं, तो उन्हें विरूपण कहा जाता है। यह विभाजन बहुत मनमाना है, क्योंकि कंपन के खिंचाव के दौरान, कोण एक डिग्री या दूसरे तक विकृत हो जाते हैं और इसके विपरीत। झुकने वाले कंपन की ऊर्जा आमतौर पर खींचने वाले कंपन की ऊर्जा से कम होती है, और झुकने वाले कंपन के कारण होने वाले अवशोषण बैंड लंबी तरंगों के क्षेत्र में स्थित होते हैं।

किसी अणु के सभी परमाणुओं के कंपन अवशोषण बैंड का कारण बनते हैं जो किसी दिए गए पदार्थ के अणुओं के लिए अलग-अलग होते हैं। लेकिन इन कंपनों के बीच परमाणुओं के समूहों के कंपन को अलग किया जा सकता है, जो अणु के बाकी हिस्सों के परमाणुओं के कंपन के साथ कमजोर रूप से जुड़े होते हैं। ऐसे कंपनों के कारण उत्पन्न अवशोषण बैंड को विशिष्ट बैंड कहा जाता है। वे, एक नियम के रूप में, उन सभी अणुओं के स्पेक्ट्रा में देखे जाते हैं जिनमें परमाणुओं के ये समूह होते हैं। विशिष्ट बैंड का एक उदाहरण 2960 और 2870 सेमी -1 पर बैंड हैं। पहला बैंड सीएच 3 मिथाइल समूह में सी-एच बांड के असममित खिंचाव कंपन के कारण है, और दूसरा उसी समूह के सी-एच बांड के सममित खिंचाव कंपन के कारण है। मामूली विचलन (±10 सेमी -1) वाले ऐसे बैंड सभी संतृप्त हाइड्रोकार्बन के स्पेक्ट्रा में और सामान्य तौर पर, उन सभी अणुओं के स्पेक्ट्रम में देखे जाते हैं जिनमें सीएच 3 समूह होते हैं।

अन्य कार्यात्मक समूह विशेषता बैंड की स्थिति को प्रभावित कर सकते हैं, और आवृत्ति अंतर ±100 सेमी -1 तक हो सकता है, लेकिन ऐसे मामले संख्या में कम हैं और साहित्य डेटा के आधार पर ध्यान में रखा जा सकता है।

स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में गुणात्मक विश्लेषण दो तरीकों से किया जाता है।

1. 5000-500 सेमी -1 (2 - 20 μ) के क्षेत्र में किसी अज्ञात पदार्थ का स्पेक्ट्रम लें और विशेष कैटलॉग या तालिकाओं में समान स्पेक्ट्रम देखें। (या कंप्यूटर डेटाबेस का उपयोग करके)

2. अध्ययनाधीन पदार्थ के स्पेक्ट्रम में विशिष्ट बैंडों की तलाश की जाती है, जिससे पदार्थ की संरचना का अंदाजा लगाया जा सकता है।

1. माप पैरामीटर और माप की विधि के अनुसार विश्लेषण के वाद्य तरीकों का वर्गीकरण। पदार्थों के गुणात्मक विश्लेषण के लिए वाद्य विश्लेषणात्मक तरीकों के उदाहरण

वाद्य (भौतिक रासायनिक) तरीकों को वर्गीकृत करने के तरीकों में से एक में, विश्लेषण विश्लेषण प्रणाली के मापा भौतिक पैरामीटर की प्रकृति और इसके माप की विधि पर आधारित है; इस पैरामीटर का मान पदार्थ की मात्रा का एक फलन है। इसके अनुसार, सभी वाद्य विधियों को पाँच बड़े समूहों में विभाजित किया गया है:

इलेक्ट्रोकेमिकल;

ऑप्टिकल;

क्रोमैटोग्राफ़िक;

रेडियोमेट्रिक;

मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक.

विद्युतरासायनिक विधियाँ विश्लेषण विश्लेषित पदार्थों के विद्युत रासायनिक गुणों के उपयोग पर आधारित होते हैं। इनमें निम्नलिखित विधियाँ शामिल हैं।

इलेक्ट्रोग्रैविमेट्रिक विधि निर्धारित किए जा रहे पदार्थ या उसके घटकों के द्रव्यमान के सटीक माप पर आधारित है, जो विश्लेषण किए गए समाधान से प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह गुजरने पर इलेक्ट्रोड पर जारी होते हैं।

कंडक्टोमेट्रिक विधि समाधानों की विद्युत चालकता को मापने पर आधारित है, जो चल रही रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बदलती है और इलेक्ट्रोलाइट के गुणों, उसके तापमान और विघटित पदार्थ की एकाग्रता पर निर्भर करती है।

पोटेंशियोमेट्रिक विधि - अध्ययन के तहत पदार्थ के घोल में डूबे इलेक्ट्रोड की क्षमता को मापने पर आधारित है। इलेक्ट्रोड क्षमता निरंतर माप स्थितियों के तहत समाधान में संबंधित आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करती है, जो पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके की जाती है।

पोलरोग्राफिक विधि एकाग्रता ध्रुवीकरण की घटना के उपयोग पर आधारित है जो विश्लेषण किए गए इलेक्ट्रोलाइट समाधान के माध्यम से विद्युत प्रवाह पारित करते समय एक छोटी सतह वाले इलेक्ट्रोड पर होती है।

कूलोमेट्रिक विधि किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा के इलेक्ट्रोलिसिस पर खर्च होने वाली बिजली की मात्रा को मापने पर आधारित है। यह विधि फैराडे के नियम पर आधारित है।

ऑप्टिकल तरीके विश्लेषण अध्ययन के तहत यौगिकों के ऑप्टिकल गुणों के उपयोग पर आधारित हैं। इनमें निम्नलिखित विधियाँ शामिल हैं।

उत्सर्जन वर्णक्रमीय विश्लेषण गैस बर्नर, चिंगारी या इलेक्ट्रिक आर्क की लौ में गर्म होने पर पदार्थों के वाष्प द्वारा उत्सर्जित लाइन स्पेक्ट्रा के अवलोकन पर आधारित है। यह विधि पदार्थों की मौलिक संरचना को निर्धारित करना संभव बनाती है।

स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी, दृश्यमान और अवरक्त क्षेत्रों में अवशोषण वर्णक्रमीय विश्लेषण। स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक और फोटोकलरिमेट्रिक विधियाँ हैं। विश्लेषण की स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधि एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश (मोनोक्रोमैटिक विकिरण) के अवशोषण को मापने पर आधारित है, जो पदार्थ के अवशोषण वक्र के अधिकतम से मेल खाती है। विश्लेषण की फोटोकलरिमेट्रिक विधि प्रकाश अवशोषण को मापने या उपकरणों में अवशोषण स्पेक्ट्रम का निर्धारण करने पर आधारित है - स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में फोटोकलरिमीटर।

रेफ्रेक्टोमेट्री अपवर्तक सूचकांक को मापने पर आधारित है।

पोलारिमेट्री - ध्रुवीकरण के तल के घूर्णन को मापने पर आधारित है।

नेफेलोमेट्री घोल में निलंबित बिना रंग के कणों द्वारा प्रकाश के परावर्तन या बिखरने की घटना के उपयोग पर आधारित है। यह विधि निलंबन के रूप में किसी घोल में मौजूद पदार्थ की बहुत कम मात्रा निर्धारित करना संभव बनाती है।

टर्बिडिमेट्री - घोल में निलंबित रंगीन कणों द्वारा प्रकाश के परावर्तन या बिखरने की घटना के उपयोग पर आधारित है। किसी विलयन द्वारा अवशोषित या उसके माध्यम से प्रसारित प्रकाश को उसी तरह मापा जाता है जैसे रंगीन विलयनों की फोटोकलरिमेट्री में।

ल्यूमिनसेंट या फ्लोरोसेंट विश्लेषण - पराबैंगनी प्रकाश से विकिरणित पदार्थों के प्रतिदीप्ति पर आधारित है। यह उत्सर्जित या दृश्य प्रकाश की तीव्रता को मापता है।

फ्लेम फोटोमेट्री (फ्लेम फोटोमेट्री) एक लौ में अध्ययन के तहत पदार्थों के घोल को छिड़कने, विश्लेषण किए जा रहे तत्व की विकिरण विशेषता को अलग करने और उसकी तीव्रता को मापने पर आधारित है। इस विधि का उपयोग क्षार, क्षारीय पृथ्वी और कुछ अन्य तत्वों के विश्लेषण के लिए किया जाता है।

क्रोमैटोग्राफ़िक विधियाँ विश्लेषण चयनात्मक सोखना घटना के उपयोग पर आधारित हैं। इस विधि का उपयोग अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के विश्लेषण में पृथक्करण, एकाग्रता, मिश्रण से व्यक्तिगत घटकों को अलग करने और अशुद्धियों से शुद्धिकरण के लिए किया जाता है।

रेडियोमेट्रिक तरीके विश्लेषण किसी दिए गए तत्व के रेडियोधर्मी विकिरण को मापने पर आधारित होते हैं।

मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण विधियाँ विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की संयुक्त क्रिया के परिणामस्वरूप व्यक्तिगत आयनित परमाणुओं, अणुओं और रेडिकल्स के द्रव्यमान को निर्धारित करने पर आधारित हैं। पृथक कणों का पंजीकरण विद्युत (मास स्पेक्ट्रोमेट्री) या फोटोग्राफिक (मास स्पेक्ट्रोग्राफी) विधियों द्वारा किया जाता है। निर्धारण उपकरणों - मास स्पेक्ट्रोमीटर या मास स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करके किया जाता है।

पदार्थों के गुणात्मक विश्लेषण के लिए विश्लेषण के वाद्य तरीकों के उदाहरण: एक्स-रे प्रतिदीप्ति, क्रोमैटोग्राफी, कूलोमेट्री, उत्सर्जन फोटोमेट्री, फ्लेम फोटोमेट्री, आदि।

2.

2. 1 पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन का सार. प्रतिक्रिया आवश्यकताएँ. ऑक्सीकरण-कमी, अवक्षेपण, जटिलता प्रतिक्रियाओं और संबंधित इलेक्ट्रोड प्रणालियों के उदाहरण। निर्धारण के लिए चित्रमय तरीके अनुमापन अंत बिंदु

पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापनअनुमापित विलयन में डूबे इलेक्ट्रोडों पर विभव में परिवर्तन द्वारा समतुल्य बिंदु निर्धारित करने पर आधारित है। पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन में, गैर-ध्रुवीकरण (उनके माध्यम से धारा प्रवाहित किए बिना) और ध्रुवीकरण (उनके माध्यम से प्रवाहित धारा के साथ) दोनों इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है।

पहले मामले में, अनुमापन प्रक्रिया के दौरान, आयनों में से एक के समाधान में एकाग्रता निर्धारित की जाती है, जिसके लिए रिकॉर्डिंग के लिए एक उपयुक्त इलेक्ट्रोड होता है।

इस सूचक इलेक्ट्रोड पर संभावित ई एक्स नर्नस्ट समीकरण के अनुसार सेट किया गया है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं के लिए, नर्नस्ट समीकरण इस प्रकार है:

जहां E x इन विशिष्ट परिस्थितियों में इलेक्ट्रोड की क्षमता है; ए ठीक है - धातु के ऑक्सीकृत रूप की सांद्रता; एक कम - धातु के कम रूप की एकाग्रता; ई 0 - सामान्य क्षमता; आर - सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (8.314 जे/(डिग्री*मोल)); टी - पूर्ण तापमान; n धातु आयनों के ऑक्सीकृत और घटे हुए रूपों की संयोजकता के बीच का अंतर है।

विद्युत परिपथ बनाने के लिए, एक दूसरा तथाकथित संदर्भ इलेक्ट्रोड, उदाहरण के लिए कैलोमेल इलेक्ट्रोड, अनुमापित घोल में रखा जाता है, जिसकी क्षमता प्रतिक्रिया के दौरान स्थिर रहती है। उल्लिखित ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं के अलावा, गैर-ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोड पर पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन का उपयोग बेअसर प्रतिक्रियाओं के लिए भी किया जाता है। धातुओं (Pt, Wo, Mo) का उपयोग ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं के लिए संकेतक इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। उदासीनीकरण प्रतिक्रियाओं में, एक ग्लास इलेक्ट्रोड का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जिसमें हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के समान एक विस्तृत श्रृंखला की विशेषता होती है। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता पर क्षमता की निर्भरता निम्नलिखित निर्भरता द्वारा व्यक्त की जाती है:

या 25°C पर:

पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन में, अनुमापन का उपयोग अक्सर एक निश्चित क्षमता के लिए नहीं, बल्कि एक निश्चित pH मान के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक तटस्थ pH=7 के लिए। ऊपर चर्चा की गई पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन (इलेक्ट्रोड के माध्यम से प्रवाह के बिना) की आम तौर पर स्वीकृत विधियों के अलावा, ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड के साथ निरंतर वर्तमान पर पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन की विधियां हैं। अधिकतर, दो ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, लेकिन कभी-कभी एक ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है।

गैर-ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोड के साथ पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन के विपरीत, जिसमें इलेक्ट्रोड के माध्यम से वस्तुतः कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, इस मामले में एक छोटा (लगभग कुछ माइक्रोएम्पीयर) प्रत्यक्ष करंट इलेक्ट्रोड (आमतौर पर प्लैटिनम) के माध्यम से पारित किया जाता है, जो एक स्थिर वर्तमान स्रोत से प्राप्त होता है। वर्तमान स्रोत श्रृंखला में जुड़े अपेक्षाकृत बड़े प्रतिरोध के साथ एक उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति (लगभग 45 वी) हो सकता है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रोड के ध्रुवीकरण के कारण प्रतिक्रिया समतुल्य बिंदु तक पहुंचती है, इलेक्ट्रोड पर मापा जाने वाला संभावित अंतर तेजी से बढ़ता है। गैर-ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोड के साथ शून्य धारा पर अनुमापन के दौरान संभावित उछाल का परिमाण बहुत अधिक हो सकता है।

पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन के दौरान प्रतिक्रियाओं की आवश्यकताएं प्रतिक्रिया की पूर्णता हैं; पर्याप्त रूप से उच्च प्रतिक्रिया गति (ताकि आपको परिणामों की प्रतीक्षा न करनी पड़े, और स्वचालन की संभावना हो); प्रतिक्रिया में एक स्पष्ट उत्पाद प्राप्त करना, न कि उत्पादों का मिश्रण जो विभिन्न सांद्रता में प्राप्त किया जा सकता है।

प्रतिक्रियाओं और संबंधित इलेक्ट्रोड प्रणालियों के उदाहरण:

ऑक्सीकरण-वसूलीइ:

इलेक्ट्रोड प्रणाली:

दोनों ही मामलों में, एक प्रणाली का उपयोग किया जाता है जिसमें एक प्लैटिनम इलेक्ट्रोड और एक सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड होता है।

के बारे मेंफैथमइ:

एजी + + सीएल - = एजीसीएलवी।

इलेक्ट्रोड प्रणाली:

कोजटिलताइ:

इलेक्ट्रोड प्रणाली:

अनुमापन अंत बिंदु निर्धारित करने के लिए चित्रमय तरीके। सिद्धांत संपूर्ण अनुमापन वक्र का दृश्य रूप से परीक्षण करना है। यदि हम टाइट्रेंट वॉल्यूम पर संकेतक इलेक्ट्रोड की क्षमता की निर्भरता की साजिश रचते हैं, तो परिणामी वक्र में अधिकतम ढलान होता है - यानी। अधिकतम मूल्य डीई/डीवी- जिसे तुल्यता बिंदु के रूप में लिया जा सकता है। चावल। 2.1, ऐसी ही निर्भरता दिखाते हुए, तालिका में दिए गए आंकड़ों के अनुसार बनाया गया था। 2.1.

तालिका 2.1 सिल्वर नाइट्रेट के 0.2314 एफ घोल के साथ 3.737 एमएमओएल क्लोराइड के पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन के परिणाम

चावल। 2.1 0.2314 एफ सिल्वर नाइट्रेट घोल के साथ 3.737 एमएमओएल क्लोराइड के लिए अनुमापन वक्र: ए- तुल्यता बिंदु के निकट क्षेत्र को दर्शाने वाला एक पारंपरिक अनुमापन वक्र; बी- विभेदक अनुमापन वक्र (तालिका 2.1 से सभी डेटा)

ग्रैन की विधि. आप एक ग्राफ़ बना सकते हैं डीई/डीवी- टाइट्रेंट वॉल्यूम के एक फ़ंक्शन के रूप में प्रति टाइट्रेंट भाग मात्रा में संभावित परिवर्तन। ऐसा ग्राफ तालिका में दिए गए अनुमापन परिणामों से प्राप्त होता है। 2.1, चित्र में दिखाया गया है। 2.2.

चावल। 2.2 ग्रैन वक्र, तालिका में प्रस्तुत पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन डेटा से निर्मित। 2.1

2.2 काम: वी 50% और 100.1% पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के साथ अनुमापनित आयरन (II) सल्फेट के घोल में प्लैटिनम इलेक्ट्रोड की क्षमता की गणना करें; यदि FeI आयनों की सांद्रता ? , एच? और एमएनओ?? 1 mol/dm3 के बराबर

प्लैटिनम इलेक्ट्रोड की क्षमता - तीसरे प्रकार का इलेक्ट्रोड - संयुग्मित रेडॉक्स जोड़े की प्रकृति और इसके ऑक्सीकृत और कम रूपों की एकाग्रता से निर्धारित होती है। इस समाधान में एक जोड़ी है:

Fe 3+ + e - Fe 2+ ,

जिसके लिए:

चूँकि मूल समाधान का शीर्षक 50% है, तो / = 50/50 और 1।

इसलिए, ई = 0.77 + 0.058 लॉग1 = 0.77 वी।

3. एम्पेरोमेट्रिक अनुमापन

3.1 एम्पेरोमेट्रिक अनुमापन, इसका सार, स्थितियाँ। विशिष्ट प्रतिक्रियाओं के उदाहरणों का उपयोग करके अनुमापनित पदार्थ और अनुमापन की प्रकृति के आधार पर अनुमापन वक्र के प्रकार वां

एम्पेरोमेट्रिक अनुमापन.अनुमापन में एम्परोमेट्रिक संकेत के लिए, आप प्रत्यक्ष एम्परोमेट्री के समान मूल डिज़ाइन के सेल का उपयोग कर सकते हैं। इस मामले में, विधि को एकल ध्रुवीकृत इलेक्ट्रोड के साथ एम्परोमेट्रिक अनुमापन कहा जाता है। अनुमापन के दौरान, विश्लेषक, टाइट्रेंट या प्रतिक्रिया उत्पाद के कारण होने वाली धारा को सीमित प्रसार धारा के संभावित क्षेत्र में स्थित कार्यशील इलेक्ट्रोड क्षमता के निरंतर मूल्य पर नियंत्रित किया जाता है।

एक उदाहरण के रूप में, आइए कार्यशील इलेक्ट्रोड की विभिन्न क्षमताओं पर पोटेशियम क्रोमेट के समाधान के साथ पीबी 2+ आयनों के अवक्षेपण अनुमापन पर विचार करें।

रेडॉक्स जोड़े Pb 2+ /Pb और CrO 4 2- /Cr(OH) 3 के सीमित प्रसार धाराओं के क्षेत्र इस तरह से स्थित हैं कि 0 V की क्षमता पर क्रोमेट आयन पहले से ही कम हो जाता है, लेकिन Pb 2+ आयन अभी तक नहीं है (यह प्रक्रिया केवल अधिक नकारात्मक क्षमता पर होती है)।

कार्यशील इलेक्ट्रोड की क्षमता के आधार पर, विभिन्न आकृतियों के अनुमापन वक्र प्राप्त किए जा सकते हैं।

a) क्षमता है - 1V (चित्र 3.1):

तुल्यता बिंदु तक, सेल के माध्यम से बहने वाली धारा Pb 2+ आयनों की कमी के लिए कैथोडिक धारा है। जब टाइट्रेंट मिलाया जाता है, तो उनकी सांद्रता कम हो जाती है और करंट कम हो जाता है। तुल्यता बिंदु के बाद, धारा Cr(VI) से Cr(III) में कमी के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप टाइट्रेंट जुड़ने पर कैथोडिक धारा बढ़ने लगती है। तुल्यता बिंदु (φ = 1) पर अनुमापन वक्र में एक तीव्र विराम देखा जाता है (व्यवहार में यह चित्र 3.1 की तुलना में कम स्पष्ट है)।

बी) क्षमता 0 वी है:

इस क्षमता पर, Pb 2+ आयन कम नहीं होते हैं। इसलिए, तुल्यता बिंदु तक केवल एक छोटा स्थिर अवशिष्ट प्रवाह देखा जाता है। तुल्यता बिंदु के बाद, सिस्टम में मुक्त क्रोमेट आयन दिखाई देते हैं, जो कमी करने में सक्षम होते हैं। इस मामले में, जैसे ही टाइट्रेंट जोड़ा जाता है, कैथोडिक धारा बढ़ जाती है, जैसे - 1V पर अनुमापन के दौरान (चित्र 3.1)।

चावल। 3.1 कार्यशील इलेक्ट्रोड क्षमता पर क्रोमेट आयनों के साथ पीबी 2+ के एम्परोमेट्रिक अनुमापन के वक्र - 1 वी और 0 वी

प्रत्यक्ष एम्परोमेट्री की तुलना में, एम्परोमेट्रिक अनुमापन, किसी भी अनुमापनीय विधि की तरह, उच्च सटीकता की विशेषता है। हालाँकि, एम्परोमेट्रिक अनुमापन विधि अधिक श्रम-गहन है। व्यवहार में सबसे व्यापक रूप से दो ध्रुवीकृत इलेक्ट्रोड के साथ एम्परोमेट्रिक अनुमापन तकनीक का उपयोग किया जाता है।

बायएम्परोमेट्रिक अनुमापन. इस प्रकार का एम्परोमेट्रिक अनुमापन दो ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड, आमतौर पर प्लैटिनम के उपयोग पर आधारित होता है, जिस पर 10-500 एमवी का एक छोटा संभावित अंतर लगाया जाता है। इस मामले में, करंट का प्रवाह तभी संभव है जब दोनों इलेक्ट्रोड पर प्रतिवर्ती विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। यदि कम से कम एक प्रतिक्रिया गतिज रूप से बाधित होती है, तो इलेक्ट्रोड का ध्रुवीकरण होता है और धारा महत्वहीन हो जाती है।

दो ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड वाले सेल के लिए वर्तमान-वोल्टेज निर्भरता चित्र में दिखाई गई है। 3.2. इस मामले में, केवल दो इलेक्ट्रोडों के बीच संभावित अंतर ही भूमिका निभाता है। संदर्भ इलेक्ट्रोड की अनुपस्थिति के कारण प्रत्येक इलेक्ट्रोड का संभावित मूल्य व्यक्तिगत रूप से अनिश्चित रहता है।

चित्र 3.2 ओवरवॉल्टेज के बिना प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया के मामले में दो समान ध्रुवीकरण योग्य इलेक्ट्रोड वाले सेल के लिए वर्तमान-वोल्टेज निर्भरता ( ए) और ओवरवोल्टेज के साथ अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया ( बी).

इलेक्ट्रोड प्रतिक्रियाओं की उत्क्रमणीयता की डिग्री के आधार पर, विभिन्न आकृतियों के अनुमापन वक्र प्राप्त किए जा सकते हैं।

ए) एक प्रतिवर्ती रेडॉक्स युग्म के एक घटक का एक अपरिवर्तनीय युग्म के एक घटक के साथ अनुमापन, उदाहरण के लिए, आयोडीन थायोसल्फेट (चित्र 3.3, ए):

I 2 + 2S 2 O 3 2- 2I - + S 4 O 6 2- .

तुल्यता बिंदु तक, प्रक्रिया के कारण कोशिका में धारा प्रवाहित होती है:

2आई - आई 2 + ई - .

धारा 0.5 की अनुमापन डिग्री तक बढ़ जाती है, जिस पर I 2 /I - जोड़ी के दोनों घटक समान सांद्रता में होते हैं। फिर समतुल्य बिंदु तक धारा कम होने लगती है। तुल्यता बिंदु के बाद, इस तथ्य के कारण कि S 4 O 6 2- /S 2 O 3 2- जोड़ी अपरिवर्तनीय है, इलेक्ट्रोड का ध्रुवीकरण होता है और करंट रुक जाता है।

ख) एक अपरिवर्तनीय युग्म के एक घटक का एक उत्क्रमणीय युग्म के एक घटक के साथ अनुमापन, उदाहरण के लिए, ब्रोमीन के साथ As(III) आयन (चित्र 3.3, बी):

समतुल्य बिंदु तक, इलेक्ट्रोड ध्रुवीकृत होते हैं, क्योंकि As(V)/As(III) रेडॉक्स प्रणाली अपरिवर्तनीय है। सेल से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती। तुल्यता बिंदु के बाद, धारा बढ़ जाती है, क्योंकि समाधान में एक प्रतिवर्ती रेडॉक्स सिस्टम Br 2 / Br - दिखाई देता है।

ग) निर्धारित किया जा रहा पदार्थ और टाइट्रेंट प्रतिवर्ती रेडॉक्स जोड़े बनाते हैं: Fe(II) आयनों का Ce(IV) आयनों के साथ अनुमापन (चित्र 3.3, वी):

यहां, अनुमापन के किसी भी चरण में इलेक्ट्रोड का ध्रुवीकरण नहीं देखा जाता है। तुल्यता बिंदु तक, वक्र का मार्ग चित्र के समान है। 3.3, ए, समतुल्य बिंदु के बाद - जैसा कि चित्र में है। 3.3, बी.

चावल। 3.3 थायोसल्फेट के साथ आयोडीन के बायएम्परोमेट्रिक अनुमापन वक्र ( ए), As(III) ब्रोमीन ( बी) और Fe(II) आयन Ce(IV) आयनों के साथ ( वी)

3.2 काम: वीप्लैटिनम माइक्रोइलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल को 10.00 सेमी3 NaCl समाधान के साथ रखा गया था और 0.0500 mol/dm3 AgNO समाधान के साथ अनुमापन किया गया था। 3 आयतन 2.30 सेमी. NaCl सामग्री की गणना करेंमिश्रण में (%)

प्रतिक्रिया समाधान में होती है:

एजी + + सीएल - = एजीसीएलवी।

वी(एग्नो 3) = 0.0023 (डीएम 3);

n(AgNO3) = n(NaCl);

n(AgNO 3)=c(AgNO 3)*V(AgNO 3)=0.0500*0.0023=0.000115,

या 1.15*10 4 (मोल)।

n(NaCl) = 1.15*10 -4 (mol);

m(NaCl) = M(NaCl)* n(NaCl) = 58.5*1.15*10 -4 = 6.73*10 -3 ग्राम।

आइए NaCl घोल का घनत्व 1 g/cm3 लें, तो घोल का द्रव्यमान 10 g होगा, इसलिए:

n(NaCl) = 6.73*10 -3 /10*100% = 0.0673%।

उत्तर: 0,0673 %.

4. विश्लेषण की क्रोमैटोग्राफ़िक विधियाँ

4.1 विश्लेषण के क्रोमैटोग्राफिक तरीकों में चरण, उनकी विशेषताएं। तरल क्रोमैटोग्राफी मूल बातें

तरल विभाजन क्रोमैटोग्राफी विधि मार्टिन और सिंज द्वारा प्रस्तावित की गई थी, जिन्होंने दिखाया कि एक उपयुक्त रूप से पैक किए गए कॉलम की सैद्धांतिक प्लेट के बराबर ऊंचाई 0.002 सेमी तक पहुंच सकती है। इस प्रकार, 10 सेमी लंबे कॉलम में लगभग 5000 प्लेटें हो सकती हैं; अपेक्षाकृत छोटे स्तंभों से भी उच्च पृथक्करण दक्षता की उम्मीद की जा सकती है।

स्थैतिक चरण।विभाजन क्रोमैटोग्राफी में सबसे आम ठोस वाहक सिलिकिक एसिड या सिलिका जेल है। यह सामग्री पानी को दृढ़ता से अवशोषित करती है; इस प्रकार स्थिर चरण जल है। कुछ पृथक्करणों के लिए, पानी की फिल्म में किसी प्रकार के बफर या मजबूत एसिड (या बेस) को शामिल करना उपयोगी होता है। एलिफैटिक अल्कोहल, ग्लाइकोल या नाइट्रोमेथेन जैसे ध्रुवीय सॉल्वैंट्स का उपयोग सिलिका जेल पर स्थिर चरणों के रूप में भी किया गया है। अन्य वाहकों में डायटोमेसियस पृथ्वी, स्टार्च, सेलूलोज़ और कुचला हुआ ग्लास शामिल हैं; इन ठोस वाहकों को गीला करने के लिए पानी और विभिन्न कार्बनिक तरल पदार्थों का उपयोग किया जाता है।

मोबाइल फेज़।मोबाइल चरण एक शुद्ध विलायक या सॉल्वैंट्स का मिश्रण हो सकता है जो स्थिर चरण के साथ सराहनीय रूप से मिश्रणीय नहीं होते हैं। एलुएंट बढ़ने पर मिश्रित विलायक की संरचना को लगातार बदलकर पृथक्करण दक्षता को कभी-कभी बढ़ाया जा सकता है (ढाल क्षालन).कुछ मामलों में, यदि कई अलग-अलग सॉल्वैंट्स के साथ निक्षालन किया जाए तो पृथक्करण में सुधार होता है। मोबाइल चरण का चयन मुख्य रूप से अनुभवजन्य रूप से किया जाता है।

स्तंभ के माध्यम से तरल के प्रवाह को तेज करने के लिए आधुनिक उपकरण अक्सर एक पंप से सुसज्जित होते हैं।

किसी स्तंभ में किसी पदार्थ के व्यवहार को दर्शाने वाले मुख्य एलसी पैरामीटर मिश्रण घटक का अवधारण समय और अवधारण मात्रा हैं। विश्लेषण किए गए नमूने को पेश करने के क्षण से लेकर चरम अधिकतम के पंजीकरण तक के समय को कहा जाता है अवधारण समय (क्षालन) टी आर. अवधारण समय में दो घटक होते हैं - मोबाइल में पदार्थ का निवास समय टी 0 और गतिहीन टी एस चरण:

टी आर.= टी 0 +टी एस. (4.1)

अर्थ टी 0 वास्तव में स्तंभ के माध्यम से अधिशोषित घटक के पारित होने के समय के बराबर है। अर्थ टी आर यह नमूने की मात्रा पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि पदार्थ और शर्बत की प्रकृति के साथ-साथ शर्बत की पैकेजिंग पर निर्भर करता है और कॉलम से कॉलम में भिन्न हो सकता है। अत: वास्तविक धारण क्षमता का वर्णन करने के लिए परिचय देना चाहिए सही अवधारण समय टी? आर:

टी? आर= टी आर -टी 0 . (4.2)

अवधारण को चिह्नित करने के लिए, अवधारणा का उपयोग अक्सर किया जाता है बरकरार रखा वॉल्यूम वी आर - मोबाइल चरण की मात्रा जिसे पदार्थ को उत्सर्जित करने के लिए एक निश्चित गति से स्तंभ के माध्यम से पारित किया जाना चाहिए:

वी आर= टी आरएफ, (4.3)

कहाँ एफ- मोबाइल चरण की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर, सेमी 3 एस -1।

गैर सोखने योग्य घटक (मृत मात्रा) को धोने की मात्रा के माध्यम से व्यक्त की जाती है टी 0 : वी 0 = टी 0 एफ, और इसमें सोर्बेंट द्वारा कब्जा न किए गए कॉलम की मात्रा, नमूना इंजेक्शन डिवाइस से कॉलम तक और कॉलम से डिटेक्टर तक संचार की मात्रा शामिल है।

सही अवधारण वॉल्यूम V? आर क्रमशः के बराबर:

वी? आर= वी आर -वी 0 . . (4.4)

निरंतर क्रोमैटोग्राफी स्थितियों (प्रवाह दर, दबाव, तापमान, चरण संरचना) के तहत, मान टी आर और वी आर सख्ती से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं और इनका उपयोग पदार्थों की पहचान करने के लिए किया जा सकता है।

दो चरणों के बीच किसी पदार्थ के वितरण की किसी भी प्रक्रिया की विशेषता होती है वितरण गुणांक डी. परिमाण डीनज़रिया सी एस/सी 0 , कहाँ साथ टी और साथ 0 - क्रमशः गतिशील और स्थिर चरणों में पदार्थ की सांद्रता। वितरण गुणांक क्रोमैटोग्राफ़िक मापदंडों से संबंधित है।

अवधारण विशेषता समाई गुणांक भी है क", स्थिर चरण में किसी पदार्थ के द्रव्यमान और गतिशील चरण में किसी पदार्थ के द्रव्यमान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है: क" = एम एन/एम पी. क्षमता गुणांक दर्शाता है कि कोई पदार्थ गतिशील चरण की तुलना में स्थिर चरण में कितने गुना अधिक समय तक रहता है। आकार क"सूत्र का उपयोग करके प्रयोगात्मक डेटा से गणना की गई:

क्रोमैटोग्राफ़िक पृथक्करण का सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर क्रोमैटोग्राफ़िक कॉलम की दक्षता है, जिसका मात्रात्मक माप ऊंचाई है एन,एक सैद्धांतिक प्लेट के बराबर, और सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या एन।

एक सैद्धांतिक प्लेट एक काल्पनिक क्षेत्र है जिसकी ऊंचाई दो चरणों के बीच संतुलन की उपलब्धि से मेल खाती है। एक कॉलम में अधिक सैद्धांतिक प्लेटें, यानी। जितनी अधिक बार संतुलन स्थापित किया जाएगा, स्तंभ उतना ही अधिक कुशल होगा। शिखर की चौड़ाई की तुलना करके सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या की गणना सीधे क्रोमैटोग्राम से आसानी से की जा सकती है डब्ल्यूऔर रहने का समय टी आर कॉलम में घटक:

निश्चय करके एनऔर कॉलम की लंबाई जानना एल, गणना करना आसान है एन:

क्रोमैटोग्राफी कॉलम की दक्षता को संबंधित शिखर की समरूपता द्वारा भी चित्रित किया जाता है: शिखर जितना अधिक सममित होगा, कॉलम उतना ही अधिक कुशल होगा। संख्यात्मक रूप से, समरूपता को समरूपता गुणांक के माध्यम से व्यक्त किया जाता है क एस, जिसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

कहाँ बी 0.05 - शिखर की चौड़ाई शिखर की ऊंचाई के बीसवें हिस्से पर; ए- शिखर की अधिकतम ऊंचाई से गिराए गए लंबवत और शिखर की ऊंचाई के बीसवें हिस्से पर शिखर के सामने के किनारे के बीच की दूरी।

क्रोमैटोग्राफ़िक विश्लेषण की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता का आकलन करने के लिए, सापेक्ष मानक विचलन ( आरएसडी),नमूना जनसंख्या में परिणामों के फैलाव को चिह्नित करना:

कहाँ एन- समानांतर क्रोमैटोग्राम की संख्या; एक्स- नमूने में घटक की सामग्री, क्रोमैटोग्राम में संबंधित शिखर के क्षेत्र या ऊंचाई की गणना करके निर्धारित की जाती है; - घटक सामग्री का औसत मूल्य, समानांतर क्रोमैटोग्राम से डेटा के आधार पर गणना की गई; एस 2 - प्राप्त परिणामों का फैलाव।

क्रोमैटोग्राफ़िक विश्लेषण के परिणामों को संभावित माना जाता है यदि क्रोमैटोग्राफ़िक प्रणाली की उपयुक्तता की शर्तें पूरी होती हैं:

संबंधित शिखर से गणना की गई सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या आवश्यक मान से कम नहीं होनी चाहिए;

संबंधित चोटियों का पृथक्करण कारक आवश्यक मान से कम नहीं होना चाहिए;

संबंधित शिखर की ऊंचाई या क्षेत्र के लिए गणना किया गया सापेक्ष मानक विचलन आवश्यक मान से अधिक नहीं होना चाहिए;

संबंधित शिखर का समरूपता गुणांक आवश्यक सीमा के भीतर होना चाहिए।

4.2 के लिएबहुत बड़ा घर: आरयदि क्रोमैटोग्राफी के दौरान निम्नलिखित डेटा प्राप्त होता है, तो आंतरिक मानक विधि (जी और % में) का उपयोग करके नमूने में विश्लेषण की सामग्री की गणना करें: अंशांकन के दौरान: qB=0.00735,एसवी =6.38 सेमीІ,क्यूएसटी=0.00869 ग्राम,एसएसटी=8.47 सेमी², -विश्लेषण करते समय:एसवी=9.38 सेमीІ,VВ=47 मिमीі,क्यूएसटी=0.00465 ग्राम,एसएसटी=4.51 सेमी²

एससीटी/एसवी = के*(क्यूसीटी/क्यूबी);

के = (एससीटी/एसवी)/(क्यूसीटी/क्यूबी) = (8.47/6.38)/(0.00869/0.00735) = 1.123;

क्यूबी = के*क्यूएसटी*(एसवी/एसएसटी) = 1.123*0.00465*(9.38/4.51) = 0.01086 ग्राम।

एक्स, % = के*आर*(एसवी/एससीटी)*100;

आर = क्यूसीटी/क्यूबी = 0.00465/0.01086 = 0.4282;

x, % = 1.123*0.4282*(9.38/4.51) = 100%।

5. फोटोमीट्रिक अनुमापन

5.1 फोटोमीट्रिक अनुमापन. अनुमापन का सार और शर्तें। अनुमापन वक्र. फोटोमीट्रिक अनुमापन के लाभ प्रत्यक्ष फोटोमेट्री के साथ तुलना

अनुमापन अंत बिंदु को रिकॉर्ड करने के लिए फोटोमेट्रिक और स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक माप का उपयोग किया जा सकता है। प्रत्यक्ष फोटोमेट्रिक अनुमापन का अंतिम बिंदु अभिकारक और प्रतिक्रिया उत्पाद, या दोनों की एकाग्रता में एक साथ परिवर्तन के परिणामस्वरूप होता है; जाहिर है, इनमें से कम से कम एक पदार्थ को चयनित तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवशोषित करना होगा। अप्रत्यक्ष विधि टाइट्रेंट की मात्रा पर संकेतक के ऑप्टिकल घनत्व की निर्भरता पर आधारित है।

चावल। 5.1 विशिष्ट फोटोमीट्रिक अनुमापन वक्र। विश्लेषण, प्रतिक्रिया उत्पाद और टाइट्रेंट के दाढ़ अवशोषण गुणांक क्रमशः ई एस, ई पी, ई टी प्रतीकों द्वारा इंगित किए जाते हैं

अनुमापन वक्र. एक फोटोमेट्रिक अनुमापन वक्र सही अवशोषण बनाम अनुमापन आयतन का एक ग्राफ है। यदि शर्तों को सही ढंग से चुना जाता है, तो वक्र में अलग-अलग ढलान वाले दो सीधे खंड होते हैं: उनमें से एक अनुमापन की शुरुआत से मेल खाता है, दूसरा समतुल्य बिंदु से परे निरंतरता से मेल खाता है। तुल्यता बिंदु के पास अक्सर एक ध्यान देने योग्य विभक्ति बिंदु होता है; एक्सट्रपलेशन के बाद अंतिम बिंदु को सीधी रेखा खंडों के प्रतिच्छेदन का बिंदु माना जाता है।

चित्र में. चित्र 5.1 कुछ विशिष्ट अनुमापन वक्र दिखाता है। जब रंगहीन उत्पाद बनाने के लिए गैर-अवशोषित पदार्थों को रंगीन टाइट्रेंट के साथ अनुमापन किया जाता है, तो अनुमापन की शुरुआत में एक क्षैतिज रेखा प्राप्त होती है; तुल्यता बिंदु से परे, ऑप्टिकल घनत्व तेजी से बढ़ता है (चित्र 5.1, वक्र)। ए). जब रंगहीन अभिकर्मकों से रंगीन उत्पाद बनते हैं, तो इसके विपरीत, पहले ऑप्टिकल घनत्व में एक रैखिक वृद्धि देखी जाती है, और फिर एक क्षेत्र दिखाई देता है जिसमें अवशोषण टाइट्रेंट वॉल्यूम पर निर्भर नहीं होता है (चित्र 5.1, वक्र) बी). अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया उत्पादों की वर्णक्रमीय विशेषताओं के आधार पर, अन्य आकृतियों के वक्र भी संभव हैं (चित्र 5.1)।

फोटोमेट्रिक अनुमापन के अंतिम बिंदु के पर्याप्त रूप से भिन्न होने के लिए, अवशोषित प्रणाली या सिस्टम को बीयर के नियम का पालन करना चाहिए; अन्यथा, एक्सट्रपलेशन के लिए आवश्यक अनुमापन वक्र खंडों की रैखिकता बाधित हो जाती है। ऑप्टिकल घनत्व को कारक से गुणा करके आयतन परिवर्तन के लिए सुधार करना भी आवश्यक है (वी+वी)/वी,कहाँ वी- समाधान की प्रारंभिक मात्रा, ए वी- अतिरिक्त टाइट्रेंट की मात्रा।

फोटोमेट्रिक अनुमापन अक्सर प्रत्यक्ष फोटोमेट्रिक विश्लेषण की तुलना में अधिक सटीक परिणाम प्रदान करता है क्योंकि अंतिम बिंदु निर्धारित करने के लिए कई मापों के डेटा को संयोजित किया जाता है। इसके अलावा, फोटोमेट्रिक अनुमापन में अन्य अवशोषित पदार्थों की उपस्थिति को नजरअंदाज किया जा सकता है क्योंकि केवल अवशोषण में परिवर्तन को मापा जाता है।

5.2 काम:एन 0.0284 ग्राम वजन वाले पोटेशियम डाइक्रोमेट के एक तौले हुए हिस्से को 100.00 सेमी3 की क्षमता वाले वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में घोल दिया गया था। एल पर परिणामी समाधान का ऑप्टिकल घनत्व अधिकतम=430 एनएम 1 सेमी की अवशोषित परत मोटाई के साथ 0.728 के बराबर है। इस समाधान के दाढ़ और प्रतिशत एकाग्रता, दाढ़ और विशिष्ट अवशोषण गुणांक की गणना करें

समाधान का ऑप्टिकल घनत्व कहां है; ई - पदार्थ का दाढ़ अवशोषण गुणांक, डीएम 3 *मोल -1 *सेमी -1; साथ - अवशोषक पदार्थ की सांद्रता, mol/dm 3 ; एल अवशोषक परत की मोटाई है, सेमी।

कहाँ क- पदार्थ का विशिष्ट अवशोषण गुणांक, डीएम 3 * जी -1 * सेमी -1।

n(K 2 Cr 2 O 7) = m(K 2 Cr 2 O 7)/ M(K 2 Cr 2 O 7) = 0.0284/294 = 9.67*10 -5 (mol);

c(K 2 Cr 2 O 7) = 9.67*10 -5 /0.1 = 9.67*10 -4 (mol/l);

आइए घोल K 2 Cr 2 O 7 का घनत्व 1 ग्राम/सेमी 3 लें, तो घोल का द्रव्यमान 100 ग्राम होगा, इसलिए:

n(NaCl) = 0.0284/100*100% = 0.0284%।

ई = डी/सीएल =0.728/9.67*10 -4 *1 = 753 (डीएम 3 *मोल -1 *सेमी -1)।

के = डी/सीएल =0.728/0.284 *1 = 2.56(डीएम 3 *जी -1 *सेमी -1)।

6. जिंक क्लोराइड के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण के लिए विश्लेषण के वाद्य तरीकों (ऑप्टिकल, इलेक्ट्रोकेमिकल, क्रोमैटोग्राफिक) का उपयोग करने की संभावना का वर्णन और व्याख्या करें।

ZnCl 2 क्लोराइड; एम=136.29; बीटीएस. ट्रिग., धुंधलापन; सी=2.91 25 ; tmel=318; उबलना=732; С°р=71.33; एस°=111.5; डीएन°=-415.05; ДG°=-369.4; डीएनपीएल=10.25; डीएनएसपी=119.2; y=53.83 20; 53.6 400; 52.2 700; р=1 428; 10 506 ; एस=208 0 ; 272 10; 367 20; 408 25 ; 438 30; 453 40 ; 471 50 ; 495 60 ; 549 80; 614 100; h.r.eff.; आर.ई.टी. 100 12.5, एसी. 43.5 18; दावत। 2.6 20; एन.आर.जेड. NH3.

जिंक क्लोराइड ZnCl 2, हैलाइडों में सबसे अधिक अध्ययन किया गया है, हाइड्रोक्लोरिक एसिड में जिंक मिश्रण, जिंक ऑक्साइड या जिंक धातु को घोलकर प्राप्त किया जाता है। निर्जल जिंक क्लोराइड एक सफेद दानेदार पाउडर है जिसमें हेक्सागोनल-रोम्बोहेड्रल क्रिस्टल होते हैं, जो आसानी से पिघल जाता है और, तेजी से ठंडा होने पर, एक पारदर्शी चीनी मिट्टी के बरतन जैसे द्रव्यमान में जम जाता है। पिघला हुआ जिंक क्लोराइड काफी अच्छी तरह से बिजली का संचालन करता है। गर्म करने पर जिंक क्लोराइड वाष्पित हो जाता है और इसकी वाष्प सफेद सुइयों के रूप में संघनित हो जाती है। यह बहुत हीड्रोस्कोपिक है, लेकिन साथ ही इसे निर्जल रूप में प्राप्त करना आसान है। जिंक क्लोराइड 28 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पानी के बिना क्रिस्टलीकृत हो जाता है, और संकेंद्रित घोल से इसे 10 डिग्री सेल्सियस पर भी निर्जल रूप में अलग किया जा सकता है। जिंक क्लोराइड पानी में घुल जाता है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी (15.6 किलो कैलोरी/मोल) निकलती है। तनु विलयनों में, जिंक क्लोराइड आयनों में अच्छी तरह से वियोजित हो जाता है। जिंक क्लोराइड में बंधन की सहसंयोजक प्रकृति मिथाइल और एथिल अल्कोहल, एसीटोन, डायथाइल ईथर, ग्लिसरीन, एथिल एसीटेट और अन्य ऑक्सीजन युक्त सॉल्वैंट्स, साथ ही डाइमिथाइलफॉर्मामाइड, पाइरीडीन, एनिलिन और अन्य नाइट्रोजन युक्त में इसकी अच्छी घुलनशीलता में प्रकट होती है। मूल प्रकृति के यौगिक.

जिंक क्लोराइड मी से मी 4 तक के सामान्य सूत्रों के अनुरूप जटिल लवण बनाता है, लेकिन सबसे आम और स्थिर लवण होते हैं जिनमें चार क्लोरीन आयन जिंक परमाणु के चारों ओर समन्वित होते हैं, और अधिकांश लवणों की संरचना मी 2 के फार्मूले से मेल खाती है। . जैसा कि रमन स्पेक्ट्रा के अध्ययन से पता चला है, जिंक क्लोराइड के घोल में, इसकी सांद्रता के आधार पर, आयन 2+, ZnCl + (ad), 2- मौजूद हो सकते हैं, और आयन - या 2- का पता नहीं लगाया जाता है। अनेक अम्लों के ऋणायनों के साथ मिश्रित संकुल भी ज्ञात हैं। इस प्रकार, पोटेंशियोमेट्रिक विधियों ने समाधानों में जिंक सल्फेट-क्लोराइड परिसरों के गठन को सिद्ध किया है। मिश्रित परिसरों की खोज की गई: 3-, 4, 5-।

ZnCl 2 को Zn 2+ द्वारा मात्रात्मक और गुणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। इसे अवशोषण स्पेक्ट्रम से फोटोमेट्रिक विधि का उपयोग करके मात्रात्मक और गुणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डाइथिज़ोन, म्यूरेक्साइड, आर्साज़ीन आदि जैसे अभिकर्मकों के साथ।

जिंक का वर्णक्रमीय निर्धारण. जिंक का पता लगाने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण विधियाँ बहुत सुविधाजनक हैं। विश्लेषण तीन पंक्तियों के समूह पर किया जाता है: 3345, 02 आई; 3345.57 I 3345.93 I A, जिनमें से पहली सबसे तीव्र है, या पंक्तियों की एक जोड़ी: 3302.59 I और 3302.94 I A।

हाल के वर्षों में, विश्लेषण के वाद्य तरीकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है, जिनके कई फायदे हैं: विश्लेषण की गति, उच्च संवेदनशीलता, एक साथ कई घटकों को निर्धारित करने की क्षमता, कई तरीकों का संयोजन, स्वचालन और विश्लेषण परिणामों को संसाधित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग। एक नियम के रूप में, विश्लेषण के वाद्य तरीकों में सेंसर और मुख्य रूप से रासायनिक सेंसर का उपयोग किया जाता है, जो उस वातावरण की संरचना के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं जिसमें वे स्थित हैं। जानकारी संग्रहीत करने और स्वचालित रूप से संसाधित करने के लिए सेंसर एक सिस्टम से जुड़े होते हैं। वाद्य विश्लेषण के सबसे महत्वपूर्ण तरीकों को तालिका 16.1 में सूचीबद्ध किया गया है। विश्लेषण के वाद्य तरीकों की विस्तृत चर्चा इस पाठ्यक्रम के दायरे से परे है। यह विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान का विषय है। आइए इस रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में पहले चर्चा किए गए कानूनों और सिद्धांतों के आधार पर कुछ तरीकों पर ध्यान दें।

विद्युतरासायनिक विधि.विश्लेषण के सबसे अधिक लागू इलेक्ट्रोकेमिकल तरीकों में पोटेंशियोमेट्रिक, पोलरोग्राफिक और कंडक्टोमेट्रिक शामिल हैं।

पोटेंशियोमेट्रिक विधिइलेक्ट्रोड क्षमता के मापन पर आधारित है, जो आयनों की गतिविधि पर और तनु विलयनों में आयनों की सांद्रता पर निर्भर करता है। धातु इलेक्ट्रोड की क्षमता नर्नस्ट समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है ( समीकरण 18.3)

तदनुसार, संभावित मान से आयन सांद्रता का अंदाजा लगाया जा सकता है। मापने वाले सेल में एक मापने (संकेत देने वाला) संदर्भ इलेक्ट्रोड होता है, जो निर्धारित किए जा रहे पदार्थ के प्रति संवेदनशील नहीं होता है।

इनका प्रयोग तेजी से हो रहा है आयन-चयनात्मकउन इंटरफेस पर इलेक्ट्रोड जहां आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं होती हैं। आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमता गतिविधि पर निर्भर करती है, और तनु समाधानों में, नर्नस्ट समीकरण (समीकरण 18.3) के अनुसार आयनों की सांद्रता पर निर्भर करती है। पीएच को मापने के लिए सबसे व्यापक रूप से ज्ञात आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड हैं। ग्लास इलेक्ट्रोड की सतह पर आयन विनिमय प्रतिक्रिया होती है

कांच के धनायन ( , , ),

सबस्क्रिप्ट p का अर्थ समाधान है।

कांच और घोल के बीच इंटरफेस पर एक संभावित उछाल होता है, जिसका परिमाण हाइड्रोजन आयनों की गतिविधि पर निर्भर करता है

ग्लास और सहायक इलेक्ट्रोड के साथ मापने वाला सेल एक पीएच डिवाइस से जुड़ा होता है - समाधान के पीएच को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया एक मीटर।

उद्योग Na, K, NH, Cl (निर्धारण सीमा mol/l) और Ca, Mg, NO आयनों (निर्धारण सीमा mol/l) की सांद्रता निर्धारित करने के लिए आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड का भी उत्पादन करता है।

पोलारोग्राफिकयह विधि 1922 में चेक वैज्ञानिक जे. गीजेरोस्की द्वारा प्रस्तावित की गई थी। इस विधि में, वोल्टेज-करंट वक्र एक सेल के लिए प्लॉट किए जाते हैं जिसमें दो, आमतौर पर पारा, इलेक्ट्रोड होते हैं। एक टपकता इलेक्ट्रोड है, दूसरा एक बड़े सतह क्षेत्र के साथ एक स्थिर इलेक्ट्रोड है। विश्लेषित घोल को कोशिका में डाला जाता है। जब करंट प्रवाहित होता है, तो विश्लेषण किया गया आयन पारे की एक बूंद पर जमा हो जाता है और इस बूंद में घुल जाता है:

सेल वोल्टेज मुख्य रूप से टपकने वाले इलेक्ट्रोड की क्षमता से निर्धारित होता है, जिस पर ध्रुवीकरण की एक महत्वपूर्ण एकाग्रता होती है, क्योंकि इसमें एक छोटा सतह क्षेत्र और तदनुसार उच्च वर्तमान घनत्व होता है। इसके आयनों की कमी सीमित वर्तमान मोड में होती है, जिसमें एक गिरते इलेक्ट्रोड के लिए अभिव्यक्ति होती है:

जहां K1 और K2 स्थिरांक हैं;

डी - प्रसार गुणांक;

मी पारे की एक बूंद का द्रव्यमान है;

t बूँद बनने का समय है;

c विलयन में विश्लेषित धातु की सांद्रता है।

पारा इलेक्ट्रोड की क्षमता डिस्चार्ज किए गए आयनों की प्रकृति और धारा से निर्धारित होती है, जो आयनों की सांद्रता पर निर्भर करती है:

आयनों की प्रकृति द्वारा निर्धारित अर्ध-तरंग क्षमता कहां है;

वर्तमान सीमा।

यदि समाधान में एक डिस्चार्जिंग आयन है, तो ध्रुवीय वक्र (पोलारोग्राम) में एक तरंग होती है; यदि कई आयन मौजूद हैं, तो इसमें कई तरंगें होती हैं। आयनों का प्रकार अर्ध-तरंग क्षमता के मूल्य से निर्धारित होता है, और उनकी सांद्रता सीमित धारा के मूल्य से निर्धारित होती है। इस प्रकार, पोलरोग्राफिक विधि किसी समाधान में कई आयनों की सांद्रता निर्धारित करने की अनुमति देती है।

कंडक्टोमेट्री।तनु विलयनों की विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइट्स की सांद्रता के समानुपाती होती है। इसलिए, विद्युत चालकता का निर्धारण करके और अंशांकन ग्राफ पर मूल्य के साथ प्राप्त मूल्य की तुलना करके, आप समाधान में इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता पा सकते हैं। उदाहरण के लिए, कंडक्टोमेट्री विधि उच्च शुद्धता वाले पानी में अशुद्धियों की कुल सामग्री निर्धारित करती है।

क्रोमैटोग्राफ़िक विश्लेषण.क्रोमैटोग्राफी पर आधारित विश्लेषण , गतिशील स्थितियों के तहत सोर्शन विधियों द्वारा गैसों, तरल पदार्थों और घुलनशील पदार्थों के दो और बहुघटक मिश्रणों को अलग करने की अनुमति देना। विश्लेषण विशेष उपकरणों - क्रोमैटोग्राफ का उपयोग करके किया जाता है। कई विश्लेषण विधियां विकसित की गई हैं, जिन्हें प्रक्रिया के तंत्र और कणों की प्रकृति (आणविक, आयन विनिमय, वर्षा, विभाजन क्रोमैटोग्राफी) के अनुसार वर्गीकृत किया गया है। आणविक क्रोमैटोग्राफी अधिशोषक पर अणुओं की विभिन्न अधिशोषण क्षमता पर आधारित होती है, आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी किसी घोल के आयनों के आदान-प्रदान की विभिन्न क्षमता पर आधारित होती है। वर्षा क्रोमैटोग्राफी वाहक पर लागू अभिकर्मकों के साथ बातचीत करते समय विश्लेषण किए जा रहे मिश्रण के घटकों द्वारा गठित अवक्षेपों की विभिन्न घुलनशीलता का उपयोग करती है। विभाजन क्रोमैटोग्राफी दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच पदार्थों के अंतर वितरण पर आधारित है। आणविक (तरल सोखना), आयन विनिमय और वर्षा क्रोमैटोग्राफी आमतौर पर क्रोमैटोग्राफी कॉलम में क्रमशः एक सोखना, आयन विनिमय सामग्री या एक अक्रिय अभिकर्मक वाहक के साथ की जाती है। विभाजन क्रोमैटोग्राफी आमतौर पर कागज या अवशोषक की एक पतली परत पर की जाती है।

विश्लेषण की क्रोमैटोग्राफ़िक विधि के फायदों में गति और विश्वसनीयता, मिश्रण या समाधान के कई घटकों को निर्धारित करने की क्षमता शामिल है।

विश्लेषण के ऑप्टिकल तरीके.ये विधियां किसी पदार्थ के ऑप्टिकल गुणों को मापने और विश्लेषण किए गए पदार्थ के परमाणुओं या अणुओं के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण की बातचीत का अध्ययन करने पर आधारित हैं, जिससे विकिरण, अवशोषण या किरणों का प्रतिबिंब होता है। इनमें उत्सर्जन, ल्यूमिनसेंस और अवशोषण वर्णक्रमीय विधियां शामिल हैं।

उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के अध्ययन पर आधारित विधियाँ कहलाती हैं उत्सर्जन वर्णक्रमीय तरीकेविश्लेषण। उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी विधि में, किसी पदार्थ के नमूने को बहुत उच्च तापमान (2000-15000) तक गर्म किया जाता है ) . जब कोई पदार्थ वाष्पित हो जाता है, तो यह परमाणुओं या आयनों में विघटित हो जाता है, जिससे विकिरण निकलता है। स्पेक्ट्रोग्राफ से गुजरते हुए, विकिरण रंगीन रेखाओं के स्पेक्ट्रम के रूप में घटकों में विघटित हो जाता है। तत्वों के स्पेक्ट्रा पर संदर्भ डेटा के साथ इस स्पेक्ट्रम की तुलना करने से तत्व के प्रकार और वर्णक्रमीय रेखाओं की तीव्रता से पदार्थ की मात्रा निर्धारित करना संभव हो जाता है। यह विधि किसी पदार्थ की सूक्ष्म और अति-सूक्ष्म मात्रा निर्धारित करना, कई तत्वों का विश्लेषण करना और कम समय में संभव बनाती है।

एक प्रकार का उत्सर्जन विश्लेषण है उत्सर्जन लौ फोटोमेट्री,जिसमें परीक्षण समाधान को रंगहीन बर्नर लौ में डाला जाता है। पदार्थ के प्रकार का आकलन लौ के रंग में परिवर्तन से किया जाता है, और पदार्थ की सांद्रता का आकलन लौ के रंग की तीव्रता से किया जाता है। विश्लेषण एक उपकरण - एक लौ फोटोमीटर का उपयोग करके किया जाता है। इस विधि का उपयोग मुख्य रूप से क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातुओं और मैग्नीशियम के विश्लेषण के लिए किया जाता है।

पराबैंगनी (फोटोल्यूमिनसेंस), एक्स-रे (एक्स-रे ल्यूमिनसेंस), और रेडियोधर्मी (रेडियोल्यूमिनसेंस) किरणों के प्रभाव में विश्लेषण किए गए पदार्थ की चमक पर आधारित विधियों को कहा जाता है दीप्तिमान.कुछ पदार्थों में ल्यूमिनसेंट गुण होते हैं, जबकि अन्य पदार्थ विशेष अभिकर्मकों के साथ उपचार के बाद चमक सकते हैं। विश्लेषण की ल्यूमिनेसेंट विधि को बहुत उच्च संवेदनशीलता (तक) की विशेषता है जीचमकदार अशुद्धियाँ)

विकिरण आधारित विधियाँ कहलाती हैं अवशोषण-वर्णक्रमीय।जैसे ही प्रकाश किसी घोल से होकर गुजरता है, प्रकाश या उसके घटक अवशोषित या परावर्तित हो जाते हैं। किसी पदार्थ की प्रकृति और सांद्रता का आकलन किरणों के अवशोषण या परावर्तन की मात्रा से किया जाता है।

बाउगुएर-लैम्बर्ट-बीयर कानून के अनुसार, घोल में रंगीन पदार्थ की सांद्रता पर घोल से गुजरने वाले प्रकाश प्रवाह की तीव्रता में परिवर्तन की निर्भरता साथ, समीकरण द्वारा व्यक्त किया गया है

जहां I0 और I समाधान पर आपतित और समाधान के माध्यम से प्रसारित प्रकाश प्रवाह की तीव्रता हैं;

- प्रकाश अवशोषण गुणांक, विघटित पदार्थ की प्रकृति (दाढ़ गुणांक) के आधार पर;

- प्रकाश-अवशोषित समाधान परत की मोटाई।

प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन को मापकर, विश्लेषक की सांद्रता निर्धारित की जा सकती है। निर्धारण स्पेक्ट्रोफोटोमीटर और फोटोकलरीमीटर का उपयोग करके किया जाता है।

स्पेक्ट्रोफोटोमीटर मेंमोनोक्रोमैटिक विकिरण का उपयोग करें, में फोटो कलरमीटर -दृश्यमान प्रकाश। माप के दौरान प्राप्त आंकड़ों की तुलना मानक समाधानों पर निर्मित स्नातक ग्राफ़ से की जाती है।

यदि किरणों का अवशोषण विश्लेषण घटक के परमाणुओं द्वारा मापा जाता है, जो बर्नर की लौ में विश्लेषक के घोल को छिड़कने से प्राप्त होता है, तो विधि कहलाती है परमाणु अवशोषण(परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी)। यह विधि आपको बहुत कम मात्रा में पदार्थों का विश्लेषण करने की अनुमति देती है।

विलयन में निलंबित ठोस कणों द्वारा प्रकाश के परावर्तन पर आधारित ऑप्टिकल विधि कहलाती है नेफेलोमेट्रिक.विश्लेषण नेफेलोमीटर उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है।

इस प्रकार, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, अवशोषण, उत्सर्जन, अवशोषण या विकिरण के प्रतिबिंब और चुंबकीय क्षेत्र के साथ कणों की बातचीत के नियमों के उपयोग ने उच्च संवेदनशीलता, गति और विश्वसनीयता की विशेषता वाले विश्लेषण के बड़ी संख्या में वाद्य तरीकों को बनाना संभव बना दिया है। दृढ़ संकल्प, और बहुघटक प्रणालियों का विश्लेषण करने की क्षमता।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. कौन से सिद्धांत विश्लेषण के पोटेंशियोमेटिक और पोलारोग्राफिक तरीकों को रेखांकित करते हैं?

2. विश्लेषण के उत्सर्जन वर्णक्रमीय और अवशोषण वर्णक्रमीय तरीकों के सिद्धांतों के बीच क्या अंतर है?

3. स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री और फोटोकलरिमेट्री के बीच क्या अंतर है?

4. यदि OH-आयनों की सांद्रता 34 mg/l बढ़ जाती है, तो OH आयनीकरण के बाद अपशिष्ट जल में साइनाइड आयनों की सांद्रता में कमी की गणना करें।

5. यदि सोडियम आयनों की सांद्रता 46 mg/l बढ़ जाती है, तो Na-cationization के बाद अपशिष्ट जल में कैडमियम आयनों की सांद्रता में कमी की गणना करें।

6. यदि सोडियम आयनों की सांद्रता 69 mg/l बढ़ जाती है, तो Na-cationization के बाद अपशिष्ट जल में पारा आयनों की सांद्रता में कमी की गणना करें।

7. 26 मिलीग्राम/लीटर सीएन युक्त अपशिष्ट जल में साइनाइड आयन के ऑक्सीकरण के लिए सोडियम हाइपोक्लोराइट की सैद्धांतिक प्रति घंटा खपत की गणना करें - यदि प्रति दिन 1000 टन (पीएल 1.02 ग्राम/सेमी3) वजन का अपशिष्ट जल छोड़ा जाता है।

8. पदार्थ की पहचान सीमा की गणना करें यदि सीमित सांद्रता 10 -7 mol/l है और घोल की मात्रा 20 ml है।

सामान्य निष्कर्ष

रसायन विज्ञान, जो पदार्थों और उनके परिवर्तन के नियमों का अध्ययन करता है, मानव ज्ञान के एक विशाल क्षेत्र को कवर करता है। यह पाठ्यपुस्तक रसायन विज्ञान और रासायनिक प्रक्रियाओं के सबसे सामान्य नियमों की रूपरेखा प्रस्तुत करती है जिनका या तो स्कूल में अध्ययन नहीं किया गया था या आंशिक रूप से अध्ययन किया गया था: परमाणुओं का क्वांटम यांत्रिक मॉडल और डी.आई. मेंडेलीव द्वारा तत्वों का आवधिक कानून, अणुओं और ठोस पदार्थों में रासायनिक बंधनों के मॉडल, तत्व रासायनिक थर्मोडायनामिक्स, रासायनिक गतिकी के नियम, समाधानों में रासायनिक प्रक्रियाएं, साथ ही रेडॉक्स, इलेक्ट्रोकेमिकल, परमाणु रासायनिक प्रक्रियाएं और सिस्टम। धातुओं और अधातुओं के गुणों, कुछ कार्बनिक यौगिकों और पॉलिमर पर विचार किया जाता है, और रासायनिक पहचान की बुनियादी अवधारणाएँ दी जाती हैं। यह दिखाया गया है कि कई पर्यावरणीय समस्याएं विभिन्न क्षेत्रों में मानवीय गतिविधियों के कारण होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होती हैं। पर्यावरण की रक्षा के लिए रसायन विज्ञान की संभावनाओं का संकेत दिया गया है।

रसायन विज्ञान निरंतर विकास में है। आधुनिक रसायन विज्ञान की विशेषताओं में बुनियादी कानूनों का गहन विकास और इसकी सैद्धांतिक नींव का विकास (परमाणुओं और अणुओं में इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार के नियम, रासायनिक बंधनों का सिद्धांत, अणुओं और ठोस पदार्थों की संरचनाओं की गणना के लिए तरीकों का विकास) शामिल हैं। रासायनिक गतिकी, समाधान और विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं आदि के सिद्धांत)। साथ ही, रसायन विज्ञान को कई अनसुलझी समस्याओं का सामना करना पड़ता है, जैसे समाधान के सामान्य सिद्धांत का विकास, उत्प्रेरण, ठोस अवस्था रसायन विज्ञान का विकास आदि।

सैद्धांतिक कानून और प्रयोग रसायनज्ञों को व्यवहार में उपयोग किए जाने वाले नए रासायनिक यौगिकों को संश्लेषित करने की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, उत्कृष्ट गैसों के यौगिक, उच्च तापमान वाली अतिचालकता वाले यौगिक, उच्च आयनिक चालकता (सुपरियोनिक्स), फुलरीन, विशेष गुणों वाले पॉलिमर, उदाहरण के लिए, पॉलिमर पहले और दूसरे प्रकार के कंडक्टर, समावेशन यौगिक (क्लैथ्रेट्स) और स्तरित यौगिक, संरचनात्मक सिरेमिक, कंपोजिट इत्यादि।

रसायन विज्ञान की सफलताओं के लिए धन्यवाद, उद्योग के नए क्षेत्र बनाए जा रहे हैं, उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा के लिए ईंधन का उत्पादन, अर्धचालक प्रौद्योगिकी, एकीकृत और कंप्यूटर सर्किट का उत्पादन, दूरसंचार, नए वर्तमान स्रोत, किरो-, प्लाज्मा-रसायन और झिल्ली प्रौद्योगिकियाँ, आदि।

रसायन विज्ञान मानवता के सामने आने वाली मूलभूत समस्याओं को हल करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे जीवाश्म ईंधन सहित प्राकृतिक कच्चे माल का अधिक पूर्ण एकीकृत प्रसंस्करण, सौर ऊर्जा का दोहन, विश्व महासागर के कच्चे माल संसाधनों का उपयोग करना, बीमारियों से लड़ना, मिट्टी की उर्वरता और पशुधन उत्पादकता में वृद्धि . पर्यावरणीय समस्याओं को सुलझाने और प्राकृतिक पर्यावरण के संरक्षण में रसायन विज्ञान को विशेष रूप से महत्वपूर्ण कार्यों का सामना करना पड़ता है। पाठ्यपुस्तक इन समस्याओं को हल करने के कुछ उदाहरण प्रदान करती है। हालाँकि, रसायन विज्ञान में एक लघु पाठ्यक्रम में ऐसे उदाहरणों की अपेक्षाकृत कम संख्या ही शामिल हो सकती है। इसके अलावा, रसायन विज्ञान के विकास से नई घटनाओं, प्रभावों और प्रक्रियाओं और नई सामग्रियों की खोज होगी।

रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में प्राप्त ज्ञान निम्नलिखित पाठ्यक्रमों का अध्ययन करते समय आवश्यक है, जैसे धातुओं की ताकत, सामग्री विज्ञान, गर्मी हस्तांतरण के मूल सिद्धांत, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, रेडियो इंजीनियरिंग, ऊर्जा में विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं की सैद्धांतिक नींव , विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, मैकेनिकल इंजीनियरिंग और उपकरण निर्माण, निर्माण और विशेषज्ञ प्रशिक्षण के अन्य क्षेत्र।

रसायन विज्ञान का ज्ञान प्रौद्योगिकी की किसी भी शाखा में विशेषज्ञों की गतिविधियों में उपयोगी है। उन सभी कार्यों का पहले से अनुमान लगाना असंभव है जिनमें विशेषज्ञों को रासायनिक ज्ञान की आवश्यकता होगी। हालाँकि, रसायन विज्ञान के बुनियादी नियमों को समझना, मोनोग्राफिक और संदर्भ साहित्य का उपयोग करने की क्षमता, और निरंतर प्रशिक्षण विशेषज्ञों को रसायन विज्ञान, रासायनिक प्रक्रियाओं और पदार्थों के नियमों का उपयोग करने सहित उनके सामने आने वाली समस्याओं का इष्टतम समाधान खोजने की अनुमति देता है।

रसायन विज्ञान का ज्ञान किसी भी व्यक्ति के लिए उपयोगी है, क्योंकि वह लगातार विभिन्न पदार्थों और विभिन्न प्रक्रियाओं का सामना करता है, क्योंकि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रक्रिया अधिक से अधिक नई सामग्रियों, नई मशीनों, उपकरणों और उपकरणों को जीवन में लाती है जिसमें रसायन विज्ञान की उपलब्धियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

साहित्य

1. कोरोविन एन.वी. सामान्य रसायन विज्ञान। - एम.: हायर स्कूल, 2002, 558 पी।

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3. नेक्रासोव बी.वी. सामान्य रसायन विज्ञान पर पाठ्यपुस्तक। - एम।; रसायन विज्ञान, 1981, 560 पी.

4. अख्मेतोव एन.एस. सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान: विश्वविद्यालयों के लिए पाठ्यपुस्तक। एम.: हायर स्कूल, 1998,743 पी.

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6. उगई वाई.ए. सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान. एम.: हायर स्कूल, 2000, 527 पी.

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10. वासिलीवा जेड.जी. , ग्रानोव्सकाया ए.ए., माकार्यचेवा ई.पी., टेपरोवा ए.ए., फ्रिडेनबर्ग ई.ई. सामान्य रसायन विज्ञान पर प्रयोगशाला कार्यशाला। - एम।; रसायन विज्ञान, 1969, 304 पी.

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14. ईगोरोव ए.एस., शतस्कया के.पी. रसायन विज्ञान। विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए ट्यूटर मैनुअल - रोस्तोव-ऑन-डॉन: फीनिक्स, 2001, 768 पी।

15. लिडिन आर.ए. प्रश्नों में अकार्बनिक रसायन शास्त्र। एम.: रसायन विज्ञान, 1991, 256 पी।

प्रस्तावना
मॉड्यूल 1. पदार्थ की संरचना
परिचय
1.1 विज्ञान और वैज्ञानिक ज्ञान
1.2 रसायन विज्ञान। प्राकृतिक विज्ञान की प्रणाली में रसायन विज्ञान का स्थान
1.3 अनुशासन के लक्ष्य और उद्देश्य
1.4 रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम के अध्ययन की संरचना और पद्धति
1.5 रसायन विज्ञान का उद्भव एवं विकास
1.6 प्रकृति के अध्ययन एवं प्रौद्योगिकी के विकास में रसायन विज्ञान का महत्व
1.7 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
2 रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ और नियम
2.1 रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ
2.2 रसायन विज्ञान के बुनियादी स्टोइकोमेट्रिक नियम
2.3 रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
2.4 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
3 परमाणु संरचना
3.1 उपपरमाण्विक कणों की खोज। परमाणु संरचना के पहले मॉडल
3.2 एन. बोह्र के अनुसार परमाणु संरचना का सिद्धांत
3.3 इलेक्ट्रॉन के तरंग-कण द्वैत के बारे में विचार
3.4 ई. श्रोडिंगर समीकरण। क्वांटम संख्याएं
3.5 परमाणु कक्षाएँ भरने के सिद्धांत
3.6 परमाणु की संरचना के बारे में आधुनिक विचार। परमाणु संरचना का क्वार्क मॉडल
3.7 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
4. आवर्त सारणी डी.आई. मेंडेलीव। परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना
4.1 आवधिक कानून डी.आई. मेंडलीव
4.2 आवर्त प्रणाली की संरचना और परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के साथ इसका संबंध
4.3 प्रतिक्रियाशीलता और रासायनिक बंधन का अध्ययन करने के लिए आवश्यक बुनियादी अवधारणाएँ
4.4 आवर्त सारणी में तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों में परिवर्तन के मूल पैटर्न डी.आई. मेंडलीव
4.5 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
5 रासायनिक बंधन
5.1 रासायनिक बंधन की अवधारणा। रासायनिक बंधों के मुख्य प्रकार
5.2 वैलेंस बांड विधि
5.3 आणविक कक्षीय विधि
5.4 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
6 अणुओं के बीच परस्पर क्रिया। जटिल संबंध
6.1 वेंडर वाल्स बल
6.2 हाइड्रोजन आबंधन
6.3 जटिल कनेक्शन
6.4 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
7 पदार्थ की समग्र अवस्थाएँ
7.1 रासायनिक प्रणालियाँ
7.2 पदार्थ की गैसीय अवस्था
7.3 प्लाज्मा
7.4 पदार्थ की तरल अवस्था
7.5 ठोस
7.6 क्रिस्टल का बैंड सिद्धांत
7.7 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
मॉड्यूल पर निष्कर्ष 1. पदार्थ की संरचना
मॉड्यूल 2 रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी। समाधान
8 रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी
8.1 बुनियादी परिभाषाएँ
8.2 रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा। ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम
8.3 थर्मोकेमिकल गणना
8.4 एन्ट्रापी. ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम
8.5 ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम
8.6 किसी रासायनिक प्रक्रिया की सहज घटना के लिए मानदंड। गिब्स ऊर्जा
8.7 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
9 रासायनिक संतुलन
9.1 रासायनिक संतुलन
9.2 संतुलन बदलने की विधियाँ
9.3 विषमांगी प्रणालियों में रासायनिक संतुलन
9.4 चरण संतुलन
9.5 अधिशोषण संतुलन
9.6 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
10 समाधान
10.1 समाधानों का वर्गीकरण
10.2 समाधान के सामान्य गुण
10.3 विलयनों में रासायनिक संतुलन
10.4 विघटन प्रक्रियाओं की ऊष्मागतिकी
10.5 अम्ल और क्षार का सिद्धांत
10.6 कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स
10.7 मजबूत इलेक्ट्रोलाइट समाधान
10.8 गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स
10.9 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
11 इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं
11.1 घुलनशीलता उत्पाद
11.2 लवणों का जल अपघटन
11.3 आयन एक्सचेंज
11.4 बफ़र समाधान
11.5 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
12 बिखरी हुई प्रणालियाँ
12.1 बिखरी हुई प्रणालियों के बारे में सामान्य अवधारणाएँ
12.2 कोलॉइडी विलयन
12.3 कोलाइडल विलयन तैयार करने की विधियाँ
12.4 कोलॉइडी विलयनों के प्रकाशिक गुण
12.5 कोलॉइडी विलयनों के गतिक गुण
12.6 कोलॉइडी विलयनों के विद्युत गुण
12.7 कोलाइडल प्रणालियों की गतिज और समग्र स्थिरता
12.8 प्रकृति और प्रौद्योगिकी में कोलाइडल समाधान
12.9 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
मॉड्यूल 2 पर निष्कर्ष। रासायनिक थर्मोडायनामिक्स। समाधान
मॉड्यूल 3. रासायनिक गतिकी। रेडॉक्स प्रक्रियाएं
13 रासायनिक गतिकी
13.1 रासायनिक प्रतिक्रिया की दर
13.2 रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर पर अभिकारकों की प्रकृति का प्रभाव
13.3 सांद्रता पर रासायनिक प्रतिक्रिया की दर की निर्भरता
13.4 तापमान पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता
13.5 प्रतिक्रियाशील पदार्थों की संपर्क सतह पर विषम रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर की निर्भरता
13.6 रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर पर उत्प्रेरक का प्रभाव
13.7 रासायनिक प्रतिक्रियाओं की क्रियाविधि
13.8 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
14 रेडॉक्स प्रक्रियाएं
14.1 रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण
14.2 यौगिकों में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण
14.3 तत्वों के रेडॉक्स गुण
और उनके कनेक्शन
14.4 रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में गुणांक का चयन
14.5 पर्यावरण पर ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं की निर्भरता
14.6 रेडॉक्स प्रक्रियाओं की दिशा
14.7 डैनियल-जैकोबी गैल्वेनिक सेल
14.8 मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड। धातुओं की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता और मानक रेडॉक्स क्षमता
14.9 नर्नस्ट समीकरण
14.10 इलेक्ट्रोलिसिस
14.11 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
15 धातुओं का संक्षारण एवं सुरक्षा
15.1 संक्षारण प्रक्रियाओं की परिभाषा और वर्गीकरण
15.2 रासायनिक संक्षारण
15.3 विद्युतरासायनिक संक्षारण
15.4 धातुओं को संक्षारण से बचाना
15.5 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
मॉड्यूल 3 पर निष्कर्ष. रासायनिक गतिकी। रेडॉक्स प्रक्रियाएं
मॉड्यूल 4 रसायन विज्ञान में चयनित विषय
16 धातुएँ
16.1 सरल पदार्थ एवं यौगिक
16.2 धातुओं के भौतिक एवं रासायनिक गुण
16.3 धातुएँ प्राप्त करना
16.4 धातु मिश्रधातु और सम्मिश्रण
16.5 एस-धातुओं का रसायन
16.6 कुछ पी-धातुओं का रसायन
16.7 डी-तत्वों के रसायन विज्ञान के बुनियादी सिद्धांत
16.8 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
कार्बनिक रसायन विज्ञान के 17 तत्व। पॉलिमर
17.1 विशेषताएं, रासायनिक संरचना का सिद्धांत और कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण
17.2 कार्बनिक बहुलक सामग्री
17.3 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
18 किसी पदार्थ की रासायनिक पहचान एवं विश्लेषण
18.1 पदार्थ की रासायनिक पहचान
18.2 मात्रात्मक विश्लेषण. विश्लेषण के रासायनिक तरीके
18.3 विश्लेषण की वाद्य विधियाँ
18.4 आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
सामान्य निष्कर्ष
साहित्य
सामग्री