KĐMYƏVĐ ANALĐZĐN ELEMENTLƏRĐ
Ümumi anlayış. Kimy
əvi analizin qarшысында дуран
мясяля маддялярин вя еляcя дя материалларын (маддяляр
гарышыгларынын) тяркибиня дахил олан компонентлярин тябиятини
вя онларын мигдарыны мцяййян етмякдир. Бу мянада
kimy
əvi analiz vəsfi (keyfiyyət) вя miqdarı analiz адланан
ики hiss
əyə təsnif olunur. Маддялярин тяркибини мцяййян
етмяк цчцн апарылан ямялийyатлар мяъмуу kimyəvi analiz
адланыр. Кимйяви анализдя гаршыйа маддялярин елемент
(атом) вя йа молекулйар тяркибини, онларын гурулушуну,
тяркибляриндяки функсионал груплары тяйин етмяк кими мцхтялиф
мясяляляр гойула биляр. Эюстярилян мягсядляря мцвафиг
олараг щяйата кечирилян анализ уйьун олараг element,
molekulyar, funksional və quruluş analizi adlanır. Практики
мягсяд бахымындан адятян материалларын там анализи дейил,
онларын кейфиййятини, техноложи характеристикаларыны вя истисмар
хассялярини мцяййян едян бир вя йа бир нечя компоненти
тяйин едирляр (qism
ən analiz).
Гарышыгларын анализиндя гаршыйа гойулан мягсядля баьлы
ümumi вя йа faza analizi щяйата кечирилир. Цмуми анализдя
гарышыгда елементлярин цмуми мигдары мцяййян едилир.
Фаза (вя йа маддя) анализи даща мцряккяб характер
дашыйыр. Беля ки, фаза анализиндя материалдан эютцрцлмцш
нцмунянин щансы фярди бирляшмялярдян вя онларын щансы
мигдарларындан тяшкил олдуьуну мцяййян етмяк лазым эялир.
Фаза анализи материалын тяркибиня дахил олан айры-айры
бирляшмяляри - фазалары кимйяви вя физики-кимйяви усуллардан
истифадя етмякля бир-бириндян айырараг тяйин етмяйя ясас-
ланыр.
560
Кимйяви анализ кимйяви вя техноложи просеслярин
эедишиня, хаммалын, аралыг вя щазыр мящсулларын
кейфиййятиня нязарят едян ясас методдур.
Щазырда щеч бир материал онун кейфиййятини, бу вя йа
диэяр мягсядляр цчцн йарарлыьыны мцяййян едян кимйяви
анализ нятитcяляри олмадан ня истещсалата дахил олур, ня дя
ондан кянара бурахылыр. Мящз бу нятиcяляр ясасында
истещсал просесинин техноложи щесабатлары тяртиб олунур. Одур
ки, ихтийари завод вя фабрикин мцщцм тяркиб сащяляриндян
биринi - кимйяви нязаряти щяйата кечирян мяркязи вя сех
анализ лабораторийалары тяшкил едир.
Минералларын вя даь с
üхурларынын, торпаьын, суйун, ятраф
мцщитин тяркибинин юйрянилмясиндя, биоложи просеслярин
тядгигиндя, мцхтялиф хястяликлярин диагностикасында кимй
əvi
analiz хцсуси рол ойнайыр. Торпаьын, gцбрялярин вя с. анализи
апарылмадан кянд тясяррцфатында йцксяк инкишафдан
данышмаг олмаз. Торпаьын тяркибинин микроелементляря
эюря анализи йцксяк мящсулдарлыг ялдя етмяк цчцн торпаьа
лазыми компонентлярин верилмясини прогнозлашдырмыш олур.
Щазырда мцасир елми-техники тяряггини, сянайенин бцтцн
сащялярини, йарымкечириъи материаллар техникасыны, атом
енерэетикасыны, космик обйектлярин тядгигини, ятраф мцщитин
ъирклянмясиня нязаряти вя с. кимй
əvi analizsiz тясəvвüр
етмяк гейри-мцмкцндцр.
15.1. MADDƏLƏRĐN KEYFĐYYƏT ANALĐZĐ
Аналитик сигнал. Маддяни ist
ər vəsfi, istərsə də miqdari
тяйин етмяк цчцн тятбиг олунан ихтийари анализ методу тяйин
олунан компонентин мцяййян шяраитдя мейдана чыхартдыьы
кимйяви, физики вя физики – кимйяви хассяляриня истинад едир.
Маддялярин тябиятинин вя еляcя дя мигdaр
ıнын функсийасы
кими мейдана чыхан беля хассяляр аналитик сигналлар адланыр.
Яксяр аналитик сигналларdan madd
ənin həm vəsfi, həm də
miqdar
ı təyinində istifadə edilir. Мясялян, характерик хассяли
561
чю-кцнтцлярин, рянэли бирляшмялярин ямяля эялмяси, мцяй-
йян дузлары алова дахил етдикдя аловун дузлара мяхсус
мцхтялиф рянэляря бойанмасы вясфи аналитик сигналлардырса,
чюкцнтцнцн кцтляси, рянэин интенсивлийи ися маддянин
мигдары иля д
üз мцтянасиб олан мiгдарi аналитик сигналлардыр.
Keyfiyy
ət анализinдя маддялярин тябияти иля баьлы
кимйяви, физики-кимйяви вя физики аналитик сигналлардан истифадя
олунур.
Бу бахымдан маддялярин, гарышыгларын вясфи анализиндя
тятбиг олунан методлары kimyəvi, fiziki-kimyəvi və fiziki
metodlara тясниф едирляр.
Keyfiyy
ət анализинin кимйяви методлары кимйяви
реаксийалара ясасланыр. Маддялярин вя йа ионларын вясфи
тяйини цчцн истифадя олунан реаксийалар analitik reaksiyalar
адланыр. Аналитик реакси-йалар
ıн ясас cящятляри онларын защири
яламятлярля характеризя олунмаларыдыр. Бу яламятляря
чюкцнтцлярин, рянэли бирляшмялярин ямяля эялмяси, чюкцнтц
кристалларынын формасы, характерик ийли газын айрылмасы дахилдир.
Мясялян,
3
Fe
+
-ионларынын роданидлярля гырмызы рянэли
[
]
4
Fe(CNS)
−
комплексини,
Ag
+
-ионларынын аммонйак мящ-
лулунда щялл олан аь рянэли
AgCl
чюкцнтцсцнц ямяля эя-
тирмяси,
4
NH
+
-ионлары олан мящлула гяляви мящлулу ялавя
едиб гыздырдыгда характерик ийли
3
NH
газынын айрылмасы
уйьун олараг
3
Fe
+
,
Ag
+
вя
4
NH
+
-ионларынын вясфи тяйининдя
истифадя олунан аналитик реаксийалардыр.
Keyfiyy
ət анализинin физики методларында маддялярин
тябиятинин функсийасы кими юзцнц б
üрузя верян физики
хассяляриндян истифадя олунур. Физики методлара емиссийа
спектрал, рентэен спектрал, кцтля спектрометрик методларыны
вя с. мисал эюстяря билярик. Мясяляn, спектрал анализ мад-
дяни алова вя йа електрик гювсцня дахил етдикдя мейдана
чыхан емиссийа спектриня ясасланыр. Спектрдя аналитик хятляр
адланан хятлярин дальа узунлуглары ясасында нцмунядя
562
олан елементлярин тябияти мцяййян едилир. Спектрал метод
чох бюйцк щяsсаслыьа малик олуб маддянин 10
-6
-10
-8
г-ны
тяйин етмяйя имкан верир. Вясфи анализин физики-кимйяви
методларына лйуминисет, хромотографик, полйарографик
методларыны мисал эюстяря билярик. Лйуминесент анализдя
маддянин вясфи тяйини ултра бянювшяйи вя йа кaтод шуаларынын
тясириндян молекулларын щяйəъанлараг маддянин тябиятинин
функсийасы кими ямяля эятирдийи характерик рянэли сойуг ишыг-
ланма ямяля эятирмясиня ясасланыр. Лйуминесент анализ
спектрал анализдян щяссас олуб маддянин гаща аз
мигдарыны тяйин етмяйя шяраит йарадыр. Бу метод ми-
нералларын, цзви маддялярин анализиндя, биолоэийада,
тябабятдя, кянд тясярrцфатында, йейинти мящсулларынын
анализиндя, нефт йатагларынын юйрянилмясиндя вя с. тятбиг
олунур.
Хроматографик анализдя тядгиг олунан нцмцнянин
мящлулу ичярисиндя адсорбент олан колонкадан кечирилир.
Мящлулда олан маддялярин вя ионларын верилмиш адсорбент
тяряфиндян тутулма габилиййяти мцхтялиф олдуьундан онлар
айрылараг мцхтялиф зоналарда пайланырлар. Бу зоналарын
рянэиня эюря ионларын тябияти мцяййян едилир. Яэяр мящлулун
тяйин олунан компонентляри рянэсиз оларса, колонкадан бу
маддялярля рянэли бирляшмяляр ямяля эятирян мящлул
кечирилир. Вясфи полйарографийада аналитик сигнал олараг
полйарографийа дальасынын щцндцрлцйцнцн йарымдальа
потенсиалы адланан
1 2
-дян истифадя олунур.
Аналитик реаксийалары йериня йетиряркян эютцрцлян нцму-
нянин мигдарына эюря вясфи анализ макро-, йарыммикро-,
микро- вя ултрамикро методлара айрылыр.
Макроанализдя маддянин 0,5-1,0 г-дан вя 25-50 мл
щяъмли мящлулундан истифадя олунур. Реаксийалар 10-20 мл
щяъмли ади сынаг шушяляриндя, кимйяви стяканларда вя
колбаларда апарылыр. Чюкцнтц мящлулдан сцзгяч каьызы
васитяси иля айрылыр.
563
Микроанализдя макроанализдя истифадя едилян гуру
нцмунядян 100 дяфя аз мигдарда вя мящлулун
щяъминдян 100 дяфя аз олан щяъмлярдя истифадя олунур. Бу
методда компонентлярин кясирли (бирбаша) тяйининя имкан
верян йцксяк щяссаслыглы ре-аксийалардан истифадя олунур.
Реаксийалар микрокристаллоскопик вя йа дамъы усулу иля
апарылыр.
Йарыммикроанализдя нцмунянин мигдары вя мящлулун
щяъми макроанализдякинин
1 20 1 50
−
-ни тяшкил едир. Йарым-
микроанализ макроанализдя олан систем цзря щяйата
кечирилир. Реаксийалар сентрoфуга шушяляриндя апарылыр.
Чюкцнтцнцн мящлулдан айрылмасы вя йуйулмасы сентрoфуга
адланан ъищазларда щяйата кечирилир. Сентрoфуганын сцрятля
фырланмасы заманы мейдана чыхан мяркяздянгачма
гцввясинин тясириндян чюкцнтц щиссяъикляри тез бир заманда
сынаг ш
üшясинин дибиня чюкяряк мящлулдан айрылыр. Бунун
цчцн ичярисиндя чюкцнтулу мящлул олан сентрoфуга сынаг
шушяси сентрoфуганын патонларындан бириня дахил едилир.
Таразлыг ялдя етмяк цчцн якс тяряфдя йерляшян патрона ися
тяхминян ичярисиндя щямин щяъмдя су олан с
ıнаq шушяси
гойулур
Reaksiyaların həssaslığı. Rеаксийанын баш вермяси
цчцн ян мцщцм шяртлярдян бири ашкарланан ионун лазыми
гатылыьа малик олмасыдыр.
Реаллыгда ися мящлулда тяйин
олунан ион чох вя йа олдугъа аз гатылыгларда ола биляр. Одур
ки, маддялярин аз мигдар тяйининдя щяр щансы аналитик
реаксийа вя методла маддянин верилмиш шяраитдя ашкарлана
билян гатылыг шярщяддинин мцяййян едилмясинин бюйцк
ящямиййяти вардыр. Бунун цчцн щ я с с а с л ы г
анлайыш
ınдан истифадя олунур.
Реаксийаларын щяссасл
ıьы мигдарi олараг бир-бири иля
гаршылыглы ялагядя олан ики параметрля: h
ədd qatılığı və
a
şkarlama minimumu иля характеризя олунур.
564
Тяийн олунан компонентин верилмиш шяраитдя аналитик
реаксийа вя йа методла ашкарлана билян ян минимум
гатылыьы щядд гатылыьы адланыр. Щядд гатылыьы тяйин олан
маддянин 1 г-на дцшян щялледиъинин кцтляси иля юлчцлцр вя
1 : G
нисбяти шяклиндя эюстярилир. Бурада
G
- щялледиъинин
кцтлясини эюстярир.
Аналитик реаксийанын щяссаслыьы тяйин олунан маддянин
бу реаксийа цчцн мцяййян едилмиш щядд гатылыьында олан
мящлулундан эютцрцлмцш ян минимум щяъмдя (
m in
V
)
ашкарлана билян кцтляси (мигдары) иля юлчцлцр. Буну
a
şkarlama və ya təyin-etmə minimumu (
min
m
) адландырырлар.
Ашкарлама минимумунун щядд гатылыьындан вя бу
гатылыгда олан мящлулдан анализ цчцн эютцрцлмцш ян
минимум щяъмдян асылылыьыны ашаьыдакы шякилдя эюстяря
билярик:
6
6
1
10
10
=
⋅
=
⋅
⋅
min
min min
min
m
C V
V
mkq
G
Реаксийанын ашкарама минимуму ня гядяр кичик
оларса реаксийанын щяссаслыьы бир о гядяр йцксяк олар.
Маддялярин аз мигдарынын вясфи вя мигдари тяйининдя
аналитик реаксийаларын вя методларын щяссаслыьы чох мцщцм
ящямиййят кясб едир.
Реаксийаларын сяъийyявилийи
.
Аналитик реаксийаларын диэяр
ясас характеризясиндян бири онларын сяъиyйявилийидир. Верилмиш
шяраитдя щяр щансы иону мящлулда иштирак едян диэяр ионларын
иштиракы иля тяйининя имкан верян аналитик реаксийалар сяъиyйяви
реаксийалар адланыр. Беля реаксийалара
3
Fe
+
-цн
CNS
−
-ионлары
иля гырмызы,
2
Co
+
-нин
CNS
−
-ионлары иля эюй,
3
Fe
+
-цн сары ган
дузу (
4
6
K [Fe(CN) ]
) вя
2
Fe
+
-нин ися гырмызы ган дузу
(
3
6
K [Fe(CN) ]
) иля эюй,
2
Ni
+
-нин диметилглиоксимля эцлцгырмызы
рянэли бирляшмяляр ямяля эятирмясини,
4
NH
+
ионларына гялявиля-
рин тясириндян сяъиyйяви ийли
3
NH
газынын айрылмасыны эюстяря
билярик.
565
Сяъиyйяви реаксийаларын кюмяйи иля щеч бир ялавя
ямялиййат апармадан бу вя диэяр ионун бир баша тяйини
анализин к я с и р л и м е т о д у адланыр. Бцтцн ионлар цчцн
сяъийyяви реаксийалар олсайды вясфи анализин эедиши олдугъа
садяляшярди. Тяяссуф ки, беля реаксийаларын сайы олдугъа
аздыр.
Реаксийаларын сечиъилийи
.
Аналитик реаксийаларын диэяр
бир мцщцм хассяси хассяcя охшар ионлары бирэя
чюкдцрмясидир. Беля реаксийалар с е ч и ъ и р е а к с и й а л а р
адланыр. Сечиъи реаксийалара зяиф турш мцщитдя
2
4
SO
−
-ионлары
тясириндян
2
Ba
+
,
2
Sr
+
,
2
Pb
+
2
Ca
+
-ионларынын сулфатлар, хлорид
туршусу тясириндян
Ag
+
,
2
2
Hg
+
,
2
Pb
+
-ионларынын хлоридляр, турш
мцщитдя
2
H S
-ин тясириндян
2
Cu
+
,
2
Cd
+
,
2
Hg
+
,
3
Bi
+
,
2
Pb
+
,
2
Sn
+
,
4
Sn
+
,
3
As
+
,
5
As
+
,
3
Sb
+
,
5
Sb
+
-ионларынын сулфидляр
шяклиндя чюкмясини вя с. мисал эюстярмяк олар. Сечиъи
реаксийаларын сайы сяъийяви реаксийаларла мцгайисядя
олдугъа чохдур.
Сечиъи реаксийалар вясфи анализдя олдугъа бюйцк рол
ойнайыр. Беля ки, сечиъи реаксийаларын кюмяйи иля ионларын
мцряккяб гарышыьыны садя тяркибли гарышыглара ай
ıрыб вясфи
реаксийаларын кюмяйи иля мцяййян ардыъылыгла айры-айры ионлары
ашкарламаг мцмкцндцр. Эюстярилян ардыъыллыгла апарылан
анализ sistematik analiz адлан
ır.
15.2. ANALĐZĐN SĐSTEMATĐK GEDĐŞĐ
Катионларын sistematik analizi. Анализин систематик
эедишиндя ионларын мцряккяб гарышыьындан катионлары груплар
шяклиндя чюкдцрмяк цчцн истифадя олунан сечиъи реаэентляр
qrup reagentləri адланыр. Практикада ян чох раст эялинян
катионлар гарышыьыны груп реаэентляринin кюмяйи иля analitik
qruplar адланан нисбятян садя груплара айырырлар.
Катионларын аналитик груплара тяснифатынын бир нечя схеми
вардыр. Бунлардан ян эениш тятбиг олунаны катионларын
сулфидляринин, хлоридляринин вя карбонатларынын хассяляриня
ясасланан тяснифатдир.
566
Aq
+
, Pb
2+
, Hg
2
2+
, Cu
2+
, Bi
3+
, Cd
2+
, Hg
2+
, As
3+
, Sb
3+
, Sn
4+
, Al
3+
, Fe
2+
,
Cr
3+
, Zn
2+
, Ni
2+
, Co
2+
, Mn
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Sr
2+
, Ba
2+
, NH
4
+
, Na
+
, K
+
Qrup 1
-Həllolmayan xloridlər
AgCl, PbCl
2
, Hg
2
Cl
2
Məhlulda qalan
kationlar
Qrup 2
-Turşularda həll olmayan
sulfidlər: CuS, Bi
2
S
3
, CdS, HgS,
As
2
S
3
, Sb
2
S
3
, SnS
2
Məhlulda qalan
kationlar
+ HCl
Çöküntü
Məhlul
Məhlul
Çöküntü
Qrup 3
-Əsasi mühitdə həll olmayan
sulfidlər və hidrooksidlər: Al(OH)
3
,
Cr(OH)
3
, FeS, ZnS, NiS, CoS, MnS
Məhlulda qalan
kationlar
kationlar
Məhlul
Çöküntü
Qrup 4-
Həll olmayan karbonatlar:
MgCO
3
, CaCO
3
, SrCO
3
, BaCO
3
Qrup 5-Məhlulda
qalan kationlar:
NH
4
+
, Na
+
, K
+
Məhlul
Çöküntü
+ H
2
S (pH=1)
+ H
2
S (pH=8)
+ CO
3
2-
Ən çox rast gəlinən kationların sulu məhlulu
Cədvəl 15.1. Ənçox rast gəlinən kationları qruplara ayırmaqla
keyfiyyət analizinin sxemi
Эюстярилян принсипляр ясасында катионларын аналитик група
тяснифаты
cяд.15.1-дя верилмишдир.
Беляликля, груп реаэентляринин кюмяйи иля аналитик
груплара вя йарымгруплара айырылмыш катионлар юз
567
дахилляриндя мцвафиг ардыъыл ямялиййатлар апармагла вясфи
аналитик реаксийаларын кюмяйиля ашкарланыр.
Гейд едяк ки, катионлар гарышыьынын эюстярилян схем
цзря анализи намялум обйектлярин анализиня аиддир ки, буна
да практикада чох аз раст эялинир. Яксяр щалларда
нцмунядя бир вя йа бир нечя компоненти тяйин етмяк
(гисмян анализ) лазым эялир ки, бу да анализин эедишини ясаслы
дяряcядя садяляшдирмиш олур. Хцсусян маддянин тяркиби вя
тяйин олунан гарышыг мялум олдугда анализ даща да
садяляшмиш олур. Беля щалларда кясирли реаксийалардан вя
еляcя дя физики вя физики-кимйяви методлардан эениш истифадя
олунур.
Анионларын систематик анализи. Катионларын гябул
едилмиш цмуми систематик анализиндян фяргли олараг анионлар
цчцн мцхтялиф систематик анализ схемляри тяклиф едилмишдир.
Анионларын тяснифаты яксяр щаллар цчцн уйьун туршуларын
2
Ba
+
вя
Ag
+
дузларынын щяллолма габилиййятиня ясасланыр. Бу
тяснифат щеч дя там гябул едилмиш тяснифат дейилдир. Мцхтялиф
мцяллифляр анионлары онларын диэяр хассяляриня истинад едяряк
мцхтялиф сайда груплара тясниф едирляр.
Aнионларын систематик анализи тяркиби тяхмини мялум олан
мцряккяб олмайан системляря тятбиг едилир.
2
B a
+
вя
Ag
+
-
дузларынын щялл олма габилиййятиня ясасланан тяснифата эюря
анионлар цч група айрылыр:
I.
2
B a
+
дузлары суда щялл олмайан анионлар. Бунлара
2
4
SO
−
,
2
3
SO
−
,
2
2
3
S O
−
,
2
3
C O
−
,
3
4
PO
−
,
3
4
AsO
−
,
AsO
3
3
-
,
2
4
7
B O
−
,
2
4
CrO
−
,
2
3
SiO
−
,
2
2
4
C O
−
,
F
−
вя с. дахилдир. Бу анионларын груп
реакэенти
2
BaCl
-дир.
II.
Ag
+
дузлары суда щялл олмайан анионлар. Бурайа ися
Cl
−
,
Br
−
,
I
−
,
2
S
−
,
C N S
−
,
C N
−
,
[
]
4
6
Fe(CN)
−
,
[
]
3
6
Fe(CN)
−
вя с. аид едилир. Бу групун груп реаэенти
3
AgNO
-ун 2Н
3
HNO
-дя мящлулундан ибарятдир.
568
III.
2
B a
+
,
Ag
+
дузлары суда щялл олан анионлар. Бунлара
2
NO
−
,
3
NO
−
,
3
CH COO
−
,
3
ClO
−
,
4
MnO
−
вя с. дахилдир. Бу
групун груп реаэенти йохдур.
Анионларын анализиндя кясирли методдан эениш истифадя
олунур. Мящлулда бязи катион вя анионларын олмасы вя
мящлулун туршулуьу ясасында файдалы нятиcяляр чыхармаг
мцмкцндцр. Мясялян, мящлулда
2
Pb
+
-ионларынын варлыьы
мцяййян едилярся, демяли, мящлулда бу ионларла чюкцнтц
ямяля эятирян
2
S
−
,
2
4
SO
−
,
C l
−
,
Br
−
,
I
−
,
C N S
−
,
2
3
C O
−
,
2
3
SiO
−
,
3
4
PO
−
анионлар ола билмяз. Яэяр мящлулда
4
MnO
,
2
2
7
Cr O
−
-кими гцввятли оксидляшдириъи анионлар варса системдя
2
S
−
,
2
3
SO
−
,
2
2
3
S O
−
-ионларынын варлыьындан данышмаг олмаз.
Dostları ilə paylaş: |