Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

Ion almashinish xromatografiyasining usullari. Elyuent usulida ionlar adsorbilangan ion almashinish kolonkasini siqib chiqaruv- chi suyuqlik – elektrolit eritmasi bilan yuvish nazarda tutiladi. Bunda eng kam adsorbilanadigan ionlar kolonkadan birinchi bo‘lib siqib chiqariladi, kuchliroq adsorbilangan ionlar keyinroq chiqadi. Kolonkadan chiquvchi elyuent fraksiyalarda alohida ion- lar bo‘ladi.
Elyuent usulida siqib chiqaruvchi elektrolit sifatida tarkibida smolaning ionogen guruhlari ajratib chiqaradigan ionlar bo‘ladigan moddalardan (kation almashuvchilar uchun HCl, anion almashuvchilar uchun esa NaCl dan – Cl^– ajratuvchilardan) foydalaniladi. Ajratish va yuvish tugagandan keyin kolonkada boshlang‘ich shakldagi ionit qoladi va uni qaytadan ishlatish mumkin. Siqib chiqarish usuli elyuant usulining bir turi hisobla- nadi. Unda ishlatiladigan siqib chiqaruvchi eritma tarkibida smo- laga ajratiluvchi aralashma ionlariga nisbatan yaxshiroq yutiladi- gan ionlar bo‘ladi.
Ion almashinish xromatografiyasi kolonkalarda o‘tkaziladi, ularga oldindan bo‘ktirilgan ion almashinuvchi smolalar to‘ldiriladi. Kolonkalarning bir me’yorda to‘lishi uchun smola- larning muallaq zarrachali eritmalari ishlatiladi.
Kolonkadagi smola qatlami yuzasiga yuqoridan ozgina namu- na eritmasi tushiriladi, so‘ngra elyuent oqimi yuboriladi. Agar kolonkaning tagiga idishlar qo‘yib turilsa, tarkibida alohida-alo- hida moddalar bo‘ladigan fraksiyalarni yig‘ib olish mumkin. Ara- lashma tarkibiy qismlarga ajratilgandan so‘ng komponentlarning miqdorini har qanday mos keluv-
chi usul bilan aniqlasa bo‘ladi.
Amalda qo‘llanilishi. Aralash- malarni ion almashinish usulida tarkibiy qismlarga ajratishning eng oddiy usuli aralashma tarkibidagi ionlarni smolaga yuttirish va so‘ngra har bir alohida kompo-

nentni o‘ziga xos erituvchida eritib ajratib olishdan iborat. Masalan, ishqoriy metallarning kationlarini

34. 
    rasm. Kationitda 0,1 n HCl eritmasi yordamida Na⁺ va K⁺ ionlarini ajratish egri chizig‘i.
    

suyultirilgan xlorid kislota (0,1 M HCl) ta’sirida ajratib olish mumkin. 34-rasmdagi chiqish egri chizig‘i shunday ajratishning samaradorligini ko‘rsatadi.
Rasmdan ko‘rinib turibdiki, 0,1 M HCl bilan elyuirlash Na⁺ va K⁺ ionlarini oson ajratishga imkon berar ekan.
Ion almashinish xromatografiyasini elyuent sifatida laktat, si- trat, EDTA va b. eritmalardan foydalanib lantanoidlar aralash- masini analiz qilish uchun tatbiq etish bu elementlarni ajratish- ning samarali usulini ishlab chiqish imkonini yaratdi. Olingan ma’lumotlar asosida lantanoidlar rudalarini qayta ishlash texnologik sxemasi taklif qilindi va muvaffaqiyat bilan amalga oshirildi. Izotoplarni bir-biridan ajratishning ion almashish usul- lari ham bor.
Ion almashtirib yutilishga asoslangan usulda yutuvchi tarkibida bo‘lgan dastlabki ionlarning o‘rniga ekvivalent miqdorda tekshiri- luvchi modda ionlari almashinadi. Boshqacha qilib aytganda, ion- lar bilan adsorbent zarrachalari sitidagi molekula o‘rtasida al- mashinish reaksiyasi sodir bo‘ladi.
Ion almashtirish qobiliyatiga ega bo‘lgan yutuvchi moddalar ionitlar (ion almashtiruvchilar) deb ataladi. Ionitlar ilgaridan ma’lum bo‘lishiga qaramay, ion almashinish jarayonlari ion alma- shadigan sintetik smolalar yoki ionitlar yaratilgandan keyingina amalda keng qo‘llanila boshladi.
Sintetik ion almashtiruvchi moddalar yuqori molekular poli- merlardan iborat bo‘ladi. Masalan, bunga har xil funksional gu- ruhlari bo‘lgan polistirol polimerini misol qilib keltirish mumkin. Sintetik anorganik ionitlar ham ma’lum, masalan, har xil permu- titlar, aktivlangan aluminiy oksid, temir yoki sirkoniy gellari va b. Organik ion almashtiruvchi smolalar kengroq ishlatiladi, chunki ularning almashinish hajmi yuqoriroqdir. Har bir ionitning muay- yan almashinish hajmi bo‘ladi. Bu hajm moddaning 1 gramm qu- ruq smolaga yutilgan milligramm-ekvivalent miqdori bilan o‘lchanadi:
g = mg – ekv/g
Ion almashtiruvchi smolalar funksional guruhidagi zaryad bel- gisiga qarab kationitlar va anionitlarga bo‘linadi.
Kationitlarda kislotali funksional guruhlar bo‘ladi:
–SO₃ ^–H⁺; -COOH^–; –H₂PO₄; –OH
Mavjud kationitlar karkasi manfiy zaryadlangan bo‘lib, u mus- bat zaryad bilan kompensatsiyalanadi:
Shunday qilib kationit elektroneytral bo‘lib qoladi:

3
Rn[SO₃H ]_m ← → Rn(SO⁻ )m + mH ⁺
Karkasdagi funksional guruhning musbat ionlari, ya’ni vodo- rod ionlari harakatchan bo‘lib, eritmaga o‘tishi mumkin va erit- mada ekvivalent miqdorlash tekshiriluvchi ionlar bilan almashi- nadi.

2
Anionitlarda asosli funksional guruhlar, masalan, uchlamchi – R₃N, ikkilamchi R₂NH⁺, birlamchi – RNH^– aminlar, piridin yo- ki boshqa asos guruhlari bo‘ladi. Amin guruhlar eritmada suvning vodorod ionlarini biriktirib olib, harakatchan gidroksil guruhini hosil qiladi, u har xil anionlarga almashinishi mumkin. Kation va anion almashtirish reaksiyasini quyidagi sxema bilan ko‘rsatish mumkin: