9. Физика – химиялық талдау әдістері
Физика – химиялық талдау әдіс – анықталатын заттың электрөткізгішіне (І), жылу өткізгіштігіне (Е), электромагнитті толқындарының әсерлесуіне , жарық сәулесінің жұтылуына (W), жылу сыйымдылығына (А) және т.б. қасиеттеріне негізделген. ХТЭ салыстырғанда ФХТЭ сезімталдығы зат концентрациясын анықтағанда -10-5 -10-10 моль/л дейін дәлелдейді. ФХТЭ –
3 (үш) үлкен топқа бөлінеді.
1. ЭХТЭ – (потенциометрия , рН – метрия, вольтамперометрия, полярография, амперомертрия, кондуктометрия және кулонометрия ).
2. Спектроскопиялық талдау әдіс – атомды абсорциялық анализ,
молекулярлы – абсорбциялық әдіс (фотокалариметриялық .УФ-спектрометриялық , ИК-спектрофотометриялық , т.б.)
3. Хроматографиялық талдау әдіске – ион-алмасу , қағазды хромотографиялық газды , газ-сүйықты хроматографиялық әдістер жатады.
Электрохимиялық талдау әдіс
Электрохимия – химиялық және электр энергиясы өзара айналысуын зерттейтін ғылым. Гальваникалық элементтермен жұмыс істегенде химиялық энергия электр энергиясына айналады, ал электролизде электр энергиясы – химиялық энергиясына айналады.
Электрохимиялық процесстер – тотығу-тотықсыздану реакцияның нәтижесіне байланысты.
Электрохимиялық жүйе деп – екі электродтан тұратын және олардың арасын байланыстыратын иондық ток өткізгіштігін айтады.
Сыртқы тізбек деп – электрохимиялық жүйесін жұмыс істеу үшін екі электродты қосатын сым өткізгіштігін айтады.
Иондық ток деп – ерітіндіде ертілген немесе балқыған сұйық немесе қатты электролиттердің ток өткізгіштігін айтады. Жай уақытта металлдар бейтарап , егер металл пластикасын
( Zn,Cu,Cd,Fe, т.б.) суға батырсақ полярля су (Н2О) молекуласының әсерінен металлдың бетжағы аздап ериді. Еру нәтижесінде металлдың катиондары ертіндіге көмеді, ал металл пластикасының бетінде артық электрондар , қалады. Бұл процесс, тепе-теңдік күйге жеткенше жүреді:
Ме0 + m (Н2О)  Ме n+ ∙ nН2О + ne
Тепе-теңдік күйде металлдың бетінде қалған артық электрондардың есебінен металл-пластикасы теріс (-) зарядталып, ал ертіндіден оған талу жатқан беті оң (+) зарядталып қос электр қабатын тұзеді.
Металл мен ерітіндінің арасында пайда болған потенциал айырмасын металлдың электрондық потенцалы деп аталады. Металлдың электрондық потенциалы – сол металлдардың табиғатына, ерітіндінің концентрациясына, температураға байланысты.
Сонымен тотығу-тотықсыздану реакия нәтижесінде электр қозғаушы күш (ЭҚК) пайда болады. Жүйеде туындаған электр қозғаушы күшін электродтарды пайдаланып тізбек түзу арқылы анықтайды.
Электрод деп – электрондық және иондық өткізгіштік қасиетке, я өзгерісті зерттейтін құралды айтамыз. Электродтар екі түрге бөлінеді – сезімталды (индикаторлы) және салыстырмалы (сравнения).
Сезімталды электрод деп – ерітіндідегі ион концентрациясының өзгеруіне қарай электродтық потенциалы өзгеретін құралды айтады (Pt, Au, Ag, Hg, ионселективті шыны электродтар және т.б. жатады ).
Салыстырмалы электрод деп – ерітіндінің концентрациясы өзгерседе каломельді, хингидронды т.б. электродтар жатады.
Потенциометриялық әдіс
Потенциометриялық әдістің анализі электрод потенциалы өлшеуге негізделген және оның анықтау шамасы ерітіндінің концентрациясымен анықталатын компонентін потенцияал активтілігіне байланысты. 1922 жылы орыс ғылымы Писаржевский зерттелетін заттың құрамын тотығу-тотықсыздану реакция бойынша анықтаған. Ол ғылымның теориясы бойынша металл пластинкасын электролизге ұшыратсақ металл-пластикасының бетінде тотығу-тотықсыздану процессі жүреді және қатты-сұйық фазаның арасында тепе-теңдік орнайды.
Ме Ме2+ + ze
Тотығу-тотықсыздану реакция мына түрде жазылады:
ОХ1 + z1e  Red1
Red2 - z1e OX2
_______________________
OX2 + Red2 Red1 + ОХ1
Сонда Red2 – тотықсыздандырғыш тотығады
ОХ1 – тотықтырғыш тотықсызданады
Жүйедегі тотығу-тотықсыздану реакция нәтижесінде пайда болған потенциал өзгерісін Нернст теңдеуі арқылы анықтаймыз:
Мұндағы: Е – тепе-теңдік потенциал, В;
Е0 – стандартты потенциал, В;
Т – абсолют температурасы, К;
Z – заряд (электрон) саны;
R – универсал газ тұрақтысы, 8,3144 Дж/к∙моль
F – Фарадей саны, 96500 Кл
Егер ондық логарифмге оттек Нернст теңдеуі мына түрде жазылады:
 
Егер тотығу-тотықсыздану процессінде реакцияда сутек иондары қатыса Нернст теңдеуі мына түрде жазылады:
AOX + mH+ + ze = 1/2m Н2О
 ;
Қорытындысында потенциометриялық титрлеу әдісімен боялған, лайлы ерітінділер және тұтқыр (вязкий) пасталардың құмындағы зерттелетін компонентерді, олардың қосындыларын, қоспаларын бөлмей-ақ анықтауға болады.
№ 15 зертханалық жұмыс
Достарыңызбен бөлісу: | 
