Шинжилгээний багажийн аргын ерөнхий шинж чанар. Аналитик хими II Шинжилгээний багажийн аргууд Майстренко В Аналитик дахь шинжилгээний багажийн аргууд

Өнөөдөр эмнэлгийн оношлогооны салбарын мэргэжилтнүүд дотоод эрхтний тогтолцооны анатомийн бүтэц, үйл ажиллагааны онцлогийг нарийн тодорхойлох асар их чадвартай байдаг. Одоо байгаа багажийн судалгааны аргуудыг ашиглах нь ердийн үзүүлэлтүүдээс бага зэргийн хазайлтыг тодорхойлоход тусалдаг. Хэдийгээр лабораторийн оношлогоо, скрининг шинжилгээ нь эсийн түвшинд хөгжиж буй эмгэгийн талаар илүү ихийг мэдэх боломжийг олгодог боловч тэдгээрийн үр дүн нь тодорхой эрхтэн, тогтолцооны үйл ажиллагааны доголдлыг илтгэж болно.

Ихэнх процедурыг тодорхой эмгэгийг тодорхойлоход ашигладаг. Үүний зэрэгцээ ихэнх лабораторийн болон багажийн судалгааны аргуудыг бүх нийтийнх гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Төрөл бүрийн профайлын мэргэжилтнүүд ийм оношлогооны процедурыг хийдэг.

Өвчтөний иж бүрэн үзлэг хийх явцад лабораторийн болон багажийн судалгааны аргыг ашигладаг. Үүний дагуу тэдгээрийг нөхцөлт байдлаар хоёр бүлэгт хуваадаг. Магадгүй бид лабораторийн процедураас эхлэх ёстой бөгөөд эдгээрээс хамгийн түгээмэл нь:

• цусны ерөнхий шинжилгээ;
• цусны хими;
• шээс, өтгөний шинжилгээ;
• цэрний шинжилгээ;
• цус харвалт.

Эдгээр төрлийн судалгаанууд нь скрининг тестийн ангилалд багтдаг. Тэдний давуу тал нь өвчтөний эрүүл мэндэд хямд өртөг, нарийвчлал, аюулгүй байдал юм.

Эмнэлзүйн (ерөнхий) цусны шинжилгээ

Энэ нь ямар нэгэн халдварт болон архаг өвчнийг сэжиглэж байгаа бол үзлэгт хамрагдаж буй хүнд хамгийн түрүүнд зөвлөдөг зүйл юм. Лабораторийн болон багажийн судалгааны аргуудын дунд энэ нь цусны элементүүдийн хэлбэр, тоон шинж чанарыг үнэлэх гол арга юм. Уг процедурыг хийхийн тулд хурууны хялгасан судаснуудаас биоматериал цуглуулдаг. Цусны улаан эс, лейкоцит, ялтасны агууламж, хэлбэрийг үндэслэн өвчтөнд цусны өвчнийг сэжиглэж, бие махбодид шинж тэмдэггүй тохиолддог үрэвслийн процессыг тодорхойлж болно. Цусны эсийн талаархи өгөгдлөөс гадна шинжилгээ нь гемоглобины түвшин, ретикулоцитын тооны талаар мэдээлэл авах боломжийг олгодог.

Биохимийн цусны шинжилгээ

Шинжилгээ нь цусан дахь электролит ба ферментийн агуулгыг яг нарийн тодорхойлоход тусалдаг бөгөөд энэ нь тухайн эрхтний нөхцөл байдлыг илтгэнэ. Скрининг хийх явцад уураг, глюкозын хэмжээ, ихэвчлэн бөөрөөр биеэс ялгарах ёстой бодисын солилцооны хортой бүтээгдэхүүн байгаа эсэхийг тодорхойлдог. Хэрэв ерөнхий шинжилгээнд цусыг өвчтөний хуруунаас авдаг бол биохимийн шинжилгээнд венийн судаснаас авдаг.

Шээсний шинжилгээний үр дүнгээс та юу сурч болох вэ?

Дүрмээр бол энэ биоматериал нь бүрэн ариутгагддаг. Түүний доторх уураг, глюкоз, кетон биеийг тодорхойлох судалгаа хийдэг. Шинжилгээг микроскопоор хийдэг бөгөөд үүний ачаар шээс, хучуур эдийн эсүүд, эритроцитууд, лейкоцитууд, эмгэг төрүүлэгч нян, бактерийг илрүүлэхэд эмгэг процесс үүсэх үед илэрдэг. Юуны өмнө бөөрний үйл ажиллагааны алдагдал эсвэл шээсний замын халдварыг сэжиглэж буй өвчтөнүүдэд судалгаа хийдэг. Хоёр дахь тохиолдолд судалгааны тэргүүлэх арга бол нян судлалын шээсний өсгөвөр байх бөгөөд үр дүн нь зөвхөн бичил биетний эмгэг төрүүлэгчийн төрлийг тодорхойлохоос гадна тохирох эмийг сонгоход тусална, учир нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүд зарим бүлгийн антибиотикт тэсвэртэй байж болно.

Өтгөний шинжилгээ

Ихэнхдээ энэ шинжилгээ нь ходоод гэдэсний зам, элэг, нойр булчирхайн өвчнийг оношлох, эмчилгээний үр дүнг үнэлэх хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй байдаг. Судалгаанд тусгай бэлтгэл хийх шаардлагагүй ч өвчтөнд процедураас хэд хоногийн өмнө өтгөний шинж чанарыг өөрчлөх эм (туулгах эм, фермент, висмут, төмрийн бэлдмэл гэх мэт) хэрэглэхээс татгалзах нь чухал юм.

Эмнэлзүйн лабораторийн хамгийн эхний зүйл бол ялгадасын өнгө, тууштай байдлыг судлах явдал юм. Тиймээс цайвар өнгөтэй, өөх тос агуулсан ялгадас нь бөглөрөлтэй шарлалтыг илтгэнэ. Хоол шингээгүй хүнсний үлдэгдэл бүхий усархаг гэдэсний хөдөлгөөн нь ихэвчлэн жижиг гэдэсний үрэвсэлт үйл явцыг илтгэдэг. Туршилтын өмнөх өдөр өвчтөн исгэх шалтгаан болдог хоол хүнс хэрэглэсэн бол түүний өтгөн нь исгэлэн үнэртэй, хөөстэй тууштай байх болно. Өтгөний хар өнгө нь ихэвчлэн хоол боловсруулах эрхтний дээд хэсэгт цус алддагтай холбоотой байдаг боловч биоматериалын өнгө нь бүрэн байгалийн хүчин зүйлээс үүдэлтэй байж болно (жишээлбэл, нэрс, үхрийн нүд, манжингийн хэрэглээ. процедурын орой). Ходоод гэдэсний замд цус алдах нь өтгөний өтгөн тууштай байдалаар нотлогддог.

Төрөл бүрийн түрхэц

Уг процедур нь эрхтэний салст бүрхүүлийн гадаргуугаас авсан биологийн материалыг микроскопоор судлах явдал юм. Т рхэцийн шинжилгээг эмэгтэйчүүдийн эмчилгээнд өргөн хэрэглэдэг: т рхэцийг умайн хүзүү эсвэл үтрээний хананаас авдаг. Эрэгтэй хүний ​​урологийн оношлогооны үед биоматериалыг шээсний сүвнээс цуглуулдаг. Мөн хоолой, хамар, шулуун гэдэсний хананы салст бүрхэвчээс т рхэц авдаг.

Цэрний скрининг шинжилгээ

Энэ нь амьсгалын замын эрхтнүүдийг судлах боломжтой багаж хэрэгслийн нэг бөгөөд эмгэг процессын мөн чанарыг тогтоох, заримдаа түүний этиологийг тодорхойлоход тусалдаг. Уушиг, амьсгалын замын дараах өвчнийг сэжиглэж байгаа тохиолдолд шинжилгээг ихэвчлэн хийдэг.

• сүрьеэ;
• буглаа ба гангрена;
• бронхоспазмын синдром;
• хатгалгаа;
• силикоз;
• бөглөрөлтэй ателектаз;
• Архаг бронхит;
• бронхоэктаз.

Амьсгалын эрхтнийг шалгах багажийн аргын ачаар мэргэжилтнүүд онош тавьж, өвчний нарийн ширийн зүйлийг (хүнд, үе шат, хүндрэл гэх мэт) тодорхойлох боломжтой. Үүний зэрэгцээ цэрний лабораторийн шинжилгээний үр дүн нь суурь бөгөөд цаашдын оношлогооны явцад хүссэн чиглэлийг тогтоодог. Тиймээс, хэрэв дотор нь хорт хавдрын эсүүд олдвол хавдрын эндобронхиаль байрлал эсвэл задралын талаар дүгнэлт хийдэг бөгөөд үүнийг илүү мэдээлэл сайтай багажийн судалгааны аргуудыг хийсний дараа тодруулдаг. Яг аль нь вэ - энэ талаар доор дэлгэрэнгүй уншина уу.

Дээрх процедуруудын аль нь ч үнэн зөв, найдвартай гэж нэрлэгдэх боломжгүй. Лабораторийн шинжилгээний үзүүлэлтүүдийг тодорхойлохын тулд багажийн судалгааны аргыг ашигладаг. Тэд анагаах ухаанд харьцангуй саяхан ашиглагдаж байна. Жишээлбэл, "хамгийн залуу" орчин үеийн оношлогооны аргуудыг практикт гучаас илүүгүй жил (CT, MRI) ашиглаж байна. Одоогийн байдлаар хэрэглэгдэж буй багажийн судалгааны зарим аргууд нь янз бүрийн эрхтэн, тогтолцоог судлахад ашиглагдах боломжтой тул бүх нийтийнх байдаг.

Флюрографи

Энэ нь уушиг, цээжний нөхцөл байдлыг тодорхойлох зорилготой скринингийн нэг төрөл юм. Судалгааны зарчим нь их биеийн дээд хэсгийн зургийг авах явдал юм. Буудсаны дараа үүссэн рентген зураг дэлгэцэн дээр гарч, тэндээс өөр өөр хэмжээтэй (110х110 мм хүртэл) хальсан дээр гардаг. Насанд хүрэгчид жилд дор хаяж нэг удаа флюрографи хийлгэхийг зөвлөж байна. Энэхүү судалгааны гол зорилго нь хорт хавдар (хорт хавдар) эсвэл халдварт өвчний (уушигны сүрьеэ) далд хэлбэрийг тодорхойлох явдал юм.

Электроэнцефалографи

Хэрэв бид мэдрэлийн мэс заслын хамгийн энгийн багажийн болон лабораторийн судалгааны аргуудын талаар ярих юм бол юуны түрүүнд үүнийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Процедурын явцад тархины цахилгаан үйл ажиллагааг бүртгэдэг. Шалгалт нь өвдөлтгүй явагддаг тул өвчтөнд таагүй байдал, таагүй мэдрэмжийг авчирдаггүй. Судалгааны мөн чанар нь хүний ​​толгойд хорь гаруй электрод наалддаг бөгөөд үүний тусламжтайгаар тархины үйл ажиллагааг тайван байдалд бүртгэдэг. Үүний дараа уг процедурыг дахин хийх боловч өөр аргаар, өвчтөнийг гадны өдөөлт, хурц гэрэлд өртөж, гүнзгий бөгөөд хурдан амьсгалахыг хүсэх, толгойгоо хажуу тийш эргүүлэх гэх мэт. олон тооны эвдэрсэн шугамыг мэргэжилтэн тайлж, өвчтөний гар нь текстийн дүгнэлтийг өгдөг. Электроэнцефалографи нь эпилепсийн төрөл, тархины хэвийн бус шинж чанар, бодисын солилцооны эмгэгийг илрүүлэхэд тусалдаг.

Зүрх судасны тогтолцоог судлах багажийн аргууд

Эдгээрт юуны түрүүнд электрокардиографи орно - хурдан, хүртээмжтэй, эвгүй оношлогооны арга. Цахилгаан импульсээр илэрхийлэгддэг зүрхний үйл ажиллагааг хөдөлгөөнт соронзон хальс дээр тэмдэглэдэг. Дарсан шугамын байрлалаар зүрх судасны эмч нар зүрхний хэсгүүдийн үйл ажиллагааны түвшинг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь хэмнэл, цусны хангамжийн чанар, миокардийн шигдээсийн үр дагавартай холбоотой зүрхний өвчний талаар дүгнэлт гаргах боломжийг олгодог.

ЭКГ-ыг эмчийн зааврын дагуу өдрийн турш хийж болно. Зүрхийг судлах энэхүү багажийн арга нь хүчтэй эм уух эсвэл биеийн хөдөлгөөн ихсэх үед түүний үйл ажиллагааны талаар илүү их мэдээлэл авах боломжийг бидэнд олгоно.

Судасны системийг оношлох талаар ярихдаа тэд ихэвчлэн ангиографи хийлгэхийг хэлдэг. Зүрхний үйл ажиллагааны эмгэгээс үүдэлтэй өвчнийг тодорхойлохын тулд титэм судасны ангиографийн аргыг хэрэглэдэг. Зүрхний титэм судсыг шалгахын тулд өвчтөнд гуяны артериар дамжуулан катетер оруулдаг. Хэрэв гэдэсний катетеризаци хийх боломжгүй бол төхөөрөмжийг бугуйны радиаль артери руу оруулна. Титэм судасны ангиографи нь судалгааны хамгийн нарийн төвөгтэй аргуудын нэг бөгөөд дараах байдалтай байна.

1. Катетер нь аорт руу урагшилна. Засварын үйл явц нь өөрөө бодит цаг хугацаанд дэлгэц дээр харагдана.
2. Төхөөрөмжийг шалгаж буй судаснуудад хүрмэгц тодосгогч бодисыг нийлүүлж, баруун болон зүүн титэм судсанд ээлжлэн тарьдаг.
3. Гадолиниум нь зүрхний судасны хөндийгөөр дүүргэх үед эмч нар янз бүрийн төсөөлөлтэй хэд хэдэн зураг авдаг.

Эхокардиографи (өөрөөр хэлбэл зүрхний хэт авиан шинжилгээ) нь зүрх судасны тогтолцооны эмгэг бүхий өвчтөнүүдийг судлах инвазив бус багажийн арга юм. Өнөөдөр энэ нь аюулгүй бөгөөд өндөр мэдээлэл сайтай арга бөгөөд үүнийг залуу насны өвчтөнүүдэд ч зааж өгдөг. Эхокардиографи нь нярайн согогийг оношлоход онцгой үр дүнтэй байдаг.

Хэт авианы скрининг

Энэ нь багажийн судалгааны өвдөлтгүй, аюулгүй арга бөгөөд бэлтгэл хийх шаардлагагүй. Процедурын зарчим нь дотоод эрхтнүүдийн хэт авианы долгионыг тусгах чадвар юм. Энэ тохиолдолд зураг дэлгэц дээр гарч ирнэ. Яс, мөгөөрсний бүтэц нь цагаан өнгөтэй, шингэн орчин нь бараан өнгөтэй харагддаг. Хэт авианы ачаар та дотоод эрхтний яг хэмжээ, хэлбэрийг тодорхойлж, түүний бүтцийн өчүүхэн өөрчлөлтийг анзаарч чадна. Хэт авиан шинжилгээ нь эмэгтэйчүүд, эх барихын салбарт хамгийн алдартай болсон. Ургийн болзошгүй гажиг нь жирэмсний эхний үе шатанд илэрдэг. Энэхүү багажийн судалгааны арга нь эхийн биеийн байдал, умай, ихэсийн байршил, цусны хангамжийг хянах боломжийг олгодог.

Эндоскопи

Хэт авиан шинжилгээг анагаах ухаанд багажийн судалгааны мэдээллийн арга гэж үздэг ч бүх салбарт ашигладаггүй. Жишээлбэл, энэ нь хөндий ба хөндий эрхтнүүдийг судлахад огт тохиромжгүй тул гэдэс, ходоодыг оношлоход бусад процедурыг ашигладаг. Хоол боловсруулах чадварыг судлах багажийн аргуудын дотроос дурангийн дуранг тэмдэглэх нь зүйтэй. Оношилгооны залруулга нь оптик төхөөрөмж - дурангаар тоноглогдсон уян хатан шилэн төхөөрөмж ашиглан хийгддэг. Түүний хоолойн урт нь нэг ба хагас метр хүрч, диаметр нь 1.3 см-ээс их байдаг.

Эндоскопийн өргөн хэрэглээг мэргэжилтнүүд мэс заслын явцад гистологийн шинжилгээнд зориулж эд эсийн дээж авч чаддагтай холбон тайлбарладаг. Дурангийн зарим загвар нь мэс заслын энгийн процедурыг (полип, дотоод геморрой гэх мэт) хурдан, өвдөлтгүй хийх боломжийг олгодог цахилгаан датчикаар тоноглогдсон байдаг.

Рентген шинжилгээ

Ходоод гэдэсний зам, ясны эд, уушигны багажийн шинжилгээний хамгийн анхны аргуудын нэг. Уг процедур нь рентген туяаг дотоод бүтцээр дамжих зарчим дээр суурилдаг. Рентген туяатай харьцуулахад флюроскопи нь илүү мэдээлэл сайтай арга бөгөөд сул тал нь цацрагийн харьцангуй өндөр тунг хүлээн авах явдал юм. Хэрэв сэжигтэй оношийг зөвшөөрвөл флюроскопийг өөр, аюулгүй судалгааны аргаар солихыг хичээдэг.

Тооцоолсон болон соронзон резонансын дүрслэл

CT бол өндөр нарийвчлал, зургийн нарийвчлалаар тодорхойлогддог рентген зургийн дэвшилтэт төрөл юм. Шалгалтын явцад төхөөрөмж нь мэргэжилтний зааж өгсөн параметрийн дагуу хэд хэдэн зураг авдаг. Компьютер хүлээн авсан өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийсний дараа дэлгэцэн дээр хоёр хэмжээст дүрс гарч ирнэ. Төсөл нь олон талаараа анатомийн хэсгүүдийг санагдуулдаг бөгөөд энэ нь тархи, бөөр, элэг, нойр булчирхай, уушгийг судлахад илүү тохиромжтой байдаг.

MRI (соронзон резонансын дүрслэл) нь хүчирхэг соронзон орон ашигладаг эрхтний цогц үзлэгийн нэг төрөл юм. Энэ арга нь хамгийн үнэтэй бөгөөд төвөгтэй юм. Тархи, нугасыг оношлох аргыг сонгохдоо (ялангуяа удахгүй болох мэс заслын өмнөх өдөр) эмч нар эргэлздэггүй: MRI-аас илүү мэдээлэл сайтай судалгааны арга байхгүй. Гэсэн хэдий ч тооцоолсон томографтай харьцуулахад соронзон резонансын дүрслэл нь зарим сул талуудтай:

• Зураг бүрийг авахад илүү их хугацаа шаардагдана;
• зүрхний шинжилгээнд ашигладаггүй;
• Энэ нь клаустрофоби өвчтэй хүмүүст тохиромжгүй, учир нь өвчтөнийг аварга том CT сканнерд дүрэхийг шаарддаг.

Лабораторийн болон багажийн судалгааны аргуудад бэлтгэх

Ихэнх орчин үеийн оношлогооны процедур нь тусгай урьдчилсан бэлтгэл шаарддаггүй. Гэсэн хэдий ч та зарим төрлийн шалгалтын талаархи зөвлөмжийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Ерөнхий болон биохимийн цусны шинжилгээг үргэлж өлөн элгэн дээр хийдэг. Та ус уухыг зөвшөөрдөг.
• Шээсний шинжилгээ авахын өмнө эрүүл ахуйн зохих журмыг хэрэгжүүлэх нь чухал юм. Биоматериалд зориулсан аяга нь ариутгасан байх ёстой.
• Өтгөний шинжилгээ өгөхөөс 2-3 хоногийн өмнө төмрөөр баялаг, исгэх шалтгаантай хоол хүнс хэрэглэхээс татгалзах нь зүйтэй.
• Хэрэв т рхэцийн нян судлалын шинжилгээг шээсний эмч, эмэгтэйчүүдийн эмчийн зааж өгсөн бол процедурын өмнө өвчтөн шээс бэлэгсийн бүсэд бие засах газар хийх ёсгүй. 24 цагийн турш бэлгийн харьцаанд орохгүй байх.
• Ходоод гэдэсний замын аливаа багажийн инвазив шинжилгээг сайтар бэлтгэх хэрэгтэй. Оношлогооноос гурван өдрийн өмнө өвчтөн гэдэс дотор хий үүсэхийг багасгах хоолны дэглэм барьж, зөвхөн хөнгөн хоол идэх хэрэгтэй. Колоноскопи хийх үед өвчтөнд бие даасан тунгаар laxative (Fortrans эсвэл Duphalac) тогтоодог.
• Эмчилгээний дасгал хийх, эм уухаас өмнө зүрхний хэт авиан шинжилгээ, ЭКГ, судасны судалгааг хийдэг.

Ихэвчлэн эмчлэгч эмч өвчтөнд оношлогооны процедурт бэлтгэх дүрмийг тайлбарладаг. Зөвхөн тэдгээрийг дагаж мөрдөх нь судалгааны найдвартай үр дүнг баталгаажуулж чадна.

Сүүлийн жилүүдэд багажийн шинжилгээний аргууд улам бүр ашиглагдаж байгаа бөгөөд эдгээр нь олон давуу талтай: хурд, өндөр мэдрэмж, хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгэн зэрэг тодорхойлох чадвар, хэд хэдэн аргуудын хослол, автоматжуулалт, шинжилгээний үр дүнг боловсруулахад компьютер ашиглах. Дүрмээр бол багажийн шинжилгээний аргууд нь мэдрэгч (датчик), юуны түрүүнд химийн мэдрэгчийг ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь байрладаг орчны найрлагын талаар мэдээлэл өгдөг. Мэдрэгч нь мэдээллийг хадгалах, автоматаар боловсруулах системд холбогдсон.

Уламжлал ёсоор багажийн шинжилгээний аргуудыг гурван бүлэгт хувааж болно: спектрийн ба оптик, цахилгаан химийн болон хроматографийн шинжилгээний аргууд.

Шинжилгээний спектр ба оптик аргууд нь аналитик ба цахилгаан соронзон цацрагийн (EMR) харилцан үйлчлэлд суурилдаг. Аргуудыг хэд хэдэн шалгуурын дагуу ангилдаг - EMR нь спектрийн тодорхой хэсэгт хамаарах эсэх (хэт ягаан туяаны спектроскопи, фотоэлектролориметр, IR спектроскопи), бодисын EMR (атом, молекул, атомын цөм), физик үзэгдэл (ялгарал, шингээлт гэх мэт). ). Спектрийн болон оптик аргуудын үндсэн шинж чанараар нь ангиллыг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 12.

Атомын ялгарлын спектроскопи нь хийн төлөвт өдөөгдсөн атомуудаас ялгарах гэрлийн урсгалын долгионы урт, эрчмийг хэмжихэд үндэслэсэн шинжилгээний бүлэг юм.

Хүснэгт 12.

Спектрийн болон оптик аргуудын ангилал

Физик үзэгдэл	Харилцааны түвшин
Атом	Молекул
Спектрийн аргууд
Гэрлийн шингээлт (шингээх)	Атомын шингээлтийн спектроскопи (AAS)	Молекул шингээлтийн спектроскопи (MAS): фотоэлектроколориметр, спектрофотометр
Гэрлийн ялгаралт (ялгарал)	Атомын ялгарлын спектроскопи (AES): дөл фотометр	Молекулын ялгарлын спектроскопи (MES): гэрэлтэлтийн шинжилгээ
Хоёрдогч ялгаралт	Атомын флюресцент спектроскопи (AFS)	Молекулын флюресцент спектроскопи (MFS)
Гэрлийн тархалт	-	Тархалтын спектроскопи: нефелометр, турбиметри
Оптик аргууд
Гэрлийн хугарал	-	Рефрактометр
Хавтгай туйлширсан гэрлийн эргэлт	-	Поляриметр

Ялгарлын шинжилгээнд хийн үе шатанд байгаа аналит нь өдөөгдөж, системд EMR хэлбэрээр энерги өгдөг. Атомыг хэвийн төлөвөөс өдөөгдсөн төлөв рүү шилжүүлэхэд шаардагдах энергийг гэнэ өдөөх энерги (өдөөх боломж ) . Атом нь 10 -9 - 10 -8 секундын турш өдөөгдсөн төлөвт байгаа бөгөөд дараа нь эрчим хүчний доод түвшинд буцаж ирээд хатуу тодорхойлсон давтамж, долгионы урттай квант гэрлийг ялгаруулдаг.

Галын фотометр– дөлөөр өдөөгдсөн атомын цацрагийн фотометрийн хэмжилт дээр үндэслэсэн шинжилгээний арга. Галын дөл дэх өндөр температурын улмаас бага өдөөх энергитэй элементүүдийн спектрүүд - шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металлууд өдөөгддөг.

Чанарын шинжилгээг дөл сувдны өнгө, элементүүдийн спектрийн шугам дээр үндэслэн хийдэг. Дэгдэмхий металлын нэгдлүүд нь шатаагч дөлийг нэг эсвэл өөр өнгөөр ​​буддаг. Тиймээс, хэрэв та цагаан алт эсвэл нихром утсан дээр судалж буй бодисыг өнгөгүй шатаагч дөлөнд нэмбэл дөл нь тодорхой элементүүдийн бодисууд, жишээлбэл, тод шар (натри), ягаан (ягаан) өнгөтэй болно. кали), тоосгон улаан (кальци) ), кармин улаан (стронций), шар-ногоон (зэс эсвэл бор), цайвар хөх (хар тугалга эсвэл хүнцэл).

Тоон шинжилгээ нь тохируулгын график ашиглан дээж дэх концентрациас тодорхойлогдож буй элементийн спектрийн шугамын эрчмийн эмпирик хамаарал дээр суурилдаг.

Фотоэлектрокориметриспектрийн харагдах бүсэд (400 – 760 нм) анализаторын гэрлийг шингээхэд үндэслэсэн; Энэ бол молекул шингээх спектроскопийн нэг төрөл юм. Шинжилгээний явцад гэрэл шингээх уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгал нь хэсэгчлэн тархаж, хугардаг боловч ихэнх хэсэг нь шингэсэн байдаг тул гаралтын үед гэрлийн урсгалын эрч хүч нь оролтоос бага байдаг. Энэ аргыг жинхэнэ шийдлийн чанарын болон тоон шинжилгээнд ашигладаг.

Турбидиметрийн аргаШинжлэгчийн түдгэлзүүлсэн тоосонцор монохромат гэрлийг шингээх, сарниулахад суурилдаг. Энэ аргыг суспенз, эмульсийн шинжилгээ, уусмал, байгалийн болон технологийн усанд бага зэрэг уусдаг нэгдлүүдийг үүсгэх чадвартай бодис (хлорид, сульфат, фосфат) тодорхойлоход ашигладаг.

TO оптик шинжилгээний аргууд рефрактометр ба поляриметрийг багтаана.

Рефрактометрийн аргатунгалаг нэгэн төрлийн орчны завсрын завсраар цацраг туяа өнгөрөхөд гэрлийн хугарал дээр суурилдаг. Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс дээр гэрлийн туяа унах үед интерфэйсээс хэсэгчилсэн тусгал, нөгөө орчинд гэрлийн хэсэгчилсэн тархалт үүсдэг. Энэ аргыг бодисыг тодорхойлох, давтамж, тоон шинжилгээнд ашигладаг.

Поляриметр– оптик идэвхит бодисоор хавтгай туйлширсан монохромат гэрлийн туяаг эргүүлэхэд суурилсан оптик спектрийн бус шинжилгээний арга. Энэ арга нь зөвхөн гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэх чадвартай оптик идэвхтэй бодис (сахароз, глюкоз гэх мэт) -ийн чанарын болон тоон шинжилгээнд зориулагдсан.

Шинжилгээний цахилгаан химийн аргуудШинжлэх бодисыг цахилгаан гүйдэлтэй харилцан үйлчлэх үед потенциал, гүйдэл болон бусад шинж чанаруудыг хэмжихэд суурилдаг. Эдгээр аргуудыг гурван бүлэгт хуваадаг: гүйдэл байхгүй үед тохиолддог электродын урвалд суурилсан аргууд ( потенциометр ); гүйдлийн нөлөөн дор үүсэх электродын урвалд суурилсан аргууд ( вольтметри, кулометр, электрогравиметри ); электродын урвалгүй хэмжилт дээр суурилсан аргууд ( кондуктометр – бага давтамжийн титрлэлт ба осциллометр – өндөр давтамжийн титрлэлт).

Хэрэглэх аргын дагуу цахилгаан химийн аргуудыг ангилдаг Чигээрээ , бодисын агууламжаас аналитик дохионы шууд хамаарал дээр үндэслэн, ба шууд бус (титрлэлтийн үед эквивалентийн цэгийг тогтоох).

Аналитик дохиог бүртгэхийн тулд хоёр электрод шаардлагатай - заагч электрод ба лавлах электрод. Потенциал нь илэрсэн ионуудын идэвхжилээс хамаардаг электродыг нэрлэдэг үзүүлэлт. Энэ нь уусмал дахь илэрсэн ионы концентрацийн өөрчлөлтөд хурдан бөгөөд буцаах чадвартай байх ёстой. Потенциал нь илэрсэн ионуудын идэвхжилээс хамаардаггүй, тогтмол хэвээр байгаа электродыг нэрлэдэг лавлагаа электрод . Жишээлбэл, уусмалын рН-ийг тодорхойлохдоо шилэн электродыг заагч электрод болгон, мөнгөн хлоридын электродыг лавлах электрод болгон ашигладаг (Сэдэв 9-ийг үзнэ үү).

Потенциометрийн аргабуцах гальваник элементүүдийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг хэмжихэд үндэслэсэн бөгөөд уусмал дахь ионы концентрацийг (идэвхжил) тодорхойлоход ашигладаг. Тооцоололд Нернстийн тэгшитгэлийг ашигладаг.

Вольтметри- микроэлектрод дээр үүсч, сарнисан гүйдэл үүсэхэд хүргэдэг аналитикийг цахилгаан химийн исэлдүүлэх эсвэл багасгах процесст суурилсан аргуудын бүлэг. Эдгээр аргууд нь хэрэглэсэн хүчдэлээс гүйдлийн хамаарлыг тусгасан гүйдлийн хүчдэлийн муруйг (вольтаммограмм) судлахад суурилдаг. Вольтаммограммууд нь шинжилж буй уусмалын чанарын болон тоон найрлага, түүнчлэн электродын үйл явцын шинж чанарын талаархи мэдээллийг нэгэн зэрэг авах боломжийг олгодог.

Вольтамметрийн аргад хоёр ба гурван электродын эсийг ашигладаг. Үзүүлэлтийн электродууд нь бодисын цахилгаан исэлдүүлэх эсвэл цахилгаан бууруулах үйл явц явагддаг туйлширдаг электродууд юм; лавлагаа электродууд - хоёр дахь төрлийн электродууд (ханасан мөнгөн хлорид эсвэл каломель).

Хэрэв байнга шинэчлэгддэг гадаргуутай дусдаг мөнгөн усны электродыг ажлын туйлширдаг электрод болгон ашиглаж, эсийн доод хэсэгт байрлах мөнгөн усны давхарга нь лавлагаа электродын үүрэг гүйцэтгэдэг бол энэ аргыг нэрлэнэ. полярографи .

Орчин үеийн вольтметрийн хувьд дуслаар цутгаж буй мөнгөн усны электродоос бусад бүх үзүүлэлтийн электродыг (эргэдэг эсвэл хөдөлгөөнгүй цагаан алт эсвэл бал чулуу, суурин мөнгөн ус) ашигладаг.

Кондуктометрийн арга одоо байгаа цэнэгтэй хэсгүүдийн концентрацаас хамааран уусмалын цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжихэд суурилдаг. Шинжилгээний объектууд нь электролитийн уусмал юм. Шингэрүүлсэн уусмалын цахилгаан дамжуулах чанар нь электролитийн концентрацтай пропорциональ байна. Тиймээс цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлж, олж авсан утгыг тохируулгын график дээрх утгатай харьцуулснаар уусмал дахь электролитийн концентрацийг олж болно. Жишээлбэл, кондуктометрийн арга нь өндөр цэвэршилттэй усан дахь хольцын нийт хэмжээг тодорхойлдог.

Хроматографийн аргуудсалгах, тодорхойлох, тоолох нь хөдөлгөөнгүй фазын давхаргын дагуух хөдөлгөөнт фазын урсгал дахь бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөдөлгөөний янз бүрийн хурд дээр суурилдаг бөгөөд хоёр үе шатанд шинжлэгчид байдаг. Давтан сорбци-десорбцийн циклээр салгах үр ашгийг олж авдаг. Энэ тохиолдолд эд ангиудыг хөдөлгөөнт болон суурин фазын хооронд шинж чанарын дагуу өөр өөрөөр хуваарилж, салгахад хүргэдэг. Уламжлал ёсоор хроматографийн аргыг хийн хроматограф, ион солилцоо, цаас гэж хувааж болно.

Хийн хроматографи- нэг нь хий, нөгөө нь хатуу сорбент эсвэл наалдамхай шингэн болох фазын хоорондох бодисын тархалтад үндэслэсэн дэгдэмхий халуунд тэсвэртэй нэгдлүүдийг ялгах арга. Хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах нь шинжлэгдэж буй бодисын шингээх чадвар эсвэл уусах чадвараас шалтгаалан тэдгээрийн хийн хольц нь хөдөлгөөнгүй фазын дагуу хөдөлгөөнт фазын урсгалтай багананд шилжих үед үүсдэг.

Хийн хроматографийн шинжилгээний объект нь 400-аас бага молекул жинтэй, 300 0 С-аас бага буцлах температуртай хий, шингэн, хатуу бодис юм. Хроматографийн аргаар ялгах явцад шинжлэгдсэн нэгдлүүдийг устгаж болохгүй.

Ион солилцооны хроматографи- Шинжилгээнд хамрагдсан хольц ба ион солилцуур (ион солилцуур) -ын ионуудын эквивалент солилцоонд суурилсан бодисыг ялгах, шинжлэх арга. Гетероген системийн үе шатуудын хооронд ионуудын солилцоо явагддаг. Хөдөлгөөнгүй үе шат нь ион солилцогч; Дүрмээр бол ус нь сайн уусгах, ионжуулах шинж чанартай тул хөдөлгөөнт байдаг. Уусмал дахь солилцооны ионы концентраци ба сорбент (ион солилцуур) фазын харьцааг ион солилцооны тэнцвэрт байдлаар тодорхойлно.

Цаасан хроматографи Хавтгай хроматографийг хэлдэг бөгөөд энэ нь хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох аналитийн тархалт дээр суурилдаг. Хуваалтын хроматографийн хувьд бодисыг салгах нь хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тархалтын коэффициентүүдийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан үүсдэг. Уг бодис нь хоёр үе шатанд уусмал хэлбэрээр байдаг. Хөдөлгөөнгүй фаз нь хроматографийн цаасны нүхэнд үлддэг бөгөөд цаас нь хөдөлгөөнгүй фазын тээвэрлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Тиймээс цахилгаан химийн, сорбци, ялгаралт, шингээлт эсвэл цацрагийн тусгал, бөөмсийн соронзон оронтой харилцан үйлчлэлийн хуулиудыг ашиглах нь өндөр мэдрэмж, хурд, найдвартай байдлаар тодорхойлогддог олон тооны багажийн шинжилгээний аргыг бий болгох боломжийг олгосон. шийдэмгий байдал, олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системд дүн шинжилгээ хийх чадвар.

Бие даан суралцах асуултууд:

1. Бодисын химийн тодорхойлолт гэж юу вэ?

2. Та шинжилгээний ямар төрлийг мэдэх вэ?

3. Бодисын цэвэр байдал гэж юу вэ?

4. Органик бус бодисын катионыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

5. Органик бус бодисын анионыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

6. Тоон шинжилгээний аргуудыг хэрхэн ангилдаг вэ?

7. Гравиметрийн шинжилгээний аргын үндэс нь юу вэ?

8. Титриметрийн шинжилгээний аргуудын онцлог юу вэ?

9. Шинжилгээний химийн аргын онцлог юу вэ?

10. Шинжилгээний багажийн аргуудыг хэрхэн ангилдаг вэ?

11. Шинжилгээний цахилгаан химийн аргын үндэс нь юу вэ?

12. Шинжилгээний хроматографийн аргын үндэс нь юу вэ?

13. Оптик шинжилгээний аргуудын үндэс нь юу вэ?

Уран зохиол:

1. Ахметов Н.С. Ерөнхий ба органик бус хими. М .: Дээд сургууль. – 2003, 743 х.

2. Ахметов Н.С. Ерөнхий болон органик бус химийн лаборатори, семинарын хичээлүүд. М .: Дээд сургууль. – 2003, 367 х.

3. Васильев В.П. Аналитик хими. - М .: Илүү өндөр. сургууль – 1989, 1-р хэсэг, 320 х, 2-р хэсэг, 326 х.

4. Коровин Н.В. Ерөнхий хими. - М .: Илүү өндөр. сургууль – 1990, 560 х.

5. Глинка Н.Л. Ерөнхий хими. - М .: Илүү өндөр. сургууль – 1983, 650 х.

6. Глинка Н.Л. Ерөнхий химийн бодлого, дасгалын цуглуулга. - М .: Илүү өндөр. сургууль – 1983, 230 х.

7. Ерөнхий хими. Биофизикийн хими. Биоген элементүүдийн хими./ Ред. Ю.А. Ершова - М .: Дээд. сургууль – 2002, 560 х.

8. Фролов В.В. Хими. - М .: Илүү өндөр. сургууль – 1986, 450 х.

Хүлээн авсан материалыг бид юу хийх вэ:

Хэрэв энэ материал танд хэрэгтэй байсан бол та үүнийг нийгмийн сүлжээн дэх хуудсандаа хадгалах боломжтой.

Жиргээ

Энэ хэсгийн бүх сэдвүүд:

Воронеж 2011 он
Лекц No1 (2 цаг) Удиртгал асуулт: 1. Химийн хичээл. Байгаль, технологийн хөгжилд химийн шинжлэх ухааны ач холбогдол. 2. Суурь

Химийн тоон үндсэн хуулиуд
Химийн үндсэн тоон хуулиудад: найрлагын тогтмол байдлын хууль, олон тооны харьцааны хууль, эквивалентийн хууль орно. Эдгээр хуулиудыг 13-р зууны төгсгөл - 19-р зууны эхэн үед нээсэн бөгөөд

Атомын бүтцийн орчин үеийн загвар
Атомын бүтцийн тухай орчин үеийн онол нь Ж.Томсоны (1897 онд электроныг нээж, 1904 онд атомын бүтцийн загварыг санал болгосон бөгөөд үүний дагуу атом нь цэнэгтэй бөмбөрцөг юм) бүтээл дээр суурилдаг.

Орбитын квант тоо 0 1 2 3 4
l-ийн утга бүр нь тусгай хэлбэрийн тойрог замд тохирдог, жишээлбэл, s-орбитал нь бөмбөрцөг хэлбэртэй, p-орбитал нь дамббелл хэлбэртэй байдаг. Ижил бүрхүүлд дэд түвшний энерги E цувралд нэмэгддэг

Олон электрон атомын бүтэц
Аливаа системийн нэгэн адил атомууд хамгийн бага энергитэй байхыг эрмэлздэг. Энэ нь электронуудын тодорхой төлөвт хүрдэг, өөрөөр хэлбэл. тойрог замд электронуудын тодорхой хуваарилалт дээр. Бичлэг

Элементүүдийн үечилсэн шинж чанарууд
Элементүүдийн электрон бүтэц үе үе өөрчлөгддөг тул тэдгээрийн электрон бүтцээр тодорхойлогддог элементүүдийн шинж чанарууд, тухайлбал иончлолын энерги,

Д.И.Менделеевийн элементүүдийн үечилсэн систем
1869 онд Д.И.Менделеев үечилсэн хуулийг нээснээ зарласан бөгөөд орчин үеийн томъёолол нь дараах байдалтай байна: элементүүдийн шинж чанар, түүнчлэн тэдгээрийн нэгдлүүдийн хэлбэр, шинж чанарууд.

Химийн бондын ерөнхий шинж чанар
Материйн бүтцийн тухай сургаал нь нэгтгэх янз бүрийн төлөвт байгаа бодисуудын бүтцийн олон янз байдлын шалтгааныг тайлбарладаг. Орчин үеийн физик, физик-химийн аргууд нь туршилтаар тодорхойлох боломжийг олгодог

Химийн холболтын төрлүүд
Химийн бондын үндсэн төрлүүд нь ковалент (туйлт ба туйлт бус), ион ба металлын холбоо юм. Ковалент холбоо нь үүссэн химийн холбоо юм

Молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн төрлүүд
Цахим бүрхүүлийн бүтэц өөрчлөгддөггүй холбоог молекулуудын харилцан үйлчлэл гэж нэрлэдэг. Молекулуудын харилцан үйлчлэлийн үндсэн төрлүүд нь:

Молекулуудын орон зайн бүтэц
Молекулуудын орон зайн бүтэц нь электрон үүлний давхцлын орон зайн чиглэлээс молекул дахь атомын тоо, электрон хос бондын тооноос хамаарна.

Бодисын нэгтгэх төлөвийн ерөнхий шинж чанар
Бараг бүх мэдэгдэж буй бодисууд нь нөхцөл байдлаас шалтгаалан хий, шингэн, хатуу эсвэл плазмын төлөвт байдаг. Үүнийг материйн нэгтгэх төлөв гэж нэрлэдэг. Аг

Бодисын хийн төлөв. Идеал хийн хуулиуд. Бодит хийнүүд
Хий нь байгальд түгээмэл бөгөөд технологид өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээрийг түлш, хөргөлтийн бодис, химийн үйлдвэрлэлийн түүхий эд, механик ажил гүйцэтгэх ажлын шингэн болгон ашигладаг.

Бодисын шингэн төлөвийн шинж чанар
Шингэн шинж чанараараа хийн болон хатуу биетүүдийн хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг. Буцлах цэгийн ойролцоо тэдгээр нь хийтэй төстэй: шингэн, тодорхой хэлбэргүй, аморф

Зарим бодисын шинж чанар
Бодис болорын төрөл Кристал торны энерги, кЖ/моль Температур

Термодинамикийн ерөнхий ойлголтууд
Термодинамик бол энергийн янз бүрийн хэлбэрийг бие биедээ хувиргах үйл явцыг судалж, эдгээр өөрчлөлтүүдийн хуулиудыг тогтоодог шинжлэх ухаан юм. Бие даасан хичээлийн хувьд

Термохими. Химийн урвалын дулааны нөлөө
Аливаа химийн процесс, түүнчлэн бодисын олон тооны физик өөрчлөлт (ууршилт, конденсац, хайлах, полиморф хувиргалт гэх мэт) нь үргэлж дотоод бодисын нөөцийн өөрчлөлттэй хамт байдаг.

Хессийн хууль ба түүнээс гарах үр дагавар
Олон тооны туршилтын судалгаан дээр үндэслэн Оросын академич Г.И.Гесс термохимийн үндсэн хууль (1840) - бодит ертөнцийн дулааны нийлбэрийн тогтмол байдлын хуулийг нээсэн.

Дулааны хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим. Системийн үр ашиг
Дулааны машин нь дулааныг ажил болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм. Анхны дулааны машиныг 18-р зууны төгсгөлд (уурын машин) зохион бүтээжээ. Одоо хоёр байна

Чөлөөт ба хязгаарлагдмал энерги. Системийн энтропи
Аливаа эрчим хүчийг дулаан болгон бүрэн хувиргах боломжтой гэдгийг мэддэг боловч дулааныг бусад төрлийн энерги болгон зөвхөн хэсэгчлэн, нөхцөлт байдлаар системийн дотоод энергийн нөөц болгон хувиргадаг.

Химийн урвалын чиглэлд температурын нөлөө
DH DS DG Урвалын чиглэл DH< 0 DS >0 DG< 0

Химийн кинетикийн тухай ойлголт
Химийн кинетик гэдэг нь химийн урвалын хурд, түүний янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарах судалгаа юм - урвалд орох бодисын шинж чанар, концентраци, даралт,

Химийн урвалын хурдад нөлөөлөх хүчин зүйлүүд. Массын үйл ажиллагааны хууль
Химийн урвалын хурд нь дараахь хүчин зүйлээс хамаарна: урвалд орж буй бодисын шинж чанар, концентраци; температур, уусгагчийн шинж чанар, катализатор байгаа эсэх гэх мэт.

Молекулыг идэвхжүүлэх онол. Аррениусын тэгшитгэл
Аливаа химийн урвалын хурд нь урвалд орж буй молекулуудын мөргөлдөөний тооноос хамаардаг, учир нь мөргөлдөх тоо нь урвалд орж буй бодисын концентрацтай пропорциональ байдаг. Гэсэн хэдий ч бүх зүйл хүснэгт биш юм

Каталитик урвалын онцлог. Катализаторын онолууд
Химийн урвалын хурдыг катализатор ашиглан хянаж болно. Урвалд оролцдог бодисууд нь урвалын төгсгөлд үлдэж, хурдыг нь өөрчилдөг (ихэнхдээ нэмэгддэг).

Буцаж болох ба эргэлт буцалтгүй урвалууд. Химийн тэнцвэрийн шинж тэмдэг
Бүх урвалыг буцах ба эргэлт буцалтгүй гэсэн хоёр бүлэгт хувааж болно. Буцах боломжгүй урвалууд нь хур тунадас, муу задрах бодис үүсэх, эсвэл хий ялгаруулах зэргээр дагалддаг. Буцах боломжтой реа

Химийн тэнцвэрийн тогтмол
Бүх бодисууд ижил нэгтгэх төлөвт байдаг ерөнхий төрлийн урвуу химийн урвалыг авч үзье, жишээлбэл, шингэн: aA + bB D cC + dD, энд

Гиббс фазын дүрэм. Усны диаграм
Химийн харилцан үйлчлэлгүй, зөвхөн нэг нэгтгэлийн төлөвөөс системийг бүрдүүлэгч хэсгүүдийн шилжилт ажиглагддаг гетероген тэнцвэрийн системийн чанарын шинж чанарууд

Усны фазын дүрэм нь хэлбэртэй байна
С = 1+ 2 – Ф = 3 – Ф хэрэв Ф = 1 бол С = 2 (систем нь хоёр хувьсагчтай) Ф = 2, дараа нь С = 1 (систем нэг хувилбарт) Ф = 3, тэгвэл С = 0 (систем нь вариант бус) Ф = 4, дараа нь C = -1 (

Бодисын химийн хамаарлын тухай ойлголт. Химийн урвалын изотерм, изобар, изохорын тэгшитгэл
"Химийн хамаарал" гэсэн нэр томъёо нь бодисууд хоорондоо химийн харилцан үйлчлэлд орох чадварыг илэрхийлдэг. Өөр өөр бодисын хувьд энэ нь урвалд орж буй бодисын шинж чанараас хамаарна

Уусалтын сольват (гидрат) онол
Уусмал нь хоёр ба түүнээс дээш бодисоос бүрдэх нэгэн төрлийн систем бөгөөд тэдгээрийн найрлага нь нэлээд өргөн хязгаарт, зөвшөөрөгдөх уусмалаас өөр байж болно.

Уусмалын ерөнхий шинж чанарууд
19-р зууны төгсгөлд Раулт, Вант Хофф, Аррениус нар уусмалын концентрацийг уусмал дээрх уусгагчийн ханасан уурын даралттай холбосон маш чухал хуулиудыг тогтоожээ.

Шингэн уусмалын төрлүүд. Уусах чадвар
Шингэн уусмал үүсгэх чадвар нь янз бүрийн бие даасан бодисуудад янз бүрийн хэмжээгээр илэрхийлэгддэг. Зарим бодисууд хязгааргүй уусдаг (ус ба архи), бусад нь зөвхөн хязгаарлагдмал хэмжээгээр уусдаг.

Сул электролитийн шинж чанарууд
Ус эсвэл туйлын молекулуудаас бүрдэх бусад уусгагчид ууссан үед электролитууд нь диссоциацалд ордог, өөрөөр хэлбэл. их бага хэмжээгээр эерэг ба сөрөг гэж хуваагдана

Хүчтэй электролитийн шинж чанарууд
Усан уусмалд бараг бүрэн задардаг электролитийг хүчтэй электролит гэж нэрлэдэг. Хүчтэй электролитууд нь аль хэдийн агуулагдах ихэнх давсуудыг агуулдаг

Эдгээр нөхцөл хангагдсан тохиолдолд коллоид бөөмс нь цахилгаан цэнэг болон чийгшүүлэх бүрхүүлийг олж авдаг бөгөөд энэ нь хур тунадас орохоос сэргийлдэг.
Коллоид системийг үйлдвэрлэх дисперсийн аргууд нь: механик - бутлах, нунтаглах, нунтаглах гэх мэт; цахилгаан – үйл ажиллагааны хүрээнд металл уусмал үйлдвэрлэх

Коллоид уусмалын тогтвортой байдал. Коагуляци. Пептизаци
Коллоид уусмалын тогтвортой байдлыг энэ уусмалын үндсэн шинж чанаруудын тогтвортой байдал гэж ойлгодог: бөөмийн хэмжээг хадгалах (нийтлэг тогтвортой байдал

Коллоид дисперсийн системийн шинж чанарууд
Коллоид дисперсийн системийн бүх шинж чанарыг молекул кинетик, оптик, электрокинетик гэсэн гурван үндсэн бүлэгт хувааж болно. Молекулын кинетикийг авч үзье

Бодисын солилцооны үйл явцын онцлог
Химийн урвалыг солилцооны болон исэлдэлтийн (Үхэр-Улаан) гэж хуваадаг. Хэрэв урвал нь исэлдэлтийн төлөвийг өөрчлөхгүй бол ийм урвалыг солилцооны урвал гэж нэрлэдэг. Тэд боломжтой

Редокс процессын онцлог
Редокс урвалын үед бодисын исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөг. Урвалыг ижил урвалын эзэлхүүнд явагддаг урвалд хувааж болно (жишээлбэл

Цахилгаан химийн ерөнхий ойлголтууд. Нэг ба хоёрдугаар төрлийн дамжуулагчид
Цахилгаан хими бол цахилгаан ба химийн энергийн харилцан хувирлын зүй тогтлыг судалдаг химийн нэг салбар юм. Цахилгаан химийн процессыг хувааж болно

Электродын потенциалын тухай ойлголт
Гальваник эсүүдэд тохиолддог процессуудыг, өөрөөр хэлбэл химийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах үйл явцыг авч үзье. Галваник элементийг цахилгаан химийн бодис гэж нэрлэдэг

Галваник Даниел-Якоби эс
Хоёр электрод нь өөрийн ионуудын уусмалд байх системийг авч үзье, жишээлбэл, Даниел-Якоби гальваник элемент. Энэ нь хоёр хагас элементээс бүрдэнэ: цайрын хавтангаас, дүрсэн

Гальваник элементийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч
Гальваник элементийг ажиллуулах явцад олж авах боломжтой электродуудын хоорондох хамгийн их потенциалын зөрүүг эсийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) гэж нэрлэдэг.

Туйлшрал ба хэт хүчдэл
Аяндаа үүсэх процессын үед электродын тэнцвэрт потенциал бий болдог. Цахилгаан гүйдэл өнгөрөхөд электродын потенциал өөрчлөгддөг. Электродын боломжит өөрчлөлт

Электролиз. Фарадейгийн хуулиуд
Электролиз гэдэг нь гадны гүйдлийн эх үүсвэрээс электролитээр дамждаг цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор электродууд дээр явагддаг процессуудын нэр юм. Сонгогдсон үедээ

Металлын зэврэлт
Зэврэлт нь хүрээлэн буй орчинтой физик, химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд металыг устгах явдал юм. Энэ нь Гиббсын энергийн систем буурах үед тохиолддог аяндаа явагддаг процесс юм

Полимер үйлдвэрлэх арга
Полимер нь хэдэн мянгаас олон сая хүртэлх молекул жинтэйгээр тодорхойлогддог өндөр молекулын нэгдлүүд юм. Полимер молекулууд гэж нэрлэдэг

Полимер бүтэц
Полимер макромолекулууд нь шугаман, салаалсан, сүлжээтэй байж болно. Шугаман полимерууд нь нэг хэмжээст элементүүдийн урт гинжээр хийгдсэн полимерууд юм.

Полимерүүдийн шинж чанар
Полимерүүдийн шинж чанарыг химийн болон физик гэж хувааж болно. Энэ хоёр шинж чанар нь полимерүүдийн бүтцийн онцлог, тэдгээрийг бэлтгэх арга, тэдгээрийн шинж чанартай холбоотой байдаг.

Полимерийн хэрэглээ
Полимерээс утас, хальс, резин, лак, цавуу, хуванцар болон нийлмэл материал (нийлмэл материал) үйлдвэрлэдэг. Уусмалыг шахах замаар утаснууд эсвэл

Катионыг тодорхойлох зарим урвалжууд
Урвалжийн Формула Катион урвалын бүтээгдэхүүн Alizarin C14H6O

Шинжилгээний физик-химийн эсвэл багажийн арга

Физик-химийн эсвэл багажийн шинжилгээний аргууд нь аналитик урвалыг гүйцэтгэх явцад үүсдэг эсвэл өөрчлөгддөг дүн шинжилгээ хийж буй системийн физик үзүүлэлтүүдийг хэмжих, ашиглах хэрэгсэл (хэрэгсэл) дээр суурилдаг.

Шинжилгээний физик-химийн аргын хурдацтай хөгжил нь химийн шинжилгээний сонгодог аргууд (гравиметр, титриметр) нь химийн, эм зүй, металлурги, хагас дамжуулагч, цөмийн болон бусад үйлдвэрлэлийн олон тооны эрэлт хэрэгцээг хангахаа больсонтой холбоотой юм. аргуудын мэдрэмж 10-8 - 10-9%, тэдгээрийн сонгомол чанар, хурд нь химийн шинжилгээний өгөгдөл дээр үндэслэн технологийн процессыг хянах, түүнчлэн автоматаар болон алсаас гүйцэтгэх боломжтой болно.

Орчин үеийн физик-химийн шинжилгээний хэд хэдэн аргууд нь нэг дээжин дэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чанарын болон тоон шинжилгээг нэгэн зэрэг хийх боломжийг олгодог. Орчин үеийн физик-химийн аргуудын шинжилгээний нарийвчлалыг сонгодог аргын нарийвчлалтай харьцуулж болох бөгөөд заримд нь, жишээлбэл, кулометрийн хувьд энэ нь мэдэгдэхүйц өндөр байдаг.

Зарим физик-химийн аргын сул тал нь ашигласан багаж хэрэгслийн өндөр өртөг, стандартыг ашиглах хэрэгцээ юм. Тиймээс шинжилгээний сонгодог аргууд нь ач холбогдлоо алдаагүй хэвээр байгаа бөгөөд дүн шинжилгээ хийх хурдад хязгаарлалт байхгүй, дүн шинжилгээ хийж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн өндөр нарийвчлалтай байх шаардлагатай тохиолдолд ашиглагддаг.

Шинжилгээний физик-химийн аргуудын ангилал

Шинжилгээний физик-химийн аргуудын ангилал нь дүн шинжилгээ хийж буй системийн хэмжсэн физик параметрийн шинж чанар дээр суурилдаг бөгөөд түүний утга нь бодисын хэмжээнээс хамаарна. Үүний дагуу бүх физик-химийн аргуудыг гурван том бүлэгт хуваадаг.

цахилгаан химийн;

Оптик ба спектр;

Хроматограф.

Шинжилгээний цахилгаан химийн аргууд нь цахилгаан параметрүүдийг хэмжихэд суурилдаг: гүйдэл, хүчдэл, электродын тэнцвэрт потенциал, цахилгаан дамжуулах чанар, цахилгааны хэмжээ, тэдгээрийн утгууд нь шинжлэгдсэн объект дахь бодисын агууламжтай пропорциональ байна.

Шинжилгээний оптик ба спектрийн аргууд нь цахилгаан соронзон цацрагийн бодисуудтай харилцан үйлчлэлийн үр нөлөөг тодорхойлдог хэмжилтийн параметрүүд дээр суурилдаг: өдөөгдсөн атомуудын цацрагийн эрч хүч, монохромат цацрагийг шингээх чадвар, гэрлийн хугарлын илтгэгч, хавтгайн эргэлтийн өнцөг. туйлширсан гэрлийн туяа гэх мэт.

Эдгээр бүх үзүүлэлтүүд нь шинжилж буй объект дахь бодисын концентрацийн функц юм.

Хроматографийн аргууд нь динамик нөхцөлд сорбцийн аргаар нэг төрлийн олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах арга юм. Эдгээр нөхцөлд бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хөдөлгөөнт ба суурин гэсэн хоёр холилдохгүй үе шатанд хуваарилагдана. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хуваарилалт нь хөдөлгөөнт ба суурин фазуудын хоорондох тархалтын коэффициентүүдийн ялгаан дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөдөлгөөнгүй фазаас хөдөлгөөнт фаз руу шилжих янз бүрийн хурдыг бий болгодог. Салгасны дараа бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн тоон агууламжийг янз бүрийн шинжилгээний аргаар тодорхойлж болно: сонгодог эсвэл багажийн.

Молекул шингээлтийн спектрийн шинжилгээ

Молекул шингээлтийн спектрийн шинжилгээнд спектрофотометрийн болон фотоколориметрийн шинжилгээний төрлүүд орно.

Спектрофотометрийн шинжилгээ нь шингээлтийн спектрийг тодорхойлох эсвэл гэрлийн шингээлтийг нарийн тодорхойлсон долгионы уртад хэмжихэд суурилдаг бөгөөд энэ нь судалж буй бодисын шингээлтийн муруйны хамгийн их хэмжээтэй тохирч байна.

Фотоколориметрийн шинжилгээ нь судалсан өнгөт уусмалын өнгөний эрч хүч болон тодорхой концентрацитай стандарт өнгөт уусмалын харьцуулалт дээр суурилдаг.

Бодисын молекулууд нь тодорхой дотоод энерги E-тэй байдаг бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:

Электронуудын хөдөлгөөний энерги Атомын цөмийн электростатик талбарт байрлах Могой загас;

Атомын цөмүүдийн бие биентэйгээ харьцуулахад чичиргээний энерги E тоолол;

Молекулын эргэлтийн энерги E vr

Дээрх бүх энергийн нийлбэрээр математикийн хувьд илэрхийлэгдэнэ.

Түүнээс гадна, хэрэв бодисын молекул цацрагийг шингээдэг бол түүний анхны энерги E 0 нь шингэсэн фотоны энергийн хэмжээгээр нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл:

Дээрх тэгшитгэлээс үзэхэд долгионы урт λ богино байх тусам чичиргээний давтамж ихсэх тусам E, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон цацрагтай харилцан үйлчлэх үед бодисын молекулд өгөх энерги ихсэх болно. Иймээс цацрагийн энергийн бодистой харилцан үйлчлэх шинж чанар нь гэрлийн долгионы уртаас хамаарч өөр өөр байх болно λ .

Цахилгаан соронзон цацрагийн бүх давтамжийн (долгионы урт) багцыг цахилгаан соронзон спектр гэж нэрлэдэг. Долгионы уртыг бүс нутагт хуваадаг: хэт ягаан туяа (хэт ягаан туяа) ойролцоогоор 10-380 нм, харагдахуйц 380-750 нм, хэт улаан туяа (IR) 750-100000 нм.

Хэт ягаан туяа болон спектрийн үзэгдэх хэсгүүдээс цацрагаар бодисын молекулд өгч буй энерги нь молекулын электрон төлөвт өөрчлөлт оруулахад хангалттай.

IR туяаны энерги бага тул тухайн бодисын молекул дахь чичиргээ болон эргэлтийн шилжилтийн энергийг өөрчлөхөд л хангалттай. Тиймээс спектрийн янз бүрийн хэсэгт бодисын төлөв байдал, шинж чанар, бүтцийн талаар өөр өөр мэдээлэл авах боломжтой.

Цацрагийн шингээлтийн хуулиуд

Спектрофотометрийн шинжилгээний аргууд нь хоёр үндсэн хуульд суурилдаг. Тэдний эхнийх нь Бугер-Ламбертын хууль, хоёр дахь хууль нь Беэрийн хууль юм. Bouger-Lambert-Beer-ийн нэгдсэн хууль дараахь томъёололтой байна.

Өнгөт уусмалаар монохромат гэрлийг шингээх нь гэрэл шингээх бодисын концентраци болон түүний дамжин өнгөрөх уусмалын давхаргын зузаантай шууд пропорциональ байна.

Бугер-Ламберт-Беэрийн хууль нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль бөгөөд ихэнх фотометрийн шинжилгээний аргуудын үндэс болдог. Математикийн хувьд үүнийг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.

Хэмжээ lgI / I 0 шингээгч бодисын оптик нягт гэж нэрлэгддэг ба D эсвэл A үсгээр тэмдэглэгдсэн байна. Дараа нь хуулийг дараах байдлаар бичиж болно.

Туршилтын объектоор дамжин өнгөрөх монохроматик цацрагийн урсгалын эрчмийг цацрагийн анхны урсгалын эрчимтэй харьцуулсан харьцааг уусмалын ил тод байдал буюу дамжуулах чанар гэж нэрлэх ба T үсгээр тэмдэглэнэ. T = I / I 0

Энэ харьцааг хувиар илэрхийлж болно. 1 см зузаантай давхаргын дамжуулалтыг тодорхойлдог T утгыг дамжуулалт гэж нэрлэдэг. D оптик нягтрал ба дамжуулалт T нь харилцан хамаарлаар харилцан хамааралтай байдаг

D ба T нь тодорхой долгионы урт, шингээгч давхаргын зузаан дахь тодорхой концентрацитай өгөгдсөн бодисын уусмалыг шингээх чадварыг тодорхойлдог гол хэмжигдэхүүнүүд юм.

D(C) хамаарал нь шугаман, T(C) эсвэл T(l) нь экспоненциал юм. Энэ нь зөвхөн монохромат цацрагийн урсгалын хувьд хатуу ажиглагддаг.

Усталтын коэффициент K-ийн утга нь уусмал дахь бодисын концентрацийг илэрхийлэх арга, шингээгч давхаргын зузаанаас хамаарна. Хэрэв концентрацийг литр тутамд мольоор илэрхийлж, давхаргын зузааныг см-ээр илэрхийлбэл үүнийг молийн унтрах коэффициент гэж нэрлэж, ε тэмдгээр тэмдэглэж, 1 моль/л концентрацитай уусмалын оптик нягттай тэнцүү байна. 1 см-ийн зузаантай давхаргатай кюветт байрлуулна.

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн утга нь дараахь зүйлээс хамаарна.

Ууссан бодисын шинж чанараас;

Монохроматик гэрлийн долгионы урт;

Температур;

Уусгагчийн мөн чанар.

Bouger-Lambert-Beer-ийн хуулийг дагаж мөрдөхгүй байх шалтгаанууд.

1. Хууль нь үүссэн бөгөөд зөвхөн монохромат гэрэлд хүчинтэй тул хангалтгүй монохроматизаци нь хуулийн хазайлтыг үүсгэж болох ба илүү их хэмжээгээр, гэрэл нь монохроматик бага байх болно.

2. Шингээгч бодисын концентраци эсвэл түүний шинж чанарыг өөрчилдөг уусмалд янз бүрийн процесс явагдана: гидролиз, иончлол, гидраци, ассоциаци, полимержих, комплекс үүсэх гэх мэт.

3. Уусмалын гэрлийн шингээлт нь уусмалын рН-ээс ихээхэн хамаардаг. Уусмалын рН өөрчлөгдөхөд дараахь зүйл өөрчлөгдөж болно.

Сул электролитийн иончлолын зэрэг;

Гэрлийн шингээлтийг өөрчлөхөд хүргэдэг ионуудын оршин тогтнох хэлбэр;

Үүссэн өнгөт нийлмэл нэгдлүүдийн найрлага.

Тиймээс энэ хууль нь их хэмжээний шингэрүүлсэн уусмалд хүчинтэй бөгөөд хамрах хүрээ нь хязгаарлагдмал байдаг.

Харааны колориметр

Уусмалын өнгөний эрчмийг янз бүрийн аргаар хэмжиж болно. Тэдгээрийн дотроос субъектив (харааны) колориметрийн аргууд ба объектив, өөрөөр хэлбэл фотоколориметрийн аргууд байдаг.

Туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг нүцгэн нүдээр үнэлдэг аргуудыг харааны аргууд гэнэ. Колориметрийн тодорхойлох объектив аргуудад туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг хэмжихийн тулд шууд ажиглалтын оронд фотоэлелүүдийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд тодорхойлолтыг тусгай төхөөрөмж - фотоколориметрээр хийдэг тул энэ аргыг фотоколориметр гэж нэрлэдэг.

Харагдах өнгө:

Харааны аргууд орно:

- стандарт цуврал арга;

- колориметрийн титрлэх арга, эсвэл хувилах арга;

- тэнцүүлэх арга.

Стандарт цуврал арга.Стандарт цувралын аргыг ашиглан шинжилгээ хийхдээ шинжилж буй өнгөт уусмалын өнгөний эрчмийг тусгайлан бэлтгэсэн стандарт уусмалын (ижил давхаргын зузаантай) цувралын өнгөтэй харьцуулна.

Колориметрийн титрлэх (давхардах) аргаШинжилгээнд хамрагдсан уусмалын өнгийг өөр уусмалын өнгөтэй харьцуулах үндсэн дээр - хяналтын. Хяналтын уусмал нь тодорхойлж буй бодис, дээжийг бэлтгэхэд ашигласан бүх урвалжаас бусад туршилтын уусмалын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулна. Тодорхойлж буй бодисын стандарт уусмалыг бюреткагаас нэмнэ. Хяналтын уусмал болон шинжилж буй уусмалын өнгөний эрч хүч тэнцүү байхаар их хэмжээний уусмалыг нэмбэл, шинжилж буй уусмал нь хяналтын уусмалд оруулсантай ижил хэмжээний аналит агуулсан гэж үзнэ.

Тохируулах аргань дээр дурдсан харааны колориметрийн аргуудаас ялгаатай бөгөөд стандарт ба туршилтын уусмалуудын өнгөний ижил төстэй байдлыг тэдгээрийн концентрацийг өөрчлөх замаар олж авдаг. Тэнцвэржүүлэх аргын хувьд өнгөт уусмалын давхаргын зузааныг өөрчлөх замаар өнгөний ижил төстэй байдлыг олж авдаг. Энэ зорилгоор бодисын концентрацийг тодорхойлохдоо ус зайлуулах, дүрэх колориметрийг ашигладаг.

Колориметрийн шинжилгээний харааны аргын давуу талууд:

Тодорхойлох арга нь энгийн, нарийн төвөгтэй үнэтэй тоног төхөөрөмж шаардлагагүй;

Ажиглагчийн нүд нь зөвхөн эрч хүчийг төдийгүй уусмалын өнгөний сүүдэрийг үнэлж чаддаг.

Алдаа:

Стандарт уусмал эсвэл цуврал стандарт уусмал бэлтгэх шаардлагатай;

Бусад өнгөт бодис байгаа тохиолдолд уусмалын өнгөний эрчмийг харьцуулах боломжгүй;

Хүний нүдний өнгөний эрчмийг удаан хугацаагаар харьцуулж үзэхэд хүн ядарч, тодорхойлох алдаа нэмэгддэг;

Хүний нүд оптик нягтралын бага зэргийн өөрчлөлтөд фотоволтайк төхөөрөмж шиг мэдрэмтгий байдаггүй тул концентрацийн харьцангуй таван хувь хүртэлх ялгааг илрүүлэх боломжгүй болгодог.

Фотоэлектролориметрийн аргууд

Фотоэлектроколориметрийг өнгөт уусмалын гэрлийн шингээлт эсвэл дамжуулалтыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ зорилгоор ашигладаг багажуудыг фотоэлектрик колориметр (PECs) гэж нэрлэдэг.

Өнгөний эрчмийг хэмжих фотоэлектрик аргууд нь фотоэлелүүдийг ашиглах явдал юм. Өнгөний харьцуулалтыг нүдээр хийдэг хэрэгслүүдээс ялгаатай нь фотоэлектролориметрийн хувьд гэрлийн энерги хүлээн авагч нь фотоэлемент юм. Энэ төхөөрөмж нь гэрлийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Photocells нь зөвхөн харагдахуйц төдийгүй спектрийн хэт ягаан туяаны болон IR бүсэд колориметрийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Фотоэлектрик фотометр ашиглан гэрлийн урсгалыг хэмжих нь илүү нарийвчлалтай бөгөөд ажиглагчийн нүдний шинж чанараас хамаардаггүй. Фотоэлементийг ашиглах нь технологийн процессын химийн хяналт дахь бодисын концентрацийг тодорхойлох автоматжуулалт хийх боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд фотоэлектрик колориметрийг үйлдвэрийн лабораторийн практикт харааны колориметрээс хамаагүй өргөн ашигладаг.

Зураг дээр. Уусмалын дамжуулалт эсвэл шингээлтийг хэмжих хэрэгслийн зангилааны ердийн зохицуулалтыг 1-р зурагт үзүүлэв.

Зураг 1 Цацрагийн шингээлтийг хэмжих төхөөрөмжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: 1 - цацрагийн эх үүсвэр; 2 - монохромататор; 3 - уусмалын кювет; 4 - хувиргагч; 5 - дохионы заагч.

Фотоколориметрийг хэмжилтэнд ашигласан фотоэлементийн тооноос хамааран хоёр бүлэгт хуваадаг: нэг цацраг (нэг гар) - нэг фотоэлелтэй төхөөрөмж ба давхар цацраг (давхар гар) - хоёр фотоэлелтэй.

Нэг цацрагийн FEC-ээр олж авсан хэмжилтийн нарийвчлал бага байна. Үйлдвэрийн болон шинжлэх ухааны лабораторид хоёр фотоэлементээр тоноглогдсон фотоволтайк суурилуулалтыг хамгийн өргөнөөр ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн загвар нь хувьсах ангархай диафрагм ашиглан хоёр гэрлийн цацрагийн эрчмийг тэнцүүлэх зарчим, өөрөөр хэлбэл диафрагмын хүүхэн харааны нээлхийг өөрчлөх замаар хоёр гэрлийн урсгалыг оптик нөхөх зарчим дээр суурилдаг.

Төхөөрөмжийн бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Улайсдаг чийдэн 1-ийн гэрлийг толин тусгал 2 ашиглан хоёр зэрэгцээ цацрагт хуваана. Эдгээр гэрлийн цацрагууд нь гэрлийн шүүлтүүр 3, уусмал бүхий кюветууд 4 дамжин өнгөрч, дифференциал хэлхээний дагуу гальванометр 8-тай холбогдсон фотоэлелүүд 6 ба 6" дээр унадаг. Ховилын диафрагм 5 нь фотоэлел дээр тусах гэрлийн урсгалын эрчмийг өөрчилдөг. 6. Фотометрийн саармаг шаантаг 7 нь 6" фотоэлел дээр гэрэлтэх урсгалыг багасгахад үйлчилдэг.

Зураг 2. Хоёр цацрагт фотоэлектролориметрийн диаграмм

Фотоэлектроколориметрийн концентрацийг тодорхойлох

Фотоэлектроколориметрийн шинжилгээний бодисын концентрацийг тодорхойлохын тулд дараахь зүйлийг ашиглана.

Стандарт ба туршилтын өнгөт уусмалын оптик нягтыг харьцуулах арга;

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн дундаж утгыг үндэслэн тодорхойлох арга;

Шалгалт тохируулгын муруй арга;

Нэмэлт арга.

Стандарт ба туршилтын өнгөт уусмалын оптик нягтыг харьцуулах арга

Тодорхойлохын тулд шинжилгээний уусмалын концентрацид ойртож байгаа тодорхой концентрацитай аналитийн стандарт уусмалыг бэлтгэнэ. Тодорхой долгионы уртад энэ уусмалын оптик нягтыг тодорхойлно D fl. Дараа нь туршилтын уусмалын оптик нягтыг тодорхойлно D x ижил долгионы урттай, ижил давхаргын зузаантай. Туршилтын болон лавлагааны уусмалуудын оптик нягтыг харьцуулж үзэхэд шинжлэгдэх бодисын үл мэдэгдэх концентрацийг олно.

Харьцуулах арга нь дан шинжилгээнд хамаарах бөгөөд гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг заавал дагаж мөрдөхийг шаарддаг.

Шалгалт тохируулгын график арга. Энэ аргыг ашиглан бодисын концентрацийг тодорхойлохын тулд янз бүрийн концентрацитай 5-8 стандарт уусмалыг цувралаар бэлтгэнэ. Стандарт уусмалын концентрацийн хязгаарыг сонгохдоо дараахь зарчмуудыг баримтална.

* энэ нь судалж буй уусмалын концентрацийг хэмжих боломжтой талбайг хамрах ёстой;

* туршилтын уусмалын оптик нягт нь тохируулгын муруйн дунд ойролцоо байх ёстой;

* энэ концентрацийн мужид гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг дагаж мөрдөх нь зүйтэй, өөрөөр хэлбэл хамаарлын график шугаман байна;

* оптик нягтын утга нь 0.14... 1.3-ийн хүрээнд байх ёстой.

Стандарт уусмалуудын оптик нягтыг хэмжиж, хамаарлын графикийг зур D(C) . Шийдвэрлэж байж D x Тэдний олсон шалгалт тохируулгын муруйны дагуу судалж буй уусмалын C x (Зураг 3).

Энэ арга нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль ажиглагдаагүй тохиолдолд ч бодисын концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд концентраци нь 10% -иас ихгүй ялгаатай олон тооны стандарт уусмалуудыг бэлтгэдэг.

Цагаан будаа. 3. Уусмалын оптик нягтын концентрацаас хамаарах хамаарал (шалгалт тохируулгын муруй)

Нэмэлт арга- энэ нь туршилтын уусмал ба ижил уусмалын оптик нягтыг тодорхойлоход тодорхой хэмжээний бодис нэмсэнтэй харьцуулах арга юм.

Энэ нь гадны хольцын хөндлөнгийн нөлөөллийг арилгах, их хэмжээний гадны бодис байгаа тохиолдолд бага хэмжээний аналитикийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Энэ арга нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг заавал дагаж мөрдөхийг шаарддаг.

Спектрофотометр

Энэ бол спектрийн харагдахуйц, хэт ягаан туяа, IR мужид монохромат гэрлийг шингээх замаар бодисын агуулгыг тодорхойлдог фотометрийн шинжилгээний арга юм. Спектрофотометрийн хувьд фотометрээс ялгаатай нь монохроматжуулалтыг гэрлийн шүүлтүүрээр бус харин долгионы уртыг тасралтгүй өөрчлөх боломжийг олгодог монохромататороор хангадаг. Призм эсвэл дифракцийн торыг монохромататор болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь гэрлийн шүүлтүүрээс хамаагүй өндөр гэрлийн монохромат байдлыг хангадаг тул спектрофотометрийн тодорхойлолтын нарийвчлал өндөр байдаг.

Фотоколориметрийн аргуудтай харьцуулахад спектрофотометрийн аргууд нь илүү өргөн хүрээний асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.

* өргөн хүрээний долгионы уртад (185-1100 нм) бодисыг тоон тодорхойлох;

* олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн тоон шинжилгээ хийх (хэд хэдэн бодисыг нэгэн зэрэг тодорхойлох);

* гэрэл шингээдэг нийлмэл нэгдлүүдийн найрлага, тогтвортой байдлын тогтмолыг тодорхойлох;

* гэрэл шингээх нэгдлүүдийн фотометрийн шинж чанарыг тодорхойлох.

Фотометрээс ялгаатай нь спектрофотометрийн монохромататор нь долгионы уртыг тасралтгүй өөрчлөх боломжийг олгодог призм буюу дифракцийн тор юм. Спектрийн харагдахуйц, хэт ягаан туяа, IR бүсэд хэмжилт хийх хэрэгслүүд байдаг. Спектрофотометрийн бүдүүвч диаграм нь спектрийн мужаас бараг хамааралгүй юм.

Фотометрийн нэгэн адил спектрофотометр нь нэг болон хоёр цацрагт төрөлтэй. Давхар цацраг төхөөрөмжид гэрлийн урсгал нь монохромататор дотор эсвэл түүнээс гарах хэсэгт ямар нэгэн байдлаар хуваагддаг: нэг урсгал нь туршилтын уусмалаар, нөгөө нь уусгагчаар дамждаг.

Нэг цацрагийн хэрэгсэл нь нэг долгионы урт дахь шингээлтийн хэмжилт дээр үндэслэн тоон үзүүлэлтийг тодорхойлоход онцгой ач холбогдолтой юм. Энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн энгийн байдал, ажиллахад хялбар байдал нь чухал давуу тал юм. Хос цацрагт төхөөрөмжтэй ажиллахад илүү хурд, хэмжилт хийхэд хялбар байх нь спектрийг олж авахын тулд оптик нягтыг том долгионы уртын хүрээнд хэмжих шаардлагатай бол чанарын шинжилгээнд тустай. Нэмж дурдахад, хоёр цацрагт төхөөрөмжийг тасралтгүй өөрчлөгдөж буй оптик нягтралыг автоматаар бүртгэхэд хялбархан тохируулж болно: орчин үеийн бүх бичлэгийн спектрофотометрүүд энэ зорилгоор хоёр цацрагийн системийг ашигладаг.

Нэг болон хос цацрагийн багаж нь харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны хэмжилт хийхэд тохиромжтой. Худалдааны зориулалтаар үйлдвэрлэсэн IR спектрофотометрүүд нь ихэвчлэн спектрийн том хэсгийг сканнердаж, бүртгэхэд ашигладаг тул хос цацрагт загвар дээр суурилдаг.

Нэг бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн тоон шинжилгээг фотоэлектроколориметрийн нэгэн адил аргыг ашиглан хийдэг.

Стандарт болон туршилтын уусмалуудын оптик нягтыг харьцуулах замаар;

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн дундаж утгыг үндэслэн тодорхойлох арга;

Шалгалт тохируулгын график аргыг ашиглан,

бөгөөд ялгарах онцлог шинжгүй.

Чанарын шинжилгээнд спектрофотометр

Спектрийн хэт ягаан туяаны хэсэгт чанарын шинжилгээ. Хэт ягаан туяаны шингээлтийн спектр нь ихэвчлэн хоёр, гурав, заримдаа тав ба түүнээс дээш шингээлтийн зурвастай байдаг. Судалж буй бодисыг хоёрдмол утгагүй тодорхойлохын тулд түүний янз бүрийн уусгагч дахь шингээлтийн спектрийг бүртгэж, олж авсан өгөгдлийг мэдэгдэж буй найрлагатай ижил төстэй бодисын харгалзах спектртэй харьцуулна. Хэрэв судалж буй бодисын янз бүрийн уусгагч дахь шингээлтийн спектр нь мэдэгдэж буй бодисын спектртэй давхцаж байвал эдгээр нэгдлүүдийн химийн найрлагын талаар дүгнэлт гаргах магадлал өндөр байдаг. Үл мэдэгдэх бодисыг шингээлтийн спектрээр нь тодорхойлохын тулд органик болон органик бус бодисын шингээлтийн спектрийн хангалттай тоо байх шаардлагатай. Ихэнх органик бодисуудын шингээлтийн спектрийг харуулсан атласууд байдаг. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн хэт ягаан туяаны спектрийг ялангуяа сайн судалсан.

Үл мэдэгдэх нэгдлүүдийг тодорхойлохдоо шингээлтийн эрчмийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Олон органик нэгдлүүд нь шингээлтийн зурвастай байдаг бөгөөд тэдгээрийн максимум нь ижил долгионы урттай λ-д байрладаг боловч тэдгээрийн эрчим нь өөр байдаг. Жишээлбэл, фенолын спектрт λ = 255 нм-т шингээлтийн зурвас байдаг бөгөөд түүний хувьд хамгийн их шингээлтийн молийн шингээлтийн коэффициент нь: ε хамгийн их= 1450. Ижил долгионы уртад ацетон нь зурвастай байдаг ε хамгийн их = 17.

Спектрийн харагдах хэсэг дэх чанарын шинжилгээ. Өнгөт бодис, тухайлбал будагч бодисыг тодорхойлохдоо түүний харагдах шингээлтийн спектрийг ижил төстэй будагтай харьцуулах замаар хийж болно. Ихэнх будгийн шингээлтийн спектрийг тусгай атлас, гарын авлагад дүрсэлсэн байдаг. Будгийн шингээлтийн спектрээс будгийн цэвэр байдлын талаар дүгнэлт хийж болно, учир нь хольцын спектрт будгийн спектрт байхгүй хэд хэдэн шингээлтийн зурвасууд байдаг. Будгийн хольцын шингээлтийн спектрээс хольцын найрлагын талаар дүгнэлт хийж болно, ялангуяа хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн спектр нь спектрийн өөр өөр бүс нутагт байрлах шингээлтийн зурвас агуулсан байвал хольцын найрлагын талаар дүгнэлт хийж болно.

Спектрийн хэт улаан туяаны бүсэд чанарын шинжилгээ

IR цацрагийг шингээх нь молекулын диполь моментыг өөрчлөхөд хүргэдэг бол ковалент холболтын чичиргээ болон эргэлтийн энергийг нэмэгдүүлэхтэй холбоотой. Энэ нь ковалент холбоо бүхий бараг бүх молекулууд нь IR бүсэд шингээх чадвартай гэсэн үг юм.

Полатомын ковалент нэгдлүүдийн хэт улаан туяаны спектрүүд нь ихэвчлэн маш нарийн төвөгтэй байдаг: тэдгээр нь шингээлтийн олон нарийн зурвасуудаас бүрддэг бөгөөд ердийн хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц спектрээс эрс ялгаатай байдаг. Ялгаа нь шингээгч молекулууд болон тэдгээрийн хүрээлэн буй орчны хоорондын харилцан үйлчлэлийн шинж чанараас үүсдэг. Энэхүү харилцан үйлчлэл нь (конденсацийн үе шатанд) хромофор дахь электрон шилжилтэд нөлөөлдөг тул шингээлтийн шугамууд өргөжиж, шингээлтийн өргөн зурваст нэгдэх хандлагатай байдаг. IR спектрийн хувьд эсрэгээр, бие даасан холбоонд харгалзах давтамж ба шингээлтийн коэффициент нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд (молекулын үлдсэн хэсгүүдийн өөрчлөлтийг оруулаад) бага зэрэг өөрчлөгддөг. Мөрүүд нь бас өргөжиж байгаа боловч судалтай нийлэхэд хангалтгүй.

Ихэвчлэн IR спектрийг бүтээхдээ дамжуулалтыг y тэнхлэгт оптик нягтралаас илүү хувиар тооцдог. Барилгын энэ аргын тусламжтайгаар шингээлтийн зурвасууд нь хэт ягаан туяаны спектрт максимум биш харин муруйн хонхор хэлбэрээр харагдана.

Хэт улаан туяаны спектр үүсэх нь молекулуудын чичиргээний энергитэй холбоотой байдаг. Чичиргээ нь молекулын атомуудын хоорондын валентийн холбоосын дагуу чиглэж болох бөгөөд энэ тохиолдолд тэдгээрийг валент гэж нэрлэдэг. Атомууд нэг чиглэлд чичирдэг тэгш хэмтэй суналтын чичиргээ, атомууд эсрэг чиглэлд чичирдэг тэгш бус суналтын чичиргээнүүд байдаг. Бондын хоорондох өнцгийн өөрчлөлтөөр атомын чичиргээ үүсвэл деформаци гэнэ. Энэ хуваагдал нь маш дур зоргоороо байдаг, учир нь суналтын чичиргээний үед өнцөг нь нэг градусаар эсвэл эсрэгээр гажигтай байдаг. Гулзайлтын чичиргээний энерги нь ихэвчлэн суналтын чичиргээний энергиээс бага байдаг ба гулзайлтын чичиргээнээс үүссэн шингээлтийн зурвасууд нь урт долгионы бүсэд байрладаг.

Молекулын бүх атомын чичиргээ нь тухайн бодисын молекулуудад бие даасан шингээлтийн зурвас үүсгэдэг. Гэхдээ эдгээр чичиргээнүүдийн дотроос бусад молекулын атомуудын чичиргээтэй сул холбоотой атомын бүлгүүдийн чичиргээг ялгаж болно. Ийм чичиргээнээс үүссэн шингээлтийн зурвасыг шинж чанар гэж нэрлэдэг. Дүрмээр бол эдгээр бүлэг атомуудыг агуулсан бүх молекулын спектрт тэдгээрийг ажигладаг. Онцлог хамтлагуудын жишээ бол 2960 ба 2870 см-1-ийн зурвасууд юм. Эхний зурвас нь CH 3 метилийн бүлэг дэх C-H бондын тэгш хэмт бус суналтын чичиргээнээс, хоёр дахь нь ижил бүлгийн C-H бондын тэгш хэмтэй суналтын чичиргээнээс үүдэлтэй. Бага зэрэг хазайлттай (±10 см -1) ийм зурвасууд нь бүх ханасан нүүрсустөрөгчийн спектр, ерөнхийдөө CH 3 бүлэг агуулсан бүх молекулуудын спектрт ажиглагддаг.

Бусад функциональ бүлгүүд нь шинж чанарын зурвасын байрлалд нөлөөлж болох ба давтамжийн зөрүү нь ±100 см -1 хүртэл байж болох ч ийм тохиолдлууд цөөн байдаг тул уран зохиолын мэдээлэлд үндэслэн тооцож болно.

Спектрийн хэт улаан туяаны бүсэд чанарын шинжилгээг хоёр аргаар явуулдаг.

1. 5000-500 см -1 (2 - 20 μ) мужид үл мэдэгдэх бодисын спектрийг авч, ижил төстэй спектрийг тусгай каталог эсвэл хүснэгтээс хай. (эсвэл компьютерийн мэдээллийн санг ашиглах)

2. Судалгаанд хамрагдаж буй бодисын спектрээс тухайн бодисын найрлагыг дүгнэж болох шинж чанарын зурвасуудыг хайдаг.

1. Хэмжилтийн параметр ба хэмжих аргын дагуу багажийн шинжилгээний аргуудын ангилал. Бодисын чанарын шинжилгээ хийх багажийн аналитик аргын жишээ

Багажийн (физик-химийн) аргуудыг ангилах аргуудын аль нэгэнд дүн шинжилгээ хийхдээ дүн шинжилгээ хийж буй системийн хэмжсэн физик параметрийн шинж чанар, түүнийг хэмжих аргад тулгуурлана; Энэ параметрийн утга нь бодисын хэмжээнээс хамаарна. Үүний дагуу багажийн бүх аргыг таван том бүлэгт хуваадаг.

цахилгаан химийн;

Оптик;

Хроматограф;

Радиометр;

Масс спектрометр.

Цахилгаан химийн аргууд Шинжилгээ нь шинжлэгдсэн бодисын цахилгаан химийн шинж чанарыг ашиглахад суурилдаг. Үүнд дараах аргууд орно.

Электрогравиметрийн арга нь шинжлэгдсэн уусмалаар шууд цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх үед электродууд дээр ялгардаг бодис эсвэл түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн массыг үнэн зөв хэмжихэд суурилдаг.

Кондуктометрийн арга нь үргэлжилж буй химийн урвалын үр дүнд өөрчлөгдөж, электролитийн шинж чанар, түүний температур, ууссан бодисын концентрацаас хамаардаг уусмалын цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжихэд суурилдаг.

Потенциометрийн арга - судалж буй бодисын уусмалд дүрсэн электродын потенциалыг хэмжихэд үндэслэсэн. Электродын потенциал нь тогтмол хэмжилтийн нөхцөлд уусмал дахь харгалзах ионуудын концентрацаас хамаардаг бөгөөд үүнийг потенциометр ашиглан гүйцэтгэдэг.

Полярографийн арга нь шинжлэгдсэн электролитийн уусмалаар цахилгаан гүйдэл дамжуулах үед жижиг гадаргуутай электрод дээр үүсдэг концентрацийн туйлшралын үзэгдлийг ашиглахад суурилдаг.

Кулометрийн арга нь тодорхой хэмжээний бодисыг электролиз хийхэд зарцуулсан цахилгааны хэмжээг хэмжихэд суурилдаг. Энэ арга нь Фарадейгийн хууль дээр суурилдаг.

Оптик аргууд Шинжилгээ нь судалж буй нэгдлүүдийн оптик шинж чанарыг ашиглахад үндэслэсэн болно. Үүнд дараах аргууд орно.

Ялгарлын спектрийн шинжилгээ нь хийн шатаагч, оч эсвэл цахилгаан нумын дөлөөр халаах үед бодисын уураас ялгарах шугамын спектрийг ажиглахад үндэслэдэг. Энэ арга нь бодисын элементийн найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Спектрийн хэт ягаан туяа, үзэгдэх ба хэт улаан туяаны бүсэд шингээлтийн спектрийн шинжилгээ. Спектрофотометрийн болон фотоколориметрийн аргууд байдаг. Шинжилгээний спектрофотометрийн арга нь тухайн бодисын шингээлтийн муруйны хамгийн их хэмжээтэй тохирч буй тодорхой долгионы урттай гэрлийн шингээлтийг (монохроматик цацраг) хэмжихэд суурилдаг. Фотоколориметрийн шинжилгээний арга нь гэрлийн шингээлтийг хэмжих эсвэл спектрийн харагдах хэсэг дэх фотоколориметрийн төхөөрөмж дэх шингээлтийн спектрийг тодорхойлоход суурилдаг.

Рефрактометр нь хугарлын илтгэгчийг хэмжихэд суурилдаг.

Поляриметри - туйлшралын хавтгайн эргэлтийг хэмжихэд үндэслэсэн.

Нефелометр нь уусмалд дүүжлүүлсэн өнгөгүй тоосонцор гэрлийн тусгал эсвэл сарних үзэгдлийг ашиглахад суурилдаг. Энэ арга нь уусмалд агуулагдах бодисын маш бага хэмжээг суспенз хэлбэрээр тодорхойлох боломжийг олгодог.

Турбидиметри - уусмалд түдгэлзсэн өнгөт тоосонцороор гэрлийн тусгал эсвэл сарних үзэгдлийг ашиглахад үндэслэсэн. Уусмалд шингэсэн эсвэл дамжин өнгөрөх гэрлийг өнгөт уусмалын фотоколориметрийн нэгэн адил хэмждэг.

Люминесцент эсвэл флюресцент шинжилгээ - хэт ягаан туяагаар цацруулсан бодисын флюресцент дээр үндэслэсэн. Энэ нь ялгарах эсвэл харагдах гэрлийн эрчмийг хэмждэг.

Галын фотометр (дөлний фотометр) нь судалж буй бодисын уусмалыг дөлөөр цацаж, шинжилж буй элементийн цацрагийн шинж чанарыг тусгаарлаж, түүний эрчмийг хэмжихэд суурилдаг. Энэ аргыг шүлт, шүлтлэг шороо болон бусад элементүүдийн шинжилгээнд ашигладаг.

Хроматографийн аргууд Шинжилгээ нь сонгомол шингээлтийн үзэгдлийг ашиглахад суурилдаг. Энэ аргыг органик бус болон органик бодисыг ялгах, баяжуулах, хольцоос бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусгаарлах, хольцоос цэвэрлэхэд ашигладаг.

Радиометрийн аргууд Тухайн элементийн цацраг идэвхт цацрагийг хэмжихэд үндэслэн шинжилгээ хийдэг.

Масс спектрометр Шинжилгээний аргууд нь цахилгаан ба соронзон орны хосолсон үйл ажиллагааны үр дүнд бие даасан ионжуулсан атом, молекул, радикалуудын массыг тодорхойлоход суурилдаг. Салангид хэсгүүдийн бүртгэлийг цахилгаан (масс спектрометр) эсвэл гэрэл зургийн (масс спектрографи) аргаар явуулдаг. Тодорхойлолтыг багаж хэрэгсэл - масс спектрометр эсвэл масс спектрограф ашиглан гүйцэтгэдэг.

Бодисын чанарын шинжилгээнд зориулсан багажийн шинжилгээний аргуудын жишээ: рентген флюресцент, хроматографи, кулометр, ялгаралтын фотометр, дөл фотометр гэх мэт.

2.

2. 1 Потенциометрийн титрлэлтийн мөн чанар. Урвалын шаардлага. Исэлдэлтийн бууралт, хур тунадас, цогцолбор үүсэх урвал ба холбогдох электродын системийн жишээ. Тодорхойлох график аргууд титрлэлтийн төгсгөлийн цэг

Потенциометрийн титрлэлтнь титрлэгдсэн уусмалд дүрсэн электродуудын потенциалын өөрчлөлтөөр эквивалент цэгийг тодорхойлоход суурилдаг. Потенциометрийн титрлэхэд туйлшрахгүй (тэдгээрээр гүйдэл гүйдэлгүй) ба туйлшрах (тэдгээрээр дамжин урсах гүйдэл) электродуудыг хоёуланг нь ашигладаг.

Эхний тохиолдолд титрлэлтийн явцад аль нэг ионы уусмал дахь концентрацийг тодорхойлж, бүртгэх тохиромжтой электрод байдаг.

Энэ индикатор электрод дээрх потенциал E x-ийг Нернстийн тэгшитгэлийн дагуу тогтооно. Жишээлбэл, исэлдэх-багарах урвалын хувьд Нернстийн тэгшитгэл дараах байдалтай байна.

Энд E x нь эдгээр тодорхой нөхцөлд электродын потенциал; A ok - металлын исэлдсэн хэлбэрийн концентраци; А бууруулсан - металлын бууруулсан хэлбэрийн концентраци; E 0 - хэвийн боломж; R - бүх нийтийн хийн тогтмол (8.314 J / (deg * моль)); T - үнэмлэхүй температур; n нь металлын ионуудын исэлдсэн ба бууруулсан хэлбэрийн валентын зөрүү юм.

Цахилгаан хэлхээг үүсгэхийн тулд хоёрдахь жишиг электрод, жишээлбэл каломель электродыг титрлэгдсэн уусмалд байрлуулж, урвалын явцад потенциал нь тогтмол хэвээр байна. Дээр дурдсан исэлдэх-багадах урвалуудаас гадна саармагжуулах урвалд туйлшрахгүй электродууд дээр потенциометрийн титрлэлтийг ашигладаг. Металлуудыг (Pt, Wo, Mo) исэлдэх-бууруулах урвалын индикатор электрод болгон ашигладаг. Саармагжуулах урвалын хувьд шилэн электродыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь устөрөгчийн электродтой төстэй өргөн хүрээний шинж чанартай байдаг. Устөрөгчийн электродын хувьд устөрөгчийн ионы концентрацаас потенциалын хамаарлыг дараах хамаарлаар илэрхийлнэ.

Эсвэл 25 хэмд:

Потенциометрийн титрлэлтийн үед титрлэлтийг ихэвчлэн тодорхой потенциалд биш, харин тодорхой рН-ийн утга, жишээлбэл, төвийг сахисан рН=7 хүртэл ашигладаг. Дээр дурдсан потенциометрийн титрлэлтийн (электродоор дамжих гүйдэлгүй) нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн аргуудаас ялгаатай нь туйлшрах электродоор тогтмол гүйдэлтэй потенциометрийн титрлэх аргууд юм. Ихэнхдээ хоёр туйлшруулагч электродыг ашигладаг боловч заримдаа нэг туйлшруулагч электродыг ашигладаг.

Электродуудаар бараг ямар ч гүйдэл урсдаггүй, туйлшрахгүй электродтой потенциометрийн титрлэлтээс ялгаатай нь энэ тохиолдолд тогтворжсон гүйдлийн эх үүсвэрээс гаргаж авсан электродуудаар (ихэвчлэн цагаан алт) бага хэмжээний (ойролцоогоор микроампер) шууд гүйдэл дамждаг. Одоогийн эх үүсвэр нь цуваа холбосон харьцангуй том эсэргүүцэлтэй өндөр хүчдэлийн тэжээлийн эх үүсвэр (ойролцоогоор 45 В) байж болно. Электродуудын туйлшралын улмаас урвал нь эквивалент цэг рүү ойртох тусам электродууд дээр хэмжсэн потенциалын зөрүү огцом нэмэгддэг. Боломжит үсрэлтийн хэмжээ нь туйлшралгүй электродоор тэг гүйдэлтэй титрлэх үеийнхээс хамаагүй их байж болно.

Потенциометрийн титрлэлтийн үед урвалд тавигдах шаардлага нь урвалын бүрэн байдал юм; хангалттай өндөр урвалын хурд (ингэснээр та үр дүнг хүлээх шаардлагагүй, автоматжуулалт хийх боломжтой); урвалын явцад өөр өөр концентрацид авах боломжтой бүтээгдэхүүний холимог биш нэг тунгалаг бүтээгдэхүүнийг олж авах.

Урвалын жишээ ба холбогдох электродын системүүд:

Исэлдэлт- сэргэлтд:

Электродын систем:

Аль ч тохиолдолд цагаан алт электрод ба мөнгөн хлоридын электродоос бүрдэх системийг ашигладаг.

ТУХАЙухааралд:

Ag + + Cl - =AgClv.

Электродын систем:

TOцогцолборд:

Электродын систем:

Титрлэлтийн төгсгөлийн цэгийг тодорхойлох график аргууд. Энэ зарчим нь титрлэлтийн бүрэн муруйг нүдээр харах явдал юм. Хэрэв бид индикаторын электродын потенциалын титрант эзэлхүүнээс хамаарах хамаарлыг зурвал үүссэн муруй нь хамгийн их налуутай байна - өөрөөр хэлбэл. хамгийн их утга DE/DV- үүнийг эквивалентын цэг болгон авч болно. Цагаан будаа. Ийм хамаарлыг харуулсан 2.1-ийг Хүснэгтийн өгөгдлийн дагуу бүтээв. 2.1.

Хүснэгт 2.1 3.737 ммоль хлоридын 0.2314 F мөнгөний нитратын уусмалаар потенциометрийн титрлэлтийн үр дүн

Цагаан будаа. 2.1 0.2314 F мөнгөний нитратын уусмалаар 3.737 ммоль хлоридын титрлэлтийн муруй: А- эквивалент цэгийн ойролцоох бүсийг харуулсан титрлэлтийн ердийн муруй; б- дифференциал титрлэлтийн муруй (Хүснэгт 2.1-ийн бүх өгөгдөл)

Гранын арга. Та график үүсгэж болно DE/DV- титрант эзлэхүүний функцээр титрант порцын эзлэхүүний потенциалын өөрчлөлт. Титрлэлтийн үр дүнгээс олж авсан ийм графикийг хүснэгтэд өгсөн. 2.1, Зураг дээр үзүүлэв. 2.2.

Цагаан будаа. 2.2 Хүснэгтэнд үзүүлсэн потенциометрийн титрлэлтийн өгөгдлөөр бүтээгдсэн Гран муруй. 2.1

2.2 Даалгавар: Вкалийн перманганатын уусмалаар титрлэсэн төмрийн (II) сульфатын уусмал дахь цагаан алтны электродын потенциалыг 50% ба 100.1% тооцоолох; хэрэв FeI ионы концентраци ? , Х? болон MnO?? 1 моль/дм3-тай тэнцүү байна

Гурав дахь төрлийн электрод болох цагаан алтны электродын потенциал нь хосолсон редокс хосын шинж чанар, түүний исэлдсэн ба бууруулсан хэлбэрийн агууламжаар тодорхойлогддог. Энэ шийдэл нь хосыг агуулдаг:

Fe 3+ + e - Fe 2+ ,

Үүний төлөө:

Анхны уусмалыг 50%-иар титрлэсэн тул / = 50/50 ба 1 байна.

Тиймээс E = 0.77 + 0.058 log1 = 0.77 В.

3. Амперометрийн титрлэлт

3.1 Амперометрийн титрлэлт, түүний мөн чанар, нөхцөл. Тодорхой урвалын жишээг ашиглан титрлэсэн бодис ба титрлэгчийн шинж чанараас хамааран титрлэлтийн муруйн төрлүүд th

Амперометрийн титрлэлт.Титрлэлтийн үед амперометрийн заалтын хувьд та шууд амперометрийн адил үндсэн загвартай нүдийг ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд энэ аргыг нэг туйлширсан электродоор амперометрийн титрлэлт гэж нэрлэдэг. Титрлэх явцад анализатор, титрлэгч эсвэл урвалын бүтээгдэхүүнээс үүссэн гүйдлийг хязгаарлах тархалтын гүйдлийн потенциалын бүсэд байрлах ажлын электродын потенциалын тогтмол утгаар хянадаг.

Жишээ болгон, Pb 2+ ионуудын калийн хромат уусмалаар ажиллах электродын янз бүрийн потенциал дахь хур тунадасны титрлэлтийг авч үзье.

Redox хос Pb 2+ /Pb ба CrO 4 2- /Cr(OH) 3-ийн тархалтын гүйдлийг хязгаарлах мужууд нь 0 В потенциалтай үед хромат ион аль хэдийн багассан, харин Pb 2+ байхаар байрладаг. ион хараахан болоогүй байна (энэ процесс нь зөвхөн илүү сөрөг потенциалтай үед тохиолддог).

Ажлын электродын боломжоос хамааран янз бүрийн хэлбэрийн титрлэлтийн муруйг олж авч болно.

a) Потенциал нь - 1V (Зураг 3.1):

Эквивалентийн цэг хүртэл нүдээр дамжин өнгөрөх гүйдэл нь Pb 2+ ионыг багасгах катодын гүйдэл юм. Титрант нэмэхэд тэдгээрийн концентраци буурч, гүйдэл буурдаг. Эквивалент цэгийн дараа гүйдэл нь Cr(VI)-ийг Cr(III) болгон бууруулснаас үүдэлтэй бөгөөд үүний үр дүнд титрант нэмэхэд катодын гүйдэл нэмэгдэж эхэлдэг. Эквивалент цэг дээр (φ = 1) титрлэлтийн муруйд огцом завсарлага ажиглагдаж байна (практикт энэ нь 3.1-р зурагтай харьцуулахад бага илэрхийлэгддэг).

b) Потенциал 0 В:

Энэ боломжит үед Pb 2+ ионууд буурдаггүй. Тиймээс эквивалентийн цэг хүртэл зөвхөн бага хэмжээний тогтмол үлдэгдэл гүйдэл ажиглагдаж байна. Эквивалент цэгийн дараа системд багасгах чадвартай чөлөөт хромат ионууд гарч ирдэг. Энэ тохиолдолд титрлэгчийг нэмэхэд катодын гүйдэл нэмэгдэж, титрлэлтийн үед - 1V (Зураг 3.1).

Цагаан будаа. 3.1 Ажиллах электродын потенциал дахь хромат ионтой Pb 2+ амперометрийн титрлэлтийн муруй - 1 В ба 0 В

Шууд амперометртэй харьцуулахад амперометрийн титрлэлт нь аливаа титриметрийн аргын нэгэн адил өндөр нарийвчлалтай байдаг. Гэсэн хэдий ч амперометрийн титрлэлтийн арга нь илүү их хөдөлмөр шаарддаг. Практикт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь хоёр туйлширсан электрод бүхий амперометрийн титрлэх арга юм.

Биамперометрийн титрлэлт. Энэ төрлийн амперометрийн титрлэлт нь 10-500 мВ-ын бага потенциалын зөрүүг ашигладаг хоёр туйлшрах электрод, ихэвчлэн цагаан алт хэрэглэхэд суурилдаг. Энэ тохиолдолд хоёр электрод дээр урвуу цахилгаан химийн урвал явагдах үед л гүйдэл дамжих боломжтой. Хэрэв урвалын дор хаяж нэг нь кинетикийн хувьд саад болж байвал электродын туйлшрал үүсч, гүйдэл нь ач холбогдолгүй болно.

Хоёр туйлшрах электродтой эсийн одоогийн хүчдэлийн хамаарлыг Зураг дээр үзүүлэв. 3.2. Энэ тохиолдолд зөвхөн хоёр электродын боломжит ялгаа нь үүрэг гүйцэтгэдэг. Электрод бүрийн боломжит утга нь лавлагаа электрод байхгүй тул тодорхойгүй хэвээр байна.

Зураг 3.2 Хэт хүчдэлгүй буцах урвалын үед хоёр ижил туйлшрах электрод бүхий үүрний одоогийн хүчдэлийн хамаарал ( А) ба хэт хүчдэлийн эргэлт буцалтгүй урвал ( б).

Электродын урвалын урвуу байдлын зэргээс хамааран янз бүрийн хэлбэрийн титрлэлтийн муруйг олж авч болно.

a) Урвуу исэлдэх хосын бүрэлдэхүүнийг эргэлт буцалтгүй хосын бүрэлдэхүүн хэсэг, жишээлбэл, иодын тиосульфаттай титрлэх (Зураг 3.3, А):

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

Эквивалент цэг хүртэл процессын улмаас гүйдэл үүрээр дамжин урсдаг.

2I - I 2 + e - .

Гүйдэл нь титрлэлтийн 0.5 градус хүртэл нэмэгддэг бөгөөд энэ үед I 2 / I - хосын хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг ижил концентрацитай байна. Дараа нь гүйдэл нь эквивалент цэг хүртэл буурч эхэлдэг. Эквивалент цэгийн дараа S 4 O 6 2- /S 2 O 3 2- хос нь эргэлт буцалтгүй байдаг тул электродын туйлшрал үүсч, гүйдэл зогсдог.

б) Буцах боломжгүй хосын бүрэлдэхүүнийг буцах хосын бүрэлдэхүүн хэсэг, жишээлбэл, As(III) ионыг бромтой титрлэх (Зураг 3.3, б):

As(V)/As(III) исэлдэлтийн систем нь эргэлт буцалтгүй байдаг тул эквивалент цэг хүртэл электродууд туйлширдаг. Эсээр гүйдэл гүйдэггүй. Эквивалент цэгийн дараа гүйдэл нэмэгддэг, учир нь буцах боломжтой исэлдэлтийн систем Br 2 / Br - уусмалд гарч ирдэг.

в) Тодорхойлж буй бодис ба титрант нь буцах исэлдэлтийн хос хосуудыг үүсгэдэг: Fe(II) ионыг Ce(IV) ионоор титрлэх (Зураг 3.3, В):

Энд электродын туйлшрал нь титрлэлтийн аль ч үе шатанд ажиглагддаггүй. Эквивалентийн цэг хүртэл муруйн чиглэл нь Зураг дээрхтэй ижил байна. 3.3, А, эквивалент цэгийн дараа - Зураг дээрх шиг. 3.3, б.

Цагаан будаа. 3.3 Тиосульфаттай иодын биамперометр титрлэлтийн муруй ( а), As (III) бром ( б) ба Fe(II) ионууд нь Ce(IV) ионуудтай ( В)

3.2 Даалгавар: Вцагаан алтны микроэлектрод, лавлагаа электрод бүхий цахилгаан химийн элементийг 10.00 см3 NaCl уусмалаар байрлуулж, 0.0500 моль/дм3 AgNO уусмалаар титрлэв. 3 хэмжээ 2.30 см. NaCl агуулгыг тооцоолохуусмал дахь (%)

Уусмал дахь урвал явагдана:

Ag + + Cl - =AgClv.

V(AgNO 3) = 0.0023 (дм 3);

n(AgNO 3) = n(NaCl);

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

эсвэл 1.15*10 4 (моль).

n(NaCl) = 1.15*10 -4 (моль);

m(NaCl) = M(NaCl)* n(NaCl) = 58.5*1.15*10 -4 = 6.73*10 -3 г.

NaCl уусмалын нягтыг 1 г/см3 гэж авбал уусмалын масс 10 г байх тул:

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

Хариулт: 0,0673 %.

4. Шинжилгээний хроматографийн аргууд

4.1 Шинжилгээний хроматографийн аргын үе шатууд, тэдгээрийн шинж чанар. Шингэн хроматографийн үндэс

Шингэн хуваах хроматографийн аргыг Мартин, Синге нар санал болгосон бөгөөд тэдгээр нь тохиромжтой савласан баганын онолын хавтантай тэнцэх өндөр нь 0.002 см хүрч болохыг харуулсан.Иймээс 10 см урттай багана нь 5000 орчим ялтсуудыг агуулж болно; Харьцангуй богино баганаас ч өндөр тусгаарлах үр ашгийг хүлээж болно.

Хөдөлгөөнгүй үе шат.Хуваалтын хроматографийн хамгийн түгээмэл хатуу зөөгч нь цахиурын хүчил эсвэл цахиурын гель юм. Энэ материал нь усыг хүчтэй шингээдэг; Тиймээс суурин үе шат нь ус юм. Зарим тусгаарлахын тулд усны хальсанд ямар нэгэн буфер эсвэл хүчтэй хүчил (эсвэл суурь) оруулах нь ашигтай байдаг. Алифат спирт, гликол эсвэл нитрометан зэрэг туйлын уусгагчийг мөн цахиурын гель дээр хөдөлгөөнгүй фаз болгон ашигладаг. Бусад тээвэрлэгчид нь диатомийн шороо, цардуул, целлюлоз, буталсан шил; Эдгээр хатуу зөөгчийг норгохын тулд ус болон янз бүрийн органик шингэнийг ашигладаг.

Хөдөлгөөнт үе шат.Хөдөлгөөнт фаз нь цэвэр уусгагч эсвэл суурин фазтай мэдэгдэхүйц холилдохгүй уусгагчийн холимог байж болно. Холимог уусгагчийн найрлагыг тасралтгүй өөрчлөх замаар ялгах үр ашгийг заримдаа нэмэгдүүлж болно. (градиент элюц).Зарим тохиолдолд шүүрлийг хэд хэдэн өөр уусгагчаар хийвэл тусгаарлалт сайжирна. Хөдөлгөөнт үе шатыг голчлон эмпирик байдлаар сонгодог.

Орчин үеийн багаж хэрэгсэл нь ихэвчлэн багана дахь шингэний урсгалыг хурдасгах насосоор тоноглогдсон байдаг.

Багана дахь бодисын зан төлөвийг тодорхойлдог LC-ийн үндсэн үзүүлэлтүүд нь хольцын бүрэлдэхүүн хэсгийн хадгалалтын хугацаа ба хадгалах хэмжээ юм. Шинжилгээнд хамрагдсан дээжийг нэвтрүүлсэн мөчөөс оргил дээд цэгийг бүртгэх хүртэлх хугацааг нэрлэдэг хадгалах хугацаа (элюц) t Р. Хадгалах хугацаа нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ - гар утас дахь бодисын оршин суух хугацаа т 0 мөн хөдөлгөөнгүй т с үе шатууд:

т Р.= т 0 +т с. (4.1)

Утга т 0 нь үнэндээ шингэсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг баганаар дамжин өнгөрөх хугацаатай тэнцүү байна. Утга т Р дээжийн хэмжээнээс хамаарахгүй, харин тухайн бодис, сорбентийн шинж чанар, түүнчлэн сорбентийн савлагаа зэргээс шалтгаална, багана тус бүрд өөр өөр байж болно. Тиймээс жинхэнэ барих чадварыг тодорхойлохын тулд та танилцуулах хэрэгтэй засварласан хадгалах хугацаа t? Р:

т? Р= т Р -т 0 . (4.2)

Хадгалах шинж чанарыг тодорхойлохын тулд энэ ойлголтыг ихэвчлэн ашигладаг хадгалсан V хэмжээ Р - бодисыг ялгахын тулд тодорхой хурдтайгаар баганаар дамжин өнгөрөх хөдөлгөөнт фазын эзэлхүүн:

В Р= т РF, (4.3)

Хаана Ф- хөдөлгөөнт фазын эзлэхүүний урсгалын хурд, см 3 с -1.

Шингээх чадваргүй бүрэлдэхүүн хэсгийг (үхсэн эзэлхүүн) угаах эзэлхүүнийг илэрхийлнэ т 0 : В 0 = т 0 Ф, мөн сорбент эзэлдэггүй баганын эзэлхүүн, дээж шахах төхөөрөмжөөс багана хүртэлх ба баганаас детектор хүртэлх харилцааны эзэлхүүнийг багтаана.

V хадгалах хэмжээг зассан уу? Р тус тус тэнцүү байна:

V? Р= В Р -В 0 . . (4.4)

Тогтмол хроматографийн нөхцөлд (урсгалын хурд, даралт, температур, фазын найрлага) утгууд т Р Тэгээд В Р нь хатуу хуулбарлах боломжтой бөгөөд бодисыг тодорхойлоход ашиглаж болно.

Хоёр фазын хооронд бодисыг хуваарилах аливаа үйл явц нь тодорхойлогддог түгээлтийн коэффициент D. Хэмжээ Дхандлага в с/в 0 , Хаана -тай Т Тэгээд -тай 0 - хөдөлгөөнт болон суурин фаз дахь бодисын концентраци. Тархалтын коэффициент нь хроматографийн үзүүлэлттэй холбоотой.

Хадгалах шинж чанар нь багтаамжийн коэффициент юм к", хөдөлгөөнгүй фаз дахь бодисын массыг хөдөлгөөнт фаз дахь бодисын масстай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. к" = м n/м П. Хүчин чадлын коэффициент нь хөдөлгөөнгүй үе шатанд бодис хөдөлгөөнгүй үе шатаас хэд дахин удаан байхыг харуулдаг. Хэмжээ к"Дараахь томъёог ашиглан туршилтын өгөгдлөөр тооцоолно.

Хроматографийн ялгах хамгийн чухал үзүүлэлт бол хроматографийн баганын үр ашиг бөгөөд тоон хэмжүүр нь өндөр юм. Н,онолын хавтантай тэнцэх ба онолын хавтангийн тоо Н.

Онолын хавтан нь өндөр нь хоёр фазын тэнцвэрт байдалд тохирсон таамаглалын бүс юм. Багана дахь илүү онолын ялтсууд, i.e. Тэнцвэрийг тогтоох тусам багана илүү үр дүнтэй байдаг. Онолын хавтангийн тоог хроматограммаас шууд оргилын өргөнийг харьцуулж хялбархан тооцоолж болно. wмөн үлдэх цаг т Р Багана дахь бүрэлдэхүүн хэсэг:

Шийдвэрлэж байж Нмөн баганын уртыг мэдэх Л, тооцоолоход хялбар Н:

Хроматографийн баганын үр ашиг нь харгалзах оргилын тэгш хэмээр тодорхойлогддог: оргил нь илүү тэгш хэмтэй байх тусам багана илүү үр дүнтэй байдаг. Тоон утгаараа тэгш хэмийг тэгш хэмийн коэффициентээр илэрхийлдэг К С, үүнийг дараах томъёогоор тодорхойлж болно.

Хаана б 0.05 - оргил өндрийн хорин нэг дэх оргилын өргөн; А- оргилын дээд цэгээс унасан перпендикуляр ба оргилын өндрийн хорин нэг дэх оргилын урд ирмэгийн хоорондох зай.

Хроматографийн шинжилгээний давтагдах чадварыг үнэлэхийн тулд харьцангуй стандарт хазайлт ( RSD),түүвэр популяци дахь үр дүнгийн тархалтыг тодорхойлох:

Хаана n- зэрэгцээ хроматограммын тоо; X- хроматограмм дахь харгалзах оргилын талбай эсвэл өндрийг тооцоолох замаар тодорхойлсон дээж дэх бүрэлдэхүүн хэсгийн агууламж; - зэрэгцээ хроматограммын өгөгдөл дээр үндэслэн тооцоолсон бүрэлдэхүүн хэсгийн агуулгын дундаж утга; с 2 - олж авсан үр дүнгийн тархалт.

Хроматографийн шинжилгээний үр дүн нь хроматографийн системийн тохиромжтой байх нөхцөл хангагдсан тохиолдолд боломжтой гэж үзнэ.

Харгалзах оргилоос тооцсон онолын хавтангийн тоо нь шаардлагатай хэмжээнээс багагүй байх ёстой;

Харгалзах оргилуудын тусгаарлах коэффициент нь шаардлагатай хэмжээнээс багагүй байх ёстой;

Харгалзах оргилын өндөр эсвэл талбайн тооцоолсон харьцангуй стандарт хазайлт нь шаардлагатай хэмжээнээс ихгүй байх ёстой;

Харгалзах оргилын тэгш хэмийн коэффициент нь шаардлагатай хязгаарт байх ёстой.

4.2 Учир ньхөдөөгийн байшин: РХроматографийн явцад дараах өгөгдлүүдийг олж авбал дотоод стандарт аргыг (g ба %) ашиглан дээжинд агуулагдах аналитын хэмжээг тооцоолно. шалгалт тохируулгын үед: qB=0.00735,SВ =6.38 смІ,qST=0.00869 гр,SST=8.47 см², -дүн шинжилгээ хийх үед:SВ=9.38 смІ,VВ=47 ммі,qST=0.00465 гр,SST=4.51 см²

SCT/SV = k*(qCT/qB);

k = (SCT/SV)/(qCT/qB) = (8.47/6.38)/(0.00869/0.00735) = 1.123;

qB = k*qST*(SV/SST) = 1.123*0.00465*(9.38/4.51) = 0.01086 гр.

x, % = k*r*(SV/SCT)*100;

r = qCT/ qB = 0.00465/0.01086 = 0.4282;

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

5. Фотометрийн титрлэлт

5.1 Фотометрийн титрлэлт. Титрлэлтийн мөн чанар ба нөхцөл. Титрлэлтийн муруй. Фотометрийн титрлэлтийн давуу талууд шууд фотометрийн харьцуулалт

Титрлэлтийн төгсгөлийн цэгийг бүртгэхийн тулд фотометрийн болон спектрофотометрийн хэмжилтийг ашиглаж болно. Шууд фотометрийн титрлэлтийн төгсгөлийн цэг нь урвалж ба урвалын бүтээгдэхүүний концентраци өөрчлөгдсөний үр дүнд үүсдэг, эсвэл хоёуланг нь нэгэн зэрэг; Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бодисуудын дор хаяж нэг нь сонгосон долгионы уртад гэрлийг шингээх ёстой. Шууд бус арга нь индикаторын оптик нягтрал нь титрлэгчийн эзэлхүүнээс хамаарах хамааралд суурилдаг.

Цагаан будаа. 5.1 Фотометрийн титрлэлтийн ердийн муруй. Шинжлэх бодис, урвалын бүтээгдэхүүн ба титрантуудын молийн шингээлтийн коэффициентийг e s, e p, e t тэмдгээр тус тус тэмдэглэнэ.

Титрлэлтийн муруй. Фотометрийн титрлэлтийн муруй нь титрант эзэлхүүнтэй харьцуулахад залруулсан шингээлтийн график юм. Нөхцөлүүдийг зөв сонгосон бол муруй нь өөр өөр налуутай хоёр шулуун хэсгээс бүрдэнэ: тэдгээрийн нэг нь титрлэлтийн эхлэлтэй, нөгөө нь эквивалент цэгээс цааш үргэлжилдэг. Ихэнхдээ эквивалент цэгийн ойролцоо мэдэгдэхүйц гулзайлтын цэг байдаг; Төгсгөлийн цэг нь экстраполяцийн дараа шулуун шугамын сегментүүдийн огтлолцох цэг гэж тооцогддог.

Зураг дээр. Зураг 5.1-д титрлэлтийн зарим ердийн муруйг харуулав. Шингээдэггүй бодисыг өнгөт титрлэгчээр титрлэхдээ өнгөгүй бүтээгдэхүүн үүсгэх үед титрлэлтийн эхэнд хэвтээ шугамыг авна; эквивалент цэгээс цааш оптик нягтрал хурдацтай нэмэгддэг (Зураг 5.1, муруй) А). Өнгөгүй урвалжаас өнгөт бүтээгдэхүүн үүсэх үед эсрэгээр эхлээд оптик нягтын шугаман өсөлт ажиглагдаж, дараа нь шингээлт нь титрлэгчийн эзэлхүүнээс хамаардаггүй бүс үүснэ (Зураг 5.1, муруй). б). Урвалж ба урвалын бүтээгдэхүүний спектрийн шинж чанараас хамааран бусад хэлбэрийн муруйлт бас боломжтой (Зураг 5.1).

Фотометрийн титрлэлтийн төгсгөлийн цэг хангалттай тодорхой байхын тулд шингээх систем эсвэл системүүд нь Беэрийн хуулийг дагаж мөрдөх ёстой; өөрөөр хэлбэл экстраполяцид шаардлагатай титрлэлтийн муруйн сегментүүдийн шугаман байдал алдагдана. Цаашид оптик нягтыг хүчин зүйлээр үржүүлэх замаар эзлэхүүний өөрчлөлтийн залруулга хийх шаардлагатай байна (V+v)/V,Хаана В- уусмалын анхны эзэлхүүн, a v- нэмсэн титрантны хэмжээ.

Фотометрийн титрлэлт нь шууд фотометрийн шинжилгээнээс илүү нарийвчлалтай үр дүнг өгдөг, учир нь олон хэмжилтийн өгөгдлийг эцсийн цэгийг тодорхойлохын тулд нэгтгэдэг. Нэмж дурдахад фотометрийн титрлэлтийн үед зөвхөн шингээлтийн өөрчлөлтийг хэмждэг тул бусад шингээгч бодис байгаа эсэхийг үл тоомсорлож болно.

5.2 Даалгавар:n 0.0284 г жинтэй калийн бихроматын жигнэсэн хэсгийг 100.00 см3 багтаамжтай хэмжээст колбонд уусгав. Үүссэн уусмалын оптик нягтрал l хамгийн их=430 нм нь 1 см шингэсэн давхаргын зузаантай 0,728-тай тэнцүү байна.Энэ уусмалын молийн болон хувийн концентраци, молийн болон хувийн шингээлтийн коэффициентийг тооцоол.

уусмалын оптик нягт хаана байна; e - бодисын молийн шингээлтийн коэффициент, дм 3 *моль -1 *см -1; -тай - шингээх бодисын концентраци, моль/дм 3; l нь шингээх давхаргын зузаан, см.

Хаана к- бодисын шингээлтийн хувийн коэффициент, дм 3 * г -1 * см -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 (моль);

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

K 2 Cr 2 O 7 уусмалын нягтыг 1 г/см 3 гэж авбал уусмалын масс 100 г байх тул:

n(NaCl) = 0.0284/100*100% = 0.0284%.

e = D/cl =0.728/9.67*10 -4 *1 = 753 (дм 3 *моль -1 *см -1).

k = D/cl =0,728/0,284 *1 = 2,56(дм 3 *г -1 *см -1).

6. Цайрын хлоридын чанар, тоон тодорхойлоход багажийн шинжилгээний аргыг (оптик, цахилгаан химийн, хроматографийн) ашиглах боломжийг тайлбарлаж, тайлбарлах.

ZnCl 2 хлорид; M=136.29; bts. гох, бүдгэрүүлэх; с=2.91 25 ; tmel=318; tboil=732; С°р=71.33; S°=111.5; DN°=-415.05; ДG°=-369.4; DNpl=10.25; DNsp=119.2; y=53.83 20; 53.6 400; 52.2 700; р=1 428; 10 506; s=208 0 ; 272 10; 367 20; 408 25 ; 438 30; 453 40 ; 471 50 ; 495 60 ; 549 80; 614 100; h.r.eff.; r.et. 100 12.5, ac. 43.5 18; найр. 2.6 20; n.r.z. NH3.

Галидуудаас хамгийн их судлагдсан цайрын хлорид ZnCl 2 нь цайрын хольц, цайрын исэл эсвэл цайрын металыг давсны хүчилд уусгах замаар гаргаж авдаг. Усгүй цайрын хлорид нь зургаан өнцөгт ромбоэдр талстуудаас тогтсон цагаан мөхлөгт нунтаг бөгөөд амархан хайлж, хурдан хөргөсний дараа тунгалаг шаазан шиг масс болж хатуурдаг. Хайлсан цайрын хлорид нь цахилгааныг маш сайн дамжуулдаг. Халах үед цайрын хлорид ууршиж, уур нь цагаан зүү хэлбэрээр өтгөрдөг. Энэ нь маш гигроскопийн шинж чанартай боловч нэгэн зэрэг усгүй бодис авахад хялбар байдаг. Цайрын хлорид нь 280С-ээс дээш температурт усгүйгээр талсжих ба төвлөрсөн уусмалаас 100С-т ч усгүй байдлаар тусгаарлаж болно. Цайрын хлорид нь усанд уусч, их хэмжээний дулаан (15.6 ккал/моль) ялгаруулдаг. Шингэрүүлсэн уусмалд цайрын хлорид нь ионуудад сайн задардаг. Цайрын хлорид дахь бондын ковалент шинж чанар нь метил ба этилийн спирт, ацетон, диэтил эфир, глицерин, этил ацетат болон бусад хүчилтөрөгч агуулсан уусгагч, түүнчлэн диметилформамид, пиридин, анилин болон бусад бодисуудад сайн уусах чадвараараа илэрдэг. үндсэн шинж чанартай нэгдлүүд.

Цайрын хлорид нь Me 4 хүртэлх ерөнхий томьёотой тохирч нийлмэл давс үүсгэх хандлагатай байдаг боловч хамгийн түгээмэл бөгөөд тогтвортой нь цайрын атомын эргэн тойронд дөрвөн хлорын анионоор зохицуулагддаг давсууд бөгөөд ихэнх давсны найрлага нь Me 2 томъёотой тохирч байна. . Раман спектрийн судалгаанаас харахад цайрын хлоридын уусмалд түүний концентрацаас хамааран 2+, ZnCl + (ad), 2- ионууд байж болох ба ионууд - эсвэл 2- илрэхгүй байна. Хэд хэдэн хүчлийн анионуудтай холимог цогцолборууд бас мэдэгдэж байна. Тиймээс потенциометрийн аргууд нь уусмал дахь цайрын сульфат-хлоридын цогцолбор үүсэхийг нотолсон. Холимог цогцолборыг нээсэн: 3-, 4, 5-.

ZnCl 2-ыг тоон болон чанарын хувьд Zn 2+-ээр тодорхойлж болно. Үүнийг шингээлтийн спектрээс фотометрийн аргыг ашиглан тоон болон чанарын хувьд тодорхойлж болно. Жишээлбэл, дитизон, мурексид, арсазен гэх мэт урвалжуудтай.

Цайрын спектрийн тодорхойлолт. Спектрийн шинжилгээний аргууд нь цайрыг илрүүлэхэд маш тохиромжтой. Шинжилгээг гурван шугамын бүлэгт явуулдаг: 3345, 02 I; 3345.57 I 3345.93 I A, тэдгээрийн эхнийх нь хамгийн хүчтэй буюу хос мөр: 3302.59 I ба 3302.94 I A.

Сүүлийн жилүүдэд багажийн шинжилгээний аргууд улам бүр ашиглагдаж байгаа бөгөөд эдгээр нь олон давуу талтай: шинжилгээний хурд, өндөр мэдрэмж, хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгэн зэрэг тодорхойлох чадвар, хэд хэдэн аргуудын хослол, автоматжуулалт, шинжилгээний үр дүнг боловсруулахад компьютер ашиглах. Дүрмээр бол багажийн шинжилгээний аргууд нь мэдрэгч, юуны түрүүнд химийн мэдрэгчийг ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь байрладаг орчны найрлагын талаар мэдээлэл өгдөг. Мэдрэгч нь мэдээллийг хадгалах, автоматаар боловсруулах системд холбогдсон. Багажны шинжилгээний хамгийн чухал аргуудыг 16.1-р хүснэгтэд жагсаав. Шинжилгээний багажийн аргын нарийвчилсан хэлэлцүүлэг нь энэ хичээлийн хамрах хүрээнээс гадуур юм. Энэ бол аналитик химийн хичээл юм.Энэ химийн хичээлийн өмнө авч үзсэн хууль, зарчимд үндэслэсэн зарим аргуудын талаар ярилцъя.

Цахилгаан химийн арга.Шинжилгээний хамгийн тохиромжтой цахилгаан химийн аргууд нь потенциометр, полярограф, кондуктометр юм.

Потенциометрийн аргаЭнэ нь ионуудын идэвхжил, шингэрүүлсэн уусмал дахь ионуудын концентрацаас хамаардаг электродын потенциалыг хэмжихэд суурилдаг. Металл электродын потенциалыг Нерстийн тэгшитгэлээр тодорхойлно. тэгшитгэл 18.3)

Үүний дагуу ионы концентрацийг боломжит утгаас дүгнэж болно. Хэмжих эс нь хэмжилтийн (заагч) лавлагааны электродоос бүрдэх бөгөөд энэ нь тодорхойлж буй бодисод мэдрэмтгий биш юм.

Тэд улам бүр ашиглагдаж байна ион сонгомолион солилцооны урвал явагдах интерфэйс дэх электродууд. Ион сонгомол электродын потенциал нь идэвхи, шингэрүүлсэн уусмал дахь ионы концентрациас Нерстийн тэгшитгэлийн дагуу (18.3-р тэгшитгэл) хамаардаг.Хамгийн өргөн танигдсан нь рН-ийг хэмжих ион сонгомол электродууд юм. Шилэн электродын гадаргуу дээр ион солилцооны урвал явагдана

Шилэн катионууд ( , , ),

p дэд тэмдэг нь шийдэл гэсэн үг.

Шил ба уусмалын хоорондох интерфэйс дээр боломжит үсрэлт үүсдэг бөгөөд түүний хэмжээ нь устөрөгчийн ионуудын идэвхжилээс хамаардаг.

Шилэн ба туслах электрод бүхий хэмжих элемент нь уусмалын рН-ийг хэмжих зориулалттай тоолуур болох рН төхөөрөмжид холбогдсон байна.

Мөн үйлдвэр нь Na, K, NH, Cl (тодорхойлох хязгаар моль/л) болон Ca, Mg, NO ионуудын (тодорхойлох хязгаар моль/л) концентрацийг тодорхойлох ион сонгомол электродуудыг үйлдвэрлэдэг.

ПолярографЭнэ аргыг 1922 онд Чехийн эрдэмтэн Я.Гейжеровский санал болгосон. Энэ аргын хувьд ихэвчлэн мөнгөн устай хоёр электродтой элементийн хувьд хүчдэлийн гүйдлийн муруйг зурдаг.Нэг нь дуслын электрод, хоёр дахь нь том гадаргуутай хөдөлгөөнгүй электрод юм. Шинжилсэн уусмалыг эс рүү хийнэ. Гүйдэл өнгөрөхөд шинжлэгдсэн ион нь мөнгөн усны дусал дээр хуримтлагдаж, энэ дусалд уусдаг.

Нүдний хүчдэлийг голчлон дуслын электродын потенциалаар тодорхойлдог бөгөөд энэ нь бага хэмжээний гадаргуутай, гүйдлийн нягтрал ихтэй тул туйлшралын ихээхэн концентраци үүсдэг. Түүний ионуудын бууралт нь хязгаарлах гүйдлийн горимд явагддаг бөгөөд энэ нь уналтанд орсон электродын хувьд дараахь илэрхийлэлтэй байдаг.

энд K1 ба K2 тогтмолууд;

D – тархалтын коэффициент;

m нь мөнгөн усны дусал масс;

t - дусал үүсэх цаг;

c - уусмал дахь шинжлэгдсэн металлын концентраци.

Мөнгөн усны электродын потенциал нь ялгарсан ионуудын шинж чанар ба ионуудын концентрацаас хамаардаг гүйдлээр тодорхойлогддог.

ионуудын шинж чанараар тодорхойлогддог хагас долгионы потенциал хаана байна;

Одоогийн хязгаар.

Хэрэв уусмалд нэг цэнэггүй ион байгаа бол полярографийн муруй (полярограф) нэг долгионтой, хэд хэдэн ион байвал хэд хэдэн долгионтой байна. Ионы төрлийг хагас долгионы потенциалын утгаар, тэдгээрийн концентрацийг хязгаарлах гүйдлийн утгаар тодорхойлно. Тиймээс полярографийн арга нь уусмал дахь хэд хэдэн ионы концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Кондуктометр.Шингэрүүлсэн уусмалын цахилгаан дамжуулах чанар нь электролитийн концентрацтай пропорциональ байна. Тиймээс цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлж, олж авсан утгыг тохируулгын график дээрх утгатай харьцуулснаар уусмал дахь электролитийн концентрацийг олж болно. Жишээлбэл, кондуктометрийн арга нь өндөр цэвэршилттэй усан дахь хольцын нийт хэмжээг тодорхойлдог.

Хроматографийн шинжилгээ.Хроматографид суурилсан шинжилгээ , хий, шингэн, ууссан бодисын хоёр ба олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хольцыг динамик нөхцөлд сорбцийн аргаар салгах боломжийг олгодог. Шинжилгээг тусгай багаж хэрэгсэл - хроматограф ашиглан хийдэг. Шинжилгээний хэд хэдэн аргыг боловсруулсан бөгөөд тэдгээрийг үйл явцын механизм, бөөмсийн шинж чанар (молекул, ионы солилцоо, хур тунадас, хуваалтын хроматограф) -аар ангилдаг. Молекулын хроматографи нь шингээгч дээр молекулуудын өөр өөр шингээх чадвар дээр суурилдаг бол ион солилцооны хроматографи нь уусмалын ион солилцох янз бүрийн чадвар дээр суурилдаг. Хур тунадасны хроматографи нь зөөвөрлөгч дээр хэрэглэсэн урвалжуудтай харилцан үйлчлэх үед шинжилж буй хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс үүссэн тунадасуудын уусах чадварыг ашигладаг. Хуваалтын хроматограф нь хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний хоорондох бодисын ялгавартай хуваарилалт дээр суурилдаг. Молекул (шингэн шингээлт), ион солилцоо, хур тунадасны хроматографийг ихэвчлэн хроматографийн баганад тус тусад нь шингээгч, ион солилцооны материал эсвэл идэвхгүй урвалж тээвэрлэгчээр гүйцэтгэдэг. Хуваалтын хроматографийг ихэвчлэн цаасан дээр эсвэл шингээгч нимгэн давхарга дээр хийдэг.

Шинжилгээний хроматографийн аргын давуу тал нь хурд, найдвартай байдал, хольц эсвэл уусмалын хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох чадвар юм.

Шинжилгээний оптик аргууд.Эдгээр аргууд нь бодисын оптик шинж чанарыг хэмжих, цахилгаан соронзон цацрагийг шинжилж буй бодисын атом эсвэл молекулуудтай харилцан үйлчлэлцэж, цацраг туяа, шингээлт, тусгалыг бий болгоход суурилдаг. Эдгээрт ялгарах, гэрэлтэх, шингээх спектрийн аргууд орно.

Ялгарлын спектрийг судлахад үндэслэсэн аргуудыг нэрлэдэг ялгаралтын спектрийн аргуудшинжилгээ. Эмиссийн спектроскопийн аргад бодисын дээжийг маш өндөр температурт (2000-15000) халаана. ) . Бодис уурших үед атомууд эсвэл ионуудад задарч, цацраг туяа үүсгэдэг. Спектрографаар дамжих цацраг нь өнгөт шугамын спектр хэлбэрээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг. Энэ спектрийг элементийн спектрийн лавлагаа мэдээлэлтэй харьцуулах нь элементийн төрөл, спектрийн шугамын эрчмээс тухайн бодисын хэмжээг тодорхойлох боломжтой болгодог. Энэ арга нь бодисын бичил ба хэт бичил хэмжээг тодорхойлох, хэд хэдэн элементийг шинжлэх, богино хугацаанд хийх боломжтой болгодог.

Ялгарлын шинжилгээний нэг төрөл юм ялгаралтын дөл фотометр,туршилтын уусмалыг өнгөгүй шатаагч дөлөнд оруулна. Бодисын төрлийг дөлийн өнгөний өөрчлөлтөөр, бодисын концентрацийг галын өнгөний эрч хүчээр үнэлдэг. Шинжилгээг төхөөрөмж ашиглан хийдэг - дөл фотометр. Энэ аргыг голчлон шүлт, шүлтлэг шороон металл, магнийн шинжилгээнд ашигладаг.

Хэт ягаан туяа (фотолюминесценц), рентген туяа (рентген туяа), цацраг идэвхт (радиолюминесценц) туяаны нөлөөн дор шинжилж буй бодисын гэрэлтэлтэд суурилсан аргуудыг нэрлэдэг. гэрэлтдэг.Зарим бодис нь гэрэлтэх шинж чанартай байдаг бол бусад бодисууд нь тусгай урвалжаар боловсруулсны дараа гэрэлтдэг. Шинжилгээний гэрэл гэгээтэй арга нь маш өндөр мэдрэмжээр тодорхойлогддог (хүртэл Ггэрэлтдэг хольц)

Цацрагт суурилсан аргууд гэж нэрлэдэг шингээлт-спектр.Уусмалаар гэрэл өнгөрөхөд гэрэл эсвэл түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шингээж эсвэл тусгадаг. Бодисын шинж чанар, концентрацийг туяа шингээх эсвэл тусгах хэмжээгээр үнэлдэг.

Бугер-Ламберт-Беэрийн хуулийн дагуу уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын эрчмийн өөрчлөлт нь уусмал дахь өнгөт бодисын концентрацаас хамаарна. -тай, тэгшитгэлээр илэрхийлэгдэнэ

Энд I0 ба I нь уусмал дээр тусч, уусмалаар дамждаг гэрлийн урсгалын эрчим;

– ууссан бодисын шинж чанараас хамааран гэрлийн шингээлтийн коэффициент (молийн коэффициент);

– гэрэл шингээх уусмалын давхаргын зузаан.

Гэрлийн эрчмийн өөрчлөлтийг хэмжих замаар аналитикийн концентрацийг тодорхойлж болно. Тодорхойлолтыг спектрофотометр ба фотоколориметр ашиглан гүйцэтгэдэг.

Спектрофотометр дээрмонохромат цацрагийг ашиглах, in фото өнгө хэмжигч -харагдах гэрэл. Хэмжилтийн явцад олж авсан өгөгдлийг стандарт шийдэл дээр суурилсан графиктай харьцуулсан болно.

Хэрэв цацрагийн шингээлтийг аналитын уусмалыг шатаах дөл рүү цацах замаар олж авсан аналитын бүрэлдэхүүн хэсгийн атомуудаар хэмждэг бол энэ аргыг нэрлэнэ. атомын шингээлт(атом шингээлтийн спектроскопи). Энэ арга нь бодисыг маш бага хэмжээгээр шинжлэх боломжийг олгодог.

Уусмалд түдгэлзсэн хатуу хэсгүүдийн гэрлийг тусгахад үндэслэсэн оптик аргыг нэрлэдэг нефелометр.Шинжилгээг нефелометрийн төхөөрөмж ашиглан хийдэг.

Тиймээс цахилгаан химийн, сорбци, ялгаралт, шингээлт эсвэл цацрагийн тусгал, бөөмсийн соронзон оронтой харилцан үйлчлэлийн хуулиудыг ашиглах нь өндөр мэдрэмж, хурд, найдвартай байдлаар тодорхойлогддог олон тооны багажийн шинжилгээний аргыг бий болгох боломжийг олгосон. шийдэмгий байдал, олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системд дүн шинжилгээ хийх чадвар.

Өөрийгөө хянах асуултууд

1. Потенциометик ба полярографийн шинжилгээний аргуудын үндэс нь ямар зарчим байдаг вэ?

2. Шинжилгээний ялгарлын спектр ба шингээлтийн спектрийн аргуудын зарчмуудын ялгаа нь юу вэ?

3. Спектрофотометр ба фотоколориметрийн ялгаа нь юу вэ?

4. OH – ионы концентраци 34 мг/л-ээр нэмэгдсэн тохиолдолд OH анионжуулсны дараа бохир ус дахь цианидын ионы концентраци буурахыг тооцоол.

5. Натрийн ионы концентраци 46 мг/л-ээр нэмэгдсэн тохиолдолд Na-катионжуулсны дараа хаягдал усан дахь кадми ионы концентраци буурахыг тооцоол.

6. Натрийн ионы концентраци 69 мг/л-ээр нэмэгдсэн тохиолдолд Na-катионжуулсны дараа бохир ус дахь мөнгөн усны ионы концентраци буурахыг тооцоол.

7. Хоногт 1000 тонн (б. 1.02 г/см3) бохир ус асгаж байгаа бол 26 мг/л CN агуулсан бохир усны цианидын ионы исэлдэлтийн натрийн гипохлоритын нэг цагийн зарцуулалтыг онолын хувьд тооцоол.

8. Хязгаарлалтын концентраци 10 –7 моль/л, уусмалын эзэлхүүн 20 мл бол бодисын илрүүлэх хязгаарыг тооцоол.

Ерөнхий дүгнэлт

Бодис, тэдгээрийн хувирлын хуулиудыг судалдаг хими нь хүний ​​мэдлэгийн асар том хүрээг хамардаг. Энэхүү сурах бичигт сургуульд судлагдаагүй эсвэл хэсэгчлэн судлагдаагүй хими, химийн процессын хамгийн ерөнхий хуулиудыг тоймлон харуулсан болно: атомын квант механик загвар ба Д.И.Менделеевийн элементүүдийн үечилсэн хууль, молекул ба хатуу биет дэх химийн холбооны загварууд, элементүүд. химийн термодинамик, химийн кинетикийн хуулиуд, уусмал дахь химийн процессууд, түүнчлэн исэлдэлтийн, цахилгаан химийн, цөмийн химийн процесс, системүүд. Металл ба металл бус, зарим органик нэгдлүүд, полимерүүдийн шинж чанарыг авч үзэж, химийн таних үндсэн ойлголтуудыг өгсөн. Төрөл бүрийн салбарт хүний ​​үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй химийн процессын улмаас байгаль орчны олон асуудал үүсдэг нь батлагдсан. Байгаль орчныг хамгаалах химийн боломжуудыг зааж өгсөн болно.

Хими тасралтгүй хөгжиж байна. Орчин үеийн химийн шинжлэх ухааны онцлог шинж чанарууд нь үндсэн хуулиудыг гүнзгийрүүлэн хөгжүүлэх, түүний онолын үндэс суурийг хөгжүүлэх (атом ба молекул дахь электронуудын зан үйлийн хууль, химийн бондын онол, молекул ба хатуу биетүүдийн бүтцийг тооцоолох аргуудыг боловсруулах, химийн кинетикийн онол, уусмал ба цахилгаан химийн процесс гэх мэт). Үүний зэрэгцээ хими нь шийдлийн ерөнхий онол боловсруулах, катализ, хатуу биеийн химийн хөгжил гэх мэт шийдэгдээгүй олон асуудалтай тулгардаг.

Онолын хууль, туршилтууд нь химичүүдэд практикт хэрэглэгддэг шинэ химийн нэгдлүүдийг синтезлэх боломжийг олгодог, тухайлбал, үнэт хийн нэгдлүүд, өндөр температурын хэт дамжуулалттай нэгдлүүд, өндөр ионы дамжуулалт (суперионик), фуллерен, тусгай шинж чанартай полимер, жишээлбэл, полимер. нэг ба хоёрдугаар төрлийн дамжуулагч, оруулах нэгдлүүд (клатратууд) ба давхаргат нэгдлүүд, бүтцийн керамик, нийлмэл материал гэх мэт.

Химийн ололт амжилтын ачаар аж үйлдвэрийн шинэ салбарууд бий болж байна, тухайлбал, цөмийн эрчим хүчний түлшний үйлдвэрлэл, хагас дамжуулагч технологи, нэгдсэн болон компьютерийн хэлхээний үйлдвэрлэл, харилцаа холбоо, гүйдлийн шинэ эх үүсвэр, киро-, плазм-химийн үйлдвэрлэл. ба мембран технологи гэх мэт.

Хими нь хүн төрөлхтний өмнө тулгамдаад байгаа байгалийн гаралтай түүхий эд, тэр дундаа чулуужсан түлшийг цогцоор нь боловсруулах, нарны эрчим хүчийг ашиглах, дэлхийн далайн түүхий эдийн нөөцийг ашиглах, өвчинтэй тэмцэх, хөрсний үржил шим, малын ашиг шимийг нэмэгдүүлэх зэрэг үндсэн асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. . Химийн шинжлэх ухаан нь байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх, байгаль орчныг хамгаалахад онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Сурах бичигт эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх зарим жишээг өгсөн болно. Гэсэн хэдий ч химийн богино курс нь харьцангуй цөөн тооны ийм жишээг багтааж болно. Үүнээс гадна химийн хөгжил нь шинэ үзэгдэл, нөлөөлөл, үйл явц, шинэ материалыг нээхэд хүргэнэ.

Химийн хичээлээр олж авсан мэдлэг нь металын бат бэх, материал судлал, дулаан дамжуулалтын үндэс, цахилгаан инженерчлэл, электроник, микроэлектроник, радио инженерчлэл, эрчим хүчний төрөл бүрийн технологийн процессын онолын үндэс зэрэг дараах хичээлүүдийг судлахад зайлшгүй шаардлагатай. , нисэх, сансрын технологи, механик инженерчлэл, багаж хэрэгсэл хийх, барилга байгууламж болон бусад чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтэн бэлтгэх.

Химийн мэдлэг нь технологийн аль ч салбарын мэргэжилтнүүдийн үйл ажиллагаанд хэрэгтэй байдаг. Мэргэжилтнүүдэд химийн мэдлэг шаардагдах бүх ажлыг урьдчилан таамаглах боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч химийн үндсэн хуулиудыг ойлгох, монографийн болон лавлах ном зохиолыг ашиглах чадвар, тасралтгүй сургалт нь мэргэжилтнүүдэд тулгарч буй асуудлууд, тэр дундаа хими, химийн процесс, бодисын хууль тогтоомжийг ашиглах оновчтой шийдлийг олох боломжийг олгодог.

Шинжлэх ухаан, техникийн үйл явц нь химийн ололт амжилтыг өргөнөөр ашигладаг шинэ материал, шинэ машин, төхөөрөмж, төхөөрөмжийг амьдралд нэвтрүүлж байгаа тул химийн мэдлэг нь аливаа хүнд ашигтай байдаг.

Уран зохиол

1. Коровин Н.В.Ерөнхий хими. – М.: Дээд сургууль, 2002, 558 х.

2. Глинка Н.Л. Ерөнхий хими. - Л.; Хими, 1985, 704 х.

3. Некрасов Б.В. Ерөнхий химийн сурах бичиг. - М.; Хими, 1981, 560 х.

4. Ахметов Н.С. Ерөнхий ба органик бус хими: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. М.: Дээд сургууль, 1998,743 х.

5. Карапетянц М.Х., Дракин С.И. Ерөнхий ба органик бус хими. М .: Хими, 2000, 592 х.

6. Угай Ю.А. Ерөнхий ба органик бус хими. М.: Дээд сургууль, 2000, 527 х.

7. Глинка Н.Л. Ерөнхий химийн хичээлийн асуудал, дасгалууд. / Ред. Рабинович В.А. болон Рубина Х.М. Л.: Хими, 1987, 272 х.

8. Голбрейх З.Э. Химийн асуудал, дасгалын цуглуулга. М.: Дээд сургууль, 1997, 387 х.

9. Егоров А.С., Ермакова В.К., Шевченко Р.В., Шлюкер К.Д.Хими. Их, дээд сургуульд элсэгчдийн гарын авлага/2-р, шинэчилсэн найруулга. болон нэмэлт – Ростов n/d: "Финикс" хэвлэлийн газар, 2001, 768 х.

10. Васильева З.Г. , Грановская А.А., Макарычева Е.П., Таперова А.А., Фриденберг Е.Е. Ерөнхий химийн лабораторийн семинар. - М.; Хими, 1969, 304 х.

11. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Ерөнхий химийн бодлого, дасгалын цуглуулга. - М.; Дээд сургууль, 1980, 228 х.

12. Коровин Н.В., Мингулина Е.И., Рыжова Н.Г. Химийн лабораторийн ажил. / Ред. Коровина Н.В. М.: Дээд сургууль, 1998, 256 х.

13. Ефимов А.И., Белорукова Л.И., Васильева И.В., Чечев В.П. Органик бус нэгдлүүдийн шинж чанар. Лавлах. / Ред. Рабинович В.А. Л.: Хими, 1983, 389 х.

14. Егоров А.С., Шацкая К.П. Хими. Их, дээд сургуульд элсэгчдэд зориулсан сургалтын гарын авлага - Ростов-на-Дону: Финикс, 2001, 768 х.

15. Лидин Р.А. Асуулт дахь органик бус хими. М.: Хими, 1991, 256 х.

Удиртгал
Модуль 1. Бодисын бүтэц
Оршил
1.1 Шинжлэх ухаан ба шинжлэх ухааны мэдлэг
1.2 Хими. Байгалийн шинжлэх ухааны систем дэх химийн байр суурь
1.3 Хичээлийн зорилго, зорилтууд
1.4 Химийн хичээлийг судлах бүтэц, арга зүй
1.5 Химийн үүсэл хөгжил
1.6 Байгаль судлах, технологийн хөгжилд химийн хичээлийн ач холбогдол
1.7 Өөрийгөө хянах асуултууд
2 Химийн үндсэн ойлголт, хууль тогтоомж
2.1 Химийн үндсэн ойлголтууд
2.2 Химийн стехиометрийн үндсэн хуулиуд
2.3 Химийн урвал
2.4 Өөрийгөө хянах асуултууд
3 Атомын бүтэц
3.1 Субатомын бөөмсийн нээлт. Атомын бүтцийн анхны загварууд
3.2 Н.Борын дагуу атомын бүтцийн онол
3.3 Электроны долгион-бөөмийн хоёрдмол байдлын талаархи санаа
3.4 Э.Шредингерийн тэгшитгэл. Квантын тоо
3.5 Атомын орбиталуудыг дүүргэх зарчим
3.6 Атомын бүтцийн талаарх орчин үеийн санаа. Атомын бүтцийн кваркийн загвар
3.7 Өөрийгөө хянах асуултууд
4. Үелэх систем D.I. Менделеев. Атомын электрон бүтэц
4.1 Тогтмол хууль D.I. Менделеев
4.2 Үелэх системийн бүтэц, атомын электрон бүтэцтэй холбоо
4.3 Реактив болон химийн холбоог судлахад шаардлагатай үндсэн ойлголтууд
4.4 Үелэх систем дэх элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтийн үндсэн зүй тогтол D.I. Менделеев
4.5 Өөрийгөө хянах асуултууд
5 Химийн холбоо
5.1 Химийн холбооны тухай ойлголт. Химийн бондын үндсэн төрлүүд
5.2 Валент холболтын арга
5.3 Молекулын тойрог замын арга
5.4 Өөрийгөө хянах асуултууд
6 Молекулуудын харилцан үйлчлэл. Нарийн төвөгтэй холболтууд
6.1 Вандер Ваалсын хүч
6.2 Устөрөгчийн холбоо
6.3 Нарийн төвөгтэй холболтууд
6.4 Өөрийгөө хянах асуултууд
7 Бодисын нэгтгэсэн төлөв
7.1 Химийн систем
7.2 Бодисын хийн төлөв байдал
7.3 Плазм
7.4 Бодисын шингэн төлөв
7.5 Хатуу бодис
7.6 Талстуудын зурвасын онол
7.7 Өөрийгөө хянах асуултууд
Модулийн дүгнэлт 1. Бодисын бүтэц
Модуль 2 Химийн термодинамик. Шийдэл
8 Химийн термодинамик
8.1 Үндсэн тодорхойлолтууд
8.2 Химийн процессын эрчим хүч. Термодинамикийн анхны хууль
8.3 Термохимийн тооцоо
8.4 Энтропи. Термодинамикийн хоёр дахь хууль
8.5 Термодинамикийн гуравдугаар хууль
8.6 Химийн процесс аяндаа үүсэх шалгуур. Гиббс энерги
8.7 Өөрийгөө хянах асуултууд
9 Химийн тэнцвэрт байдал
9.1 Химийн тэнцвэрт байдал
9.2 Тэнцвэрийг шилжүүлэх арга
9.3 Гетероген систем дэх химийн тэнцвэрт байдал
9.4 Фазын тэнцвэрт байдал
9.5 Адсорбцийн тэнцвэрт байдал
9.6 Өөрийгөө хянах асуултууд
10 шийдэл
10.1 Уусмалын ангилал
10.2 Уусмалын ерөнхий шинж чанар
10.3 Уусмал дахь химийн тэнцвэрт байдал
10.4 Уусах процессын термодинамик
10.5 Хүчил ба суурийн онол
10.6 Сул электролит
10.7 Хүчтэй электролитийн уусмал
10.8 Электролит бус бодисууд
10.9 Өөрийгөө хянах асуултууд
11 Электролитийн уусмал дахь урвалын онцлог
11.1 Уусах чадварын бүтээгдэхүүн
11.2 Давсны гидролиз
11.3 Ионы солилцоо
11.4 Буферийн уусмалууд
11.5 Өөрийгөө хянах асуултууд
12 Тархсан систем
12.1 Тархсан системийн тухай ерөнхий ойлголт
12.2 Коллоид уусмалууд
12.3 Коллоид уусмал бэлтгэх арга
12.4 Коллоид уусмалын оптик шинж чанар
12.5 Коллоид уусмалын кинетик шинж чанар
12.6 Коллоид уусмалын цахилгаан шинж чанар
12.7 Коллоид системийн кинетик ба агрегатив тогтвортой байдал
12.8 Байгаль, технологийн коллоид уусмалууд
12.9 Өөрийгөө хянах асуултууд
Модулийн дүгнэлт 2. Химийн термодинамик. Шийдэл
Модуль 3. Химийн кинетик. Редокс процессууд
13 Химийн кинетик
13.1 Химийн урвалын хурд
13.2 Химийн урвалын хурдад урвалд орох бодисын шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
13.3 Химийн урвалын хурдын концентрацаас хамаарах хамаарал
13.4 Температураас урвалын хурдны хамаарал
13.5 Нэг төрлийн бус химийн урвалын хурдаас урвалд орж буй бодисын контактын гадаргуугаас хамаарал.
13.6 Химийн урвалын хурдад катализаторын үзүүлэх нөлөө
13.7 Химийн урвалын механизм
13.8 Өөрийгөө хянах асуултууд
14 Редокс процесс
14.1 Химийн урвалын ангилал
14.2 Нэгдлүүдийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох
14.3 Элементүүдийн исэлдэлтийн шинж чанар
ба тэдгээрийн холболтууд
14.4 Редокс урвал дахь коэффициентийг сонгох
14.5 Хүрээлэн буй орчноос исэлдэх ангижруулах урвалын хамаарал
14.6 Редокс процессын чиглэл
14.7 Даниел-Якоби гальваник элемент
14.8 Стандарт устөрөгчийн электрод. Металлын стандарт электродын потенциал ба стандарт исэлдэлтийн потенциал
14.9 Нернстийн тэгшитгэл
14.10 Электролиз
14.11 Өөрийгөө хянах асуултууд
15 Металлын зэврэлт ба хамгаалалт
15.1 Зэврэлтийн процессын тодорхойлолт, ангилал
15.2 Химийн зэврэлт
15.3 Цахилгаан химийн зэврэлт
15.4 Металлыг зэврэлтээс хамгаалах
15.5 Өөрийгөө хянах асуултууд
3-р модулийн дүгнэлт. Химийн кинетик. Редокс процессууд
Модуль 4 Химийн хичээлийн сонгосон сэдвүүд
16 Металл
16.1 Энгийн бодис ба нэгдлүүд
16.2 Металлын физик, химийн шинж чанар
16.3 Металл олж авах
16.4 Металл хайлш ба нийлмэл материал
16.5 s-металлын хими
16.6 Зарим p-металуудын хими
16.7 d-элементийн химийн үндсэн зарчим
16.8 Өөрийгөө хянах асуултууд
17 Органик химийн элементүүд. Полимер
17.1 Органик нэгдлүүдийн онцлог, химийн бүтцийн онол, ангилал
17.2 Органик полимер материал
17.3 Өөрийгөө хянах асуултууд
18 Бодисын химийн тодорхойлолт, шинжилгээ
18.1 Бодисын химийн тодорхойлолт
18.2 Тоон шинжилгээ. Шинжилгээний химийн аргууд
18.3 Шинжилгээний багажийн аргууд
18.4 Өөрийгөө хянах асуултууд
Ерөнхий дүгнэлт
Уран зохиол
Агуулга