Tabiiy suvlarni kimyoviy tahlil qilish usullari

Yuklangan vaqt

2024-12-31

Yuklab olishlar soni

1

Sahifalar soni

4

Faytl hajmi

28,7 KB


Tabiiy suvlarni kimyoviy tahlil qilish usullari Hozirgi kunda tabiiy suvlardan amaliy maqsadlarda foydalanish uchun ulardan olingan namunalarni kimyoviy tahlil qilishning bir qancha usullari mavjud. Ular qatoriga quyidagilarni kiritish mumkin: 1) kimyoviy (tortish usuli, hajmiy tahlil); 2) elektrokimyoviy (patensiometrik, konduktometrik, polyarogafik); 3) optik (fotometrik, spektrofotometrik, lyuminessent, spektrli); 4) fotokimyoviy usullar; 5) xromatografik (suyuqlikli xromatografiya, gazli xromatografiya); Quyida har bir usulning mohiyati haqida qisqacha to‘xtalib o‘tamiz. Amaliyotda kimyoviy usullardan tortish va hajmiy tahlil usullari keng ishlatiladi. Tortish usuli asosan izlanayotgan komponentlarning cho‘kmaga ajratish va keyinchalik uni qorishmadan ajratib olib, torazida tortishdan iborat. Tortish usulining aniqlik darajasi 10 -4 % ga teng va aniqlash xatoligi 0,5-1,0 % atrofida bo‘ladi. Bu usuldan uzoq yillar davomida bosh ionlarni aniqlash maqsadida foydalanilgan. Lekin ushbu usul bilan tahlil qilish nisbatan ko‘p vaqt talab etadi va ancha murakkabdir. SHu sababli, bu usulga nisbatan hajmiy tahlil usuli ko‘proq qo‘llaniladi. Masalan, bu usulda suv tarkibidagi sulfatlar bariy tuzi yordamida aniqlanadi: Va+2+SO4-2 = VaSO4 ↓ Hajmiy tahlil usuli reaktiv bilan tekshirilayotgan komponentning o‘zaro ta’sirini ko‘zda tutadi. Bu usulning aniqlik darajasi 10-3 - 10-4 % ga teng, xatoligi esa 0,5 - 1,5 % atrofida bo‘ladi. Bu usulning afzalligi, birinchidan, uning soddaligidir. Ikkinchidan, usulning aniqlash tezligi yuqori va, uchinchidan, mazkur usul tahlil jarayonida moddalarning kimyoviy xususiyatlaridan keng foydalanish imkonini beradi. SHu tufayli bu usulni tabiiy suvlardagi makrokomponentlarni Tabiiy suvlarni kimyoviy tahlil qilish usullari Hozirgi kunda tabiiy suvlardan amaliy maqsadlarda foydalanish uchun ulardan olingan namunalarni kimyoviy tahlil qilishning bir qancha usullari mavjud. Ular qatoriga quyidagilarni kiritish mumkin: 1) kimyoviy (tortish usuli, hajmiy tahlil); 2) elektrokimyoviy (patensiometrik, konduktometrik, polyarogafik); 3) optik (fotometrik, spektrofotometrik, lyuminessent, spektrli); 4) fotokimyoviy usullar; 5) xromatografik (suyuqlikli xromatografiya, gazli xromatografiya); Quyida har bir usulning mohiyati haqida qisqacha to‘xtalib o‘tamiz. Amaliyotda kimyoviy usullardan tortish va hajmiy tahlil usullari keng ishlatiladi. Tortish usuli asosan izlanayotgan komponentlarning cho‘kmaga ajratish va keyinchalik uni qorishmadan ajratib olib, torazida tortishdan iborat. Tortish usulining aniqlik darajasi 10 -4 % ga teng va aniqlash xatoligi 0,5-1,0 % atrofida bo‘ladi. Bu usuldan uzoq yillar davomida bosh ionlarni aniqlash maqsadida foydalanilgan. Lekin ushbu usul bilan tahlil qilish nisbatan ko‘p vaqt talab etadi va ancha murakkabdir. SHu sababli, bu usulga nisbatan hajmiy tahlil usuli ko‘proq qo‘llaniladi. Masalan, bu usulda suv tarkibidagi sulfatlar bariy tuzi yordamida aniqlanadi: Va+2+SO4-2 = VaSO4 ↓ Hajmiy tahlil usuli reaktiv bilan tekshirilayotgan komponentning o‘zaro ta’sirini ko‘zda tutadi. Bu usulning aniqlik darajasi 10-3 - 10-4 % ga teng, xatoligi esa 0,5 - 1,5 % atrofida bo‘ladi. Bu usulning afzalligi, birinchidan, uning soddaligidir. Ikkinchidan, usulning aniqlash tezligi yuqori va, uchinchidan, mazkur usul tahlil jarayonida moddalarning kimyoviy xususiyatlaridan keng foydalanish imkonini beradi. SHu tufayli bu usulni tabiiy suvlardagi makrokomponentlarni aniqlashda qo‘llash qulaydir. Mazkur usulda natijalarni aniqlashga qaratilgan hisoblashlarda quyidagi ifodadan foydalaniladi: S = E ∙ n ∙ M ∙ 1000 / V, bu erda S - aniqlanayotgan komponent konsentratsiyasi, mg/l; n - eritma miqdori, ml; M - eritmaning molyarligi; V – suvning tahlil uchun olingan namunasi hajmi; E - aniqlanayotgan komponetning ekvivalent miqdori. Suvning tarkibidagi gidorkarbonat va karbonat ionlarini aniqlash ularning kuchli kislota bilan o‘zaro ta’sirlashuviga asoslanadi. Bu jarayonda dastlab H2CO3 hosil bo‘ladi va u o‘z navbatida karbonat angdrid (CO2) va suvga (H2O) parchalanadi: HCO-3 + H ↔ H2CO3 → CO2 ↑ + H2O CO2-3 + 2H ↔ H2CO3 → CO2 ↑ + H2O Elektrokimyoviy usullar. Bu guruhga patensiometrik, konduktometrik va polyarogafik usullar kiradi. Ularni amaliyotda qo‘llash komponentlar, ya’ni eritmalarning elektrokimyoviy xususiyatlarini o‘lchashga asoslangan. Mazkur usullarni qo‘llash eritmalarning tok o‘tkazish qobiliyati bilan bog‘liqdir. Usullarning aniqligi 10-15 - 10-7 % oralig‘ida, xatoliklari esa 0,5 – 5,0 % atrofida bo‘ladi. Ushbu usullar yordamida tahlil qilishning oddiyligi, engilligi, yuqori darajada sezgirligi tufayli, ularni amaliyotda qo‘llash imkoniyatlari katta. Potensiometrik usul yordamida tahlil qilish elektrod potensialini o‘lchashga asoslangan. Ish jarayonida elektrod tahlil qilinayotgan eritmaga tushiriladi. Elektrodning potensiali kimyoviy reaksiyalarning o‘zgarishiga va haroratiga bog‘liq. Bu usul yordamida katta miqdordagi ionlarni, jumladan, gidrokarbonatlarni, sulfatlarni va organik kislotalarni aniqlash mumkin. Tahlilni rangsiz suv bilan bir qatorda o‘ta rangli va loyqa suvlarda ham o‘tkazish imkoniyatlari mavjud. Konduktometrik usul. Bu usulni qo‘llash tahlil qilinayotgan eritmaning elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan. Ma’lumki, eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi elektr toki ta’sirida ionlarning harakatlanishi tufayli namoyon bo‘ladi. Konduktometrik usuldan ko‘proq texnik maqsadlarda ishlatiladigan suvlarni kimyoviy tahlil qilishda foydalaniladi. aniqlashda qo‘llash qulaydir. Mazkur usulda natijalarni aniqlashga qaratilgan hisoblashlarda quyidagi ifodadan foydalaniladi: S = E ∙ n ∙ M ∙ 1000 / V, bu erda S - aniqlanayotgan komponent konsentratsiyasi, mg/l; n - eritma miqdori, ml; M - eritmaning molyarligi; V – suvning tahlil uchun olingan namunasi hajmi; E - aniqlanayotgan komponetning ekvivalent miqdori. Suvning tarkibidagi gidorkarbonat va karbonat ionlarini aniqlash ularning kuchli kislota bilan o‘zaro ta’sirlashuviga asoslanadi. Bu jarayonda dastlab H2CO3 hosil bo‘ladi va u o‘z navbatida karbonat angdrid (CO2) va suvga (H2O) parchalanadi: HCO-3 + H ↔ H2CO3 → CO2 ↑ + H2O CO2-3 + 2H ↔ H2CO3 → CO2 ↑ + H2O Elektrokimyoviy usullar. Bu guruhga patensiometrik, konduktometrik va polyarogafik usullar kiradi. Ularni amaliyotda qo‘llash komponentlar, ya’ni eritmalarning elektrokimyoviy xususiyatlarini o‘lchashga asoslangan. Mazkur usullarni qo‘llash eritmalarning tok o‘tkazish qobiliyati bilan bog‘liqdir. Usullarning aniqligi 10-15 - 10-7 % oralig‘ida, xatoliklari esa 0,5 – 5,0 % atrofida bo‘ladi. Ushbu usullar yordamida tahlil qilishning oddiyligi, engilligi, yuqori darajada sezgirligi tufayli, ularni amaliyotda qo‘llash imkoniyatlari katta. Potensiometrik usul yordamida tahlil qilish elektrod potensialini o‘lchashga asoslangan. Ish jarayonida elektrod tahlil qilinayotgan eritmaga tushiriladi. Elektrodning potensiali kimyoviy reaksiyalarning o‘zgarishiga va haroratiga bog‘liq. Bu usul yordamida katta miqdordagi ionlarni, jumladan, gidrokarbonatlarni, sulfatlarni va organik kislotalarni aniqlash mumkin. Tahlilni rangsiz suv bilan bir qatorda o‘ta rangli va loyqa suvlarda ham o‘tkazish imkoniyatlari mavjud. Konduktometrik usul. Bu usulni qo‘llash tahlil qilinayotgan eritmaning elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan. Ma’lumki, eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi elektr toki ta’sirida ionlarning harakatlanishi tufayli namoyon bo‘ladi. Konduktometrik usuldan ko‘proq texnik maqsadlarda ishlatiladigan suvlarni kimyoviy tahlil qilishda foydalaniladi. Polyarografik usul. Bu usul elektroliz jarayonida kuchlanishga bog‘liq holda tok kuchining o‘zgarishini o‘lchashga asoslangan. Bu usul bilan tabiiy va oqava suvlardagi Su, Zn, Rb, Sd, Ni va hokazolar kabi og‘ir metallar aniqlanadi. Optik usullar guruhiga fotometrik, spektrofotometrik, lyuminessent, spektrli tahlil usullari kiradi. Ma’lumki, barcha moddalar, shu jumladan eritmalar ham nurli energiyani yutish qobiliyatiga ega. Bu usularni amaliyotda qo‘llash moddalarning aynan shu xususiyatiga asoslangan. Spektrofotometrik va fotometrik usullar. Spektrofotometrik usul nurli energiyaning suvda yutilish spektrini aniqlashga, fotometrik usul esa spektrning ko‘rinadigan qismida nurning yutilishini o‘lchashga asoslangan. Texnik sharoitlarga bog‘liq holda eritmalar konsentratsiyasini vizual asboblar yordamida o‘lchash mumkin. Suvning tarkibida mavjud bo‘lgan komponentlarning konsentratsiyasini aniqlashda, fotometrik va spektrofotometrik usullarni qo‘llaganda darajali- graduirovkali grafikdan foydalaniladi. Bu usullar bilan suv tarkibida mavjud bo‘lgan biogen moddalarning birikmalari, og‘ir metallar, fenollar, neft mahsulotlari miqdori aniqlanadi. Lyuminessent usuli. Ma’lum sharoitda, molekulalar jadal harakat, ya’ni qo‘zg‘algan holatdagi ayrim moddalar energiyani yutadi. Ular harakat holatidan normal, ya’ni sokin holatga o‘tganda shu energiyaning bir qismini nurli energiya ko‘rinishida qaytarish qobiliyatiga ega bo‘ladi. Lyuminetsent usul moddalarning nurli energiyani yutish va qaytarish qobilyatini aniqlashga asoslangan. Ushbu usulning yuutug‘i shundaki, u 10-15 foiz raqam bilan ifodalanadigan yuqori darajadagi sezgirlikka ega. SHu tufayli lyuminetsent usul tarkibida neft mahsulotlari bo‘lgan tabiiy suvlarni tahlil qilishda qo‘llaniladi. Spektral tahlil usuli fizik usul bo‘lib, u tahlil qilinayotgan modda bug‘ining emission spektrlarini o‘rganishga asoslangan. Bu usul yordamida modda tarkibidagi kimyoviy elementlar miqdorini aniqlash mumkin. Fotokimyoviy usul fotokimyoviy reaksiyalarga asoslangan. Bunda suyuqlikka ultrabinafsha nurlar orqali ta’sir ko‘rsatiladi, natijada suvdagi organik birikmalarda parchalanish kuzatiladi. SHu tufayli bu usul bilan suv tarkibidagi organik birikmalar aniqlanadi. Polyarografik usul. Bu usul elektroliz jarayonida kuchlanishga bog‘liq holda tok kuchining o‘zgarishini o‘lchashga asoslangan. Bu usul bilan tabiiy va oqava suvlardagi Su, Zn, Rb, Sd, Ni va hokazolar kabi og‘ir metallar aniqlanadi. Optik usullar guruhiga fotometrik, spektrofotometrik, lyuminessent, spektrli tahlil usullari kiradi. Ma’lumki, barcha moddalar, shu jumladan eritmalar ham nurli energiyani yutish qobiliyatiga ega. Bu usularni amaliyotda qo‘llash moddalarning aynan shu xususiyatiga asoslangan. Spektrofotometrik va fotometrik usullar. Spektrofotometrik usul nurli energiyaning suvda yutilish spektrini aniqlashga, fotometrik usul esa spektrning ko‘rinadigan qismida nurning yutilishini o‘lchashga asoslangan. Texnik sharoitlarga bog‘liq holda eritmalar konsentratsiyasini vizual asboblar yordamida o‘lchash mumkin. Suvning tarkibida mavjud bo‘lgan komponentlarning konsentratsiyasini aniqlashda, fotometrik va spektrofotometrik usullarni qo‘llaganda darajali- graduirovkali grafikdan foydalaniladi. Bu usullar bilan suv tarkibida mavjud bo‘lgan biogen moddalarning birikmalari, og‘ir metallar, fenollar, neft mahsulotlari miqdori aniqlanadi. Lyuminessent usuli. Ma’lum sharoitda, molekulalar jadal harakat, ya’ni qo‘zg‘algan holatdagi ayrim moddalar energiyani yutadi. Ular harakat holatidan normal, ya’ni sokin holatga o‘tganda shu energiyaning bir qismini nurli energiya ko‘rinishida qaytarish qobiliyatiga ega bo‘ladi. Lyuminetsent usul moddalarning nurli energiyani yutish va qaytarish qobilyatini aniqlashga asoslangan. Ushbu usulning yuutug‘i shundaki, u 10-15 foiz raqam bilan ifodalanadigan yuqori darajadagi sezgirlikka ega. SHu tufayli lyuminetsent usul tarkibida neft mahsulotlari bo‘lgan tabiiy suvlarni tahlil qilishda qo‘llaniladi. Spektral tahlil usuli fizik usul bo‘lib, u tahlil qilinayotgan modda bug‘ining emission spektrlarini o‘rganishga asoslangan. Bu usul yordamida modda tarkibidagi kimyoviy elementlar miqdorini aniqlash mumkin. Fotokimyoviy usul fotokimyoviy reaksiyalarga asoslangan. Bunda suyuqlikka ultrabinafsha nurlar orqali ta’sir ko‘rsatiladi, natijada suvdagi organik birikmalarda parchalanish kuzatiladi. SHu tufayli bu usul bilan suv tarkibidagi organik birikmalar aniqlanadi. Xromatografik usul suyuq va gazsimon aralashmalarni ajratishaga, ya’ni ikki faza orasida (harakatlanuvchi va turg‘un) aralashmalar komponetlarining taqsimlanish farqini aniqlashga asoslangan. Aralashma harakatlanuvchi fazadan o‘tkazilganda, ayrim komponentlar unda tez aralashadi, boshqalar esa turg‘un holatni saqlaydi, ya’ni ularda alohida xromatografik zonalarga bo‘linish jarayoni sodir bo‘ladi. Xromatografik usullarning gel-xromatografiya, yuqori samaradorlikdagi suyuqlik xromatografiyasi, yupqa qatlamli xromatografiya, gazli xromatografiya kabi turlari mavjud. Suyuq xromatografiya usuli yordamida eritma tarkibidagi yuqori molekulyar birikmalar aniqlanadi. Gaz xromatografiyasi usuli bilan esa suv tarkibidagi pestitsidlar hamda organik kislotalarni aniqlash mumkin. Sinov savollari va topshiriqlar: 1. Tabiiy suvlardan olingan namunalarni kimyoviy tahlil qilishning qanday usullarini bilasiz? 2. Kimyoviy usullar guruhiga kiruvchi tortish usuli hamda hajmiy tahlil usulining farqi nimada? 3. Elektrokimyoviy tahlil qilish usullarining qanday turlari bor? 4. Optik tahlil qilish usullarini bilasizmi? 5. Fotokimyoviy tahlil qilish usulining mohiyatini yoritib bering. 6. Xromatografik usulning qanday turlarini bilasiz? 7. Gaz xromatografiyasi usuli bilan qanday moddalar aniqlanadi? Xromatografik usul suyuq va gazsimon aralashmalarni ajratishaga, ya’ni ikki faza orasida (harakatlanuvchi va turg‘un) aralashmalar komponetlarining taqsimlanish farqini aniqlashga asoslangan. Aralashma harakatlanuvchi fazadan o‘tkazilganda, ayrim komponentlar unda tez aralashadi, boshqalar esa turg‘un holatni saqlaydi, ya’ni ularda alohida xromatografik zonalarga bo‘linish jarayoni sodir bo‘ladi. Xromatografik usullarning gel-xromatografiya, yuqori samaradorlikdagi suyuqlik xromatografiyasi, yupqa qatlamli xromatografiya, gazli xromatografiya kabi turlari mavjud. Suyuq xromatografiya usuli yordamida eritma tarkibidagi yuqori molekulyar birikmalar aniqlanadi. Gaz xromatografiyasi usuli bilan esa suv tarkibidagi pestitsidlar hamda organik kislotalarni aniqlash mumkin. Sinov savollari va topshiriqlar: 1. Tabiiy suvlardan olingan namunalarni kimyoviy tahlil qilishning qanday usullarini bilasiz? 2. Kimyoviy usullar guruhiga kiruvchi tortish usuli hamda hajmiy tahlil usulining farqi nimada? 3. Elektrokimyoviy tahlil qilish usullarining qanday turlari bor? 4. Optik tahlil qilish usullarini bilasizmi? 5. Fotokimyoviy tahlil qilish usulining mohiyatini yoritib bering. 6. Xromatografik usulning qanday turlarini bilasiz? 7. Gaz xromatografiyasi usuli bilan qanday moddalar aniqlanadi?