Kimyo fakulteti noorganik vanalitik kimyo kafedrasi

13.1-jadval

Tajriba natijalarini hisoblash jadvali

KI 0,05M ml	V H2O ml	A1	A2		Amax-Ai			CKI M	lgC KI
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0,5	4,5
1,0	4,0
1,5	3,5
2,0	3,0
2,5	2,5
3,0	2,0
3,5	1,5
4,0	1,0
4,5	0,5
5,0	-

KI ning har bir miqdori uchun 2 ta parallel aniqlash amalga oshiriladi. Natijalar jadvalga yoziladi.

Jadval asosida 2 ta grafik tuziladi:

1. 
   To‘yinish egrisi (rasm 1): ordinata o‘qiga - ; abssissa o‘qiga-C_KI, Masshtab 1,0mm 0,005A 1,0mm =0,001M KI.
   
2. 
   Logarifmik ko‘rinishdagi taqsimlanish egrisi (rasm 2): ordinata o‘qiga - , absisa o‘qiga lgC _KI. Masshtab: 1,0mm-0,02 ; 1,0mm =0,02 lgC _KI.
   

Rasm 2 dan n aniqlanadi, ya’ni I^- ionlari bilan ekstraksiyalanadigan ferroinning ion assotsiatlaridagi I^-ionlari soni. n ni aniqlab ekstraksiyalanadigan ion assotsiatining tarkibi yoziladi [Fe(Phen)₃].

Yod ionlari bilan ferroinning ion assotsiatining ikkn fazali barqarorlik konstantasini aniqlash uchun, to‘yinish egrisi (1 rasm.) dan ga to‘g‘ri keladigan C _I^- qiymati topiladi, so‘ngra (11) tenglama bo‘yicha ni, ya’ni ion assotsiatining ikki fazali barqarorlik konstantasini hisoblanadi.

14. Laboratoriya ishi № 2

Dietilditiokarbaminatlar yordamida metallarni

ekstraksion–fotometrik aniqlash

Natriy dietilditiokarbaminat (NaDDTK) kuchsiz organik kislota tuzi bo‘lib, kompleks hosil qiluvchi reagent hisoblanadi:

NaDDTK oq kristall modda: u suvda yaxshi eriydi, organik erituvchilarda esa yomon eriydi. Ko‘pgina metallarning kationlari bilan rangsiz yoki rangli ichki kompleks birikmalar hosil qiladi. Hosil qilgan kompleks birikmalari suvda qiyin eriydigan, organik erituvchilar (CHCl₃, CCl₄ va boshqalar) da esa yaxshi eriydi. Kompleks birikmalari quyidagi tuzilishga ega:

Cu²⁺, Bi³⁺, Ag⁺ va ayrim metallarning dietilditiokarbaminatlari rangli. Pb²⁺, Cd²⁺ va boshqa ko‘pgina metallarning dietilditiokarbaminatlari rangsizdir. Ekstraksion –fotometrik aniqlashlarda fotometrik reagent sifatida ko‘pincha Na-DDTK ni emas balki Pb(DDTK)₂ yoki Cd(DDTK)₂ ni qo‘llashadi, chunki ular organik kislotalarda yaxshi eriydi, kislotali muhit bilan to‘qnashganda barqarorroqdir, va yana muhim jihati Na-DDTK ga qaraganda tanlab ta’sir etuvchandir. Misni ekstraksion – fotometrik aniqlash uchun reagent sifatida odatda Pb(DDTK)₂ qo‘llaniladi. Bunda Cu²⁺ ionini aniqlash almashtirish ekstraksiyasiga asoslangan: Cu²⁺_(s) + Pb(DDTK)_{2 (o)} Cu(DDTK)_{2 (o)}+ Pb²⁺ _(s)

Eritmada bo‘lgan Cu²⁺ ionlari organik fazadagi Pb(DDTK)₂ dan ekvivalent miqdordagi Pb²⁺ ionlarini suvli fazaga siqib chiqaradi, o‘zlari esa barqarorroq Cu(DDTK)₂ hosil qilib organik fazaga o‘tadi. Cu(DDTK)₂ intensiv sariq rangga ega. Organik fazaning optik zichligi misning miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir. Cu(DDTK)₂ ning spektrofotometrik tavsiflari quyidagicha: λ_max=436nm, Ԑ=1,4 10⁴ aniqlash oralig‘i pH=4-11, organik erituvchi sifatida xloroform CHCl₃ yoki CCl₄ ishlatiladi.

15. Laboratoriya ishi № 3

Cu(II) ionini natriy dietilditiokarbaminat yordamida ekstraksion –fotometrik aniqlash

Reagentlar, eritmalar.

1. Na-DDTK, 0,1 % li eritmasi, eritmaga ammiak qo‘shish bilan pH ni 8,5 ga olib kelinadi;

2. Cu²⁺ =5,0mkg/ml, Cu²⁺ ning standart eritmasi;

3. Segnet tuzi, 2,0% li, Na-DDTK bilan ekstraksiyalab Cu²⁺ asari yuqori tozalangan bo‘lishi kerak;

4. pH=8,5-9,0 bo‘lgan bufer eritma;

5. CHCl₃ yoki CCl₄.

Asboblar

1.KFK-2. 2.Kyuvetalar, =1,0 sm, NF λ_max=440nm, 3.Qum soatlari 3 minutli.

Analizning bajarilishi

Graduirovkali grafik tuzish: Sig‘imi 50-100 ml li ajratish voronkasiga silindr yordamida 10,0ml suv, 5-25 mkg mis (II) (5,0 mkg dan oralatib), pipetka yordamida 2,0 ml segnet tuzi eritmasi, 5,0 ml Na-DDTK eritmasi va 6,0 ml CCl₄ (darajalangan probirka yordamida). 3 minut silkitiladi (qum soati yordamida). Ekstraktni quruq kyuvetaga solinadi (bunda dastlab krandagi suvli faza kulsiz filtrning bir qismi yordamida artib olinadi). Optik zichnikni KFK-2 yordamida solishtirma eritmaga nisbatan o‘lchanadi. (l=1,0 sm, λ_max=440nm). Misning har bir miqdoriga 2-3 parallel aniqlashlar amalga oshiriladi. Bunda fotometrlash uchun eritmalar yangidan tayyorlanadi. Natijalar 15.1-jadvalga yoziladi.

15.1-jadval

Graduirovkali grafik tuzish

Olingan Cu^2+		A1	A2	A3
ml	mkg
1,0	5,0
2,0	10,0
3,0	15,0

Graduirovkali grafik qiymatlari bo‘yicha tuziladi: masshtab: abssissa o‘qiga 1 mm = 0,1mkg mis(II), ordinata o‘qiga 1mm =0,002A.

Laboratoriya ishi bo‘yicha nazorat ishi

Mis(II) miqdorini mis tuzi eritmasidan aniqlash

O‘lchov kolbasiga (25 yoki 50 ml li) mis(II) tuzi kontrol eritmasini belgisigacha distillangan suv bilan to‘ldiriladi va aralashtriladi. Mis(II) ni aniqlash uchun, tarkibida 25 mkg gacha Cu²⁺ bo‘lgan alikvot qismni 5,0 yoki 10,0ml li pipetka yordamida olinadi. Aniqlash yuqorida keltirilgan graduirovkali grafik tuzish usulikasi yordamida amalga oshiriladi. Alikvot qismdagi mis(II) ning miqdorini graduirovkali grafik yordamida topiladi. So‘ngra kontrol eritmaning hamma hajmi bo‘yicha mis(II) ning miqdori hisoblanadi. Absolyut va nisbiy xatolari hisoblanadi. Natijalar 15.2-jadvalga yoziladi. So‘ngra olingan natijalarning matematik statistikasi asosida qayta hisoblash amalga oshiriladi.

15.2-jadval

Kontrol eritmadagi mis(II)ning miqdorini aniqlash

Kontrol eritma hajmi, ml		A1	A2	A3		Topilgan Cu^2+,mkg		Aniqlash xatoligi
Umumiysi	Alikvot qism					Alikvot qismda	Umumiy hajmda		Absolyut xato	Nisbiy xato

16. Laboratoriya ishi №4

Qo‘rg‘oshin dietilditiokarbaminati yordamida almashinish ekstraksiyasi asosida Cu(II) ionini ekstraksion fotometrik aniqlash

Qo‘llaniladigan reaktivlar, asboblar.

1. Mis tuzi eritmasi C _Cu²⁺= 5,0mkg/ ml;

2. NH₄OH, kons. O‘ta toza;

3. Segnet tuzi (KNaC₄H₄O₆ 4H₂O k.t., yoki a.u.t.);

4. Natriy dietilditiokarbaminat, tuzi;

5. Qo‘rg‘oshin nitrat, tuzi;

6. Xloroform CHCl₃;

7. Qo‘rg‘oshin dietilditiokarbaminatning xloroformdagi eritmasi;

8. Atsetatli bufer eritma (pH=4).

Qo‘rg‘oshin dietilditiokarbaminatning xloroformdagi eritmasini tayyorlash usuli:

Hajmi 500-600 ml li ajratish voronkasiga 0,2 g tozalangan Na-DDTK, 1,0 g segnet tuzi, 130-150 ml suv solinadi va to‘la eriguncha aralashtiriladi. Kuchsiz ishqoriy sharoit (pH 9) bo‘lguncha tomchilatib NH₄OH, 0,2 g Pb(NO₃)₂ qo‘shiladi va hosil bo‘lgan oq cho‘kma Pb(DDTK)₂ ni bir necha marta alohida porsiyalarda 50 ml dan CHCl₃ bilan ekstraksiyalanadi. Ekstraktlar boshqa ajratish varonkasiga (sig‘imi 500 ml li) yig‘iladi, 2 marta distillangan suv bilan yuviladi, shisha tiqinli rangli shisha idishga filtrlab o‘tkaziladi va hajmini xloroform bilan 500 ml ga etkaziladi.

Asboblar

1. 
   KFK-2.
   
2. 
   Kyuvetalar, =1,0 sm.
   
3. 
   Qum soatlari, 3 minutli.
   

Analiznng bajarilishi. Graduirovkali grafik tuzish. Sig‘imi 50-100 li ajratish voronkasiga, 10,0 ml suv (silindr yordamida), 5-dan 25 mkg gacha (5 mkg farqi bilan) pipetka yordmida Cu²⁺ tuzi eritmasi, 3,0 ml atsetatli bufer eritma (pH=4,0), 5,0ml Pb(DDTK)₂ CHCl₃ li eritmasi (aniq darajalangan grafik yordamida), va 3 minut davomida qum soati yordamida aralashtriladi. Fazalar ajralgach ekstraktni quruq kyuvetaga quyiladi (quyish oldidan ajratish voronkasi pastki uchini filtr qog‘ozi yordamida quritiladi). Ekstrakt optik zichligini solishtirma eritmaga nisbatan o‘lchanadi KFK-2 da N.F № 4 da (λ_max=440nm). Misning har bir miqdori uchun 3 martadan parallel aniqlashlar o‘tkaziladi, ya’ni har gal yangidan fotometrik eritmalar tayyorlanadi. Natijalar 16.1-jadvalga yoziladi.

16.1-jadval

Graduirovkali grafik tuzish

Olingan Cu^2+		A1	A2	A3
Ml	Mkg
1,0	5,0
2,0	10,0
3,0	15,0
4,0	20,0
5,0	25,0

qiymatlari bo‘yicha graduirovkali grafik tuziladi: abssissa o‘qiga S_Cu²⁺ = ....mkg, ordinata o‘qiga -A. Masshtab: 1mm=0,01A, 1mm =0.25mkg Cu²⁺.

Laboratoriya ishi bo‘yicha nazorat ishi

Mis tuzi eritmasidagi Cu²⁺ ionini miqdorini aniqlash

Mis tuzining kontrol eritmasini belgisigacha distillangan suv bilan to‘ldiriladi va aralashtriladi, undan o‘lchov pipetkasi yordamida alikvot qism olinadi va yuqoridagi graduirovkali grafik tuzish uslubi bo‘yicha misni miqdori aniqlanishi amalga oshiriladi. Mis (II) ning miqdori graduirovkali grafikdan topiladi. Aniqlash natijalari 16.2-jadvalga yoziladi. Absolyut va nisbiy xatolari aniqlanadi.

16.2-jadval

Kontrol eritmadagi Cu²⁺ ning miqdorini aniqlash

Kontrol eritmaning umumiy hajmi, ml	Alikvot qism, ml	A1	A2	A3		Aniqlangan Cu^2+mkg
						Alikvot qismda	hammasi

17. Laboratoriya ishi № 5

Xromatografik usul bilan ba’zi bir metall ionlarini ochish va

ajratish

Xromatografiya usuli bir necha turlarga bo‘linadi. Ion almashinsh, gaz va gaz-suyuqlik xromatografiyalari va boshqalar. Shulardan sifat analizi amaliyotida qog‘oz va ion almashinish xromotograifiyalari ko‘proq ishlatiladi. Qattik faza sifatida xromatografiya qog‘ozlari va sirt aktiv polimer modlalar, alyuminiy oksidi va silikagellar ishlatiladi.

Xromatografiyada ishlatiladigan erituvchi har xil aralashmadan iborat bo‘ladi. Bunda aniqlanuvchi ion erituvchilardan birida erib siljiydi, boshqa erituvchida esa eruvchanligi kam bo‘lib, harakat tezligi kichik bo‘ladi va qattiq faza sifatida taqsimlanadi yoki asta sekin ajralib chiqadi. Erigan moda joylashgan qatlami kattaligining (start chizig‘idan dog‘nig markazigacha bo‘lgan masofa) erituvchi ko‘tarilgan masofaga bo‘lgan nisbati R_f bilan belgilanadi, ya’ni:

R_f= ;

Har qanday ionning qog‘oz bo‘yicha yo‘nalishi (siljish) tezligi organik faza bilan suvli faza orasidagi taqsimlanish effektiga bog‘liq bo‘ladi, ya’ni:

R_f=

Bunda: D-taqsimlanish koeffitsienti; A_n. A_h-qog‘ozdagi erituvchi bilan suv hajmi.

D= ;

S_n.S_h-harakatlanuvchi organik faza bilai xarakatlanmaydigan suvli faza orasidagi modda konsentratsiyasi.

R_f ning qiymati qog‘oz (tashuvchi) tabiati, tajribani bajarish texnikasi, tempuratura va boshqa faktorlarga bog‘liq bo‘lib. aniqlanuvchi modda konsentratsiyasi va eritmadagi begona modda komponentlarinig ishtirok etishiga bog‘liq emas.

Ishlatiladigan asboblar

Qog‘oz xromatografiyasi usuli bo‘yicha ionlarni ajratish og‘zi berk probirka yoki silindrlarda bajariladi. Buning uchun qopqoqli silindr yoki probirkalar ishlatiladi. Silindr (yoki probirka) ichi tegishli erituvchi bilan oldindan to‘yintirilgan bo‘lishi kerak.

Xromatogramma olish

Qog‘ozning pastki chegarasidan (17.1-rasm) 2,0 sm yuqoridan oddiy grafitli qalam bilan to‘gri chiziq, chiziladi va shu chiziqning o‘rtasidan diametri 5-7 mm bo‘lgan aylana chiziladi. Aylana markaziga kapillyar orqali tekshirilayotgan moddadan 2-3 marta tomiziladi. Bunda kapillyarni qog‘ozga tegizib turish kerak va eritma yoyilib aylana chetiga yaqinlashgach kapillyarni qog‘oz qurigunicha olib quyiladi va yana kapillyar qog‘ozga tegiziladi. Tomchi tushirilgan dog‘ qanchalik kichik bo‘lsa xromatogramma shuncha yaxshi chiqadi. Qog‘ozdagi dog‘ elektr pechida yoki havoda quritiladi. Silindr yoki probirkaga erituvchi solinadi (eritma balandligi 0,5-1,0sm dan oshmasligi kerak).

Xromatografik qog‘oz esa erituvchiga kuni bilan 2-3 mm botirilgan bo‘lish kerak. Bir vaktnig o‘zida bitta silidrga bir nechta dog‘ hosil qilgan xromatografik qog‘ozlarni o‘rnatish ham mumkii. Lekin bu qog‘ozlar bir-biriga hamda kamera devoriga tegmasin.



17.1-rasm. Xromatogramma olishning tuzilishi

Bu erda: r-start chizig‘idagi dog‘ning markazgacha bo‘lgan masofa, sm larda.

R-start chizig‘idan front chizig‘igacha bo‘lgan masofa, sm larda.

Erituvchi qog‘oz bo‘ylab front liniyasiga etgach, xromatografik qog‘oz kameradan ehtiyotlik bilan olinadi va quritiladi. Har bir kation uchun tegishli yuzaga chiquvchi (ochiltirgich) purkab xromatogramma olinadi.

So‘ngra undan dog‘ning aylanasi chizilib aylana topiladi. Aylana markazidan start chizig‘igacha bo‘lgan masofa lineyka yordamida o‘lchanadi.

R_f = ; formuladan har bir kationning effektiv radiusi aniqlanadi. Har bir alohida ionning xromatogrammasi olinadi va quyidagicha 17.1-jadval__Har_bir_ionning_xromatogrammasini_natijalari'>17.1-jadval tuziladi.

17.1-jadval

Har bir ionning xromatogrammasini natijalari

Aniqlanadigan ion	Aniqlanayotgan ionning effektiv radiusi Rf
Bi^3+
Cd^2+
Hg^2+
Fe^2+
Fe^3+
Cu^2+
Co^2+
Ni^2+
Mn^2+
Al^3+
Pb^2+

Kontrol aralamadan ionlarni aniqlashda, kontrol eritmaning xromatogrammasi yuqoridagi usul yordamida olinadi. Buning uchun dastlab jadvaldan foydalanib (R_f va R_ma’lum) har bir kation uchun r topiladi va o‘sha zonaga reagent purkaladi. Agar shu zonada izlanayotgan kation (yoki anion) bo‘lsa tegishli rang hosil qiladi.

Ionlarning atseton suvli sistemada taqsimlanishi

Kationlarning IV, V, VI - analitik guruhlarning bir-biridan ajratishda erituvchi sifatida atseton qo‘llaniladi. Xromatografik qog‘ozga quyidagi chiziqlar bo‘yicha kationlar joylashtiriladi. Ularning taqsimlanish koeffitsientlari quyidagi tartibda bo‘ladi Bi³⁺ Hg²⁺ Cd²⁺ Zn²⁺ > Fe³⁺> Cu²⁺> Co²⁺> Ni²⁺> Mn²⁺> Al³⁺> Pb²⁺ yuqori zona Bi³⁺ Hg²⁺ Cd²⁺ Zn²⁺ ionlarini o‘zida tutadi. Bu ionlarni ayni erituvchida ajratish mumkin emas. Biroq quyi zona Fe³⁺ , mis, undan keyin esa kobalt, nikel, marganets ionlarining zonalari bo‘ladi. Ayni tekshirilayotgan alyuminiy dog‘ pastida qo‘rg‘oshin ioni qoladi. Pb²⁺ ioni deyarli start chizig‘ida qoladi.

Foydaniladigan reagentlar:

Bi³⁺ ioni uchun 8-oksixinolin yoki KJ eritmasi

Cd²⁺ ioni uchun Na₂S eritmasi;

Hg²⁺ ioni uchun KJ eritmasi;

Zn²⁺ ioni uchun ditizonning CCl₄ dagi eritmasi;

Fe²⁺ ioni uchun K₃[Fe(CN)₆] eritmasi;

Cu²⁺ ioni uchun K₄[Fe(CN)₆] eritmasi;

Co²⁺ ioni uchun K(SCN) spirtli eritmasi;

Ni²⁺ ioni uchun DMG spirtli eritmasi;

Mn²⁺ ioni uchun Benzidin;

Al³⁺ ioni uchun Alizarin-S eritmasi yoki 8-oksixinolin;

Pb²⁺ ioni uchun KJ eritmasi;

18. Laboratoriya ishi № 6

Statik sharoitda ionitlarning to‘la almashinish sig‘imini aniqlash

Ionitlarning muhim fizik-kimyoviy tavsiflaridan biri uning ion almashinish sig‘imidir. Ionitlarning sig‘imi deganda eritmadagi ionlarning u yoki bu miqdorini yutish(sorbsiyalash) qobiliyatidir. Uni ionitlarning ion almashinish gruppasidagi miqdori bilin aniqlanadi va miqdori kationitlar uchun ionitning H⁺ formasidagi,anionitlar uchun OH-formasidagi 1g quruq ionitga to‘g‘ri keladigon sorbsiyalanadigon ionning mg yoki mg-ekv orqali ifodalanadi.

Ionitlarning sig‘imini aniqlashning ikkita usuli mavjud:

1) statik almashinish sig‘imi;

2) dinamik almashinish sig‘imi;

Statik almashinish sig‘imi

1) to‘la almashinish sig‘imi

2) alohida faol guruhlari bo‘yicha sig‘imini;

3) turli sharoitlardagi muvozanat sig‘imlarini aniqlashda qo‘llaniladi.

Dinamik almashinish sig‘imi esa;

1) to‘la dinimik almashinish sig‘imi;

2) dinimik almashinish sig‘imini aniqlashda qo‘llaniladi.

Ishning bajarilishi

Ionitlar asoslar yoki kislotalar bilin titrlanishi mumkin. Bunda ionit erimaydi, ammo eritma bilin muvozanatda bo‘ladi. Neytrallanishni titrlash jarayonida eritmaning pH- ini o‘zgarishini o‘lchash bilan kuzatish mumkin. Bunday titrlash egrisi faol guruhlar soni va pK ning qiymati haqida ma’lumot beradi.

Kerakli asboblar va reaktivlar.

1. o‘yuvchi natriy, 0,25n eritmasi;

2. Natriy xlorid, 0,25n eritmasi

3. H⁺ formasidagi kation almashtirgich smola;

4. Ionomer pH- metr.

Qator kolbalarga 0,25g dan H⁺ formadagi quruq kationit solinadi va ustiga turli nisbatdagi natriy xlorid va natriy gidroksid solinadi.

17.1-jadval

Kationitlarning titrlash egrisini tuzish uchun eritmalar

seriyasini tayyorlash

№ t\r	VNaCl(0,25n(ml)	VNaOH (0,25n(ml)	Muvozanatdagi eritmaning pH i
1.	50,0	-
2.	46	4
3.	42	8
4.	40	10
5.	36	14
6.	34	16
7.	32	18
8.	30	20
9.	28	22
10.	26	24
11.	24	26
12.	22	28

Kolbani eritmalari bilan 24 soatga qo‘yib qo‘yiladi. Muvozanat holatiga etgandan so‘ng alikvot qismdagi eritmalarning pH ini pH- metrda o‘lchanadi.

So‘ngra olingan o‘lchash natijalari asosida titrlash egrisi tuziladi. Buning uchun absissa o‘qiga ishqorning miqdori (mg-ekv.da),ordinata o‘qiga esa har bir o‘lchashga to‘g‘ri keladigon pH qiymatlari qo‘yiladi. Ionitlarning sig‘imini titrlash sakramasiga sarflangan ishqorning miqdori bilan aniqlanadi (17.1-rasm).

17.1-rasm. Kationitni 0,25n NaOH eritmasi bilin titrlash egrisi