M. T. Gulamova analitik kimyo fanidan ma’ruza matni buxoro-2011 Taqrizchilar

Tayanch iboralar:
- Analizning hromatografik usuli
- Hromatografik analiz usulining sinflari.
- Ajralish mehanizmiga ko’ra
- Fazalarning agregat holatiga ko’ra
- Bajarish tehnikasiga ko’ra
- Qog’oz hromatografiyasi
- Taqsimlanish koefficenti (R_f)
- Rf ga ta`sir qiluvchi omillar
- Ionalmashinish hromatografiyasi ionitlar
- Ionitlarning generaciya va regeneraciyasi
- Ion almashinish doimiyligi
- Ionlarning almashinish hususiyatiga ta`sir qiluvchi omillar
- Ionitning ion almashinish sig’imi
- Hromatografik usulning ishlatilishi
- Hromatografik usulning afzalliklari
- Ekstrakciya
- Taqsimlanish koefficienti
- Taqsimlanish doimiyligi
- Ajralib chiqish darajasi
- Ekstrakciya usulining ishlatilishi
- Ekstrakciya usulining afzalligi
- Asosiy ekstragentlar
Murakkab aralashmalarni analiz qilishda har bir modda (ion) lar uchun o’ziga hos analitik reakciyalar kam. Shuning uchun moddaning sifat va miqdor tarkibini aniqlash maqsadida, aralashma oldin alohida komponentlarga ajratiladi. Ayrim vaqtlarda aniqlanayotgan modda (komponent) ning miqdori analiz qilinadigan eritmada aniqlanish oralig’iga nisbatan ancha kam bo’ladi. Bunday vaqtda analizni boshlashdan oldin koncentrlash (boyitish) amalga oshiriladi.
Ajratish va koncentrlash amalda ko’pincha birgalikda olib boriladi. Ko’pgina ajratish va koncentrlash usullari moddalarning ikki faza orasida taqsimlanishiga asoslangan.
Ajratish usuli ikki fazani fizikaviy tabiatiga, taqsimlanish bosqichiga qarab turkumlanishi mumkin.
Agar bir bosqichda taqsimlanish bo’lsa, statik: ko’p bosqichda taqsimlanish bo’lsa, dinamik yoki hromatografik usul deyiladi.
Fazalar agregat holatiga ko’ra: gaz (g), suyuq (c) yoki qattiq (q) taqsimlanishga bo’lish mumkin. Ikki faza orasida taqsimlansa fazalar qisqa qilib shunday belgilanadi: G-C, G-Q, C-C, C-Q.
Ajralish jarayoni mehanizmiga ko’ra: kimyoviy (qayta cho’ktirish), fizik-kimyoviy (ekstrakciya, hromatografiya, elektrokimyoviy va boshqa usullar) va fizikaviy (bug’lanish, suyuєlanish oralig’i (zonnaya plavka), kristallash va boshqalar) kabilarga bo’linadi.

11.1. Analizning hromatografiya usuli.

Analizning hromatografik usuli asosida 1903 yilda rus olimi M.C.Cvet taklif qilgan sorbciya va desorbciya jarayonlari yotadi. Suyuq yoki qattiq modda sirtida boshqa modda molekulalari, atomlari yoki ionlarining yutilishi sorbciya (adsorbciya) deyiladi. O’z sirtiga yutuvchi modda sorbent (adsorbent), yutilgan modda esa sorbat (adsorbtiv) deyiladi. Sorbciyaga teskari jarayon sorbent sirtida yutilgan modda molekulalari (atomlari yoki ionlarining) boshlang’ich hossasini saqlagan holda ajralib chiqish hodisasi desorbciya deyiladi.
Demak, analizning hromatografiya usuli sorbent orqali o’tayotganda aralashmadagi komponentlarning sorbentga turlicha sorbciya va desorbciyalanish tufayli ularni bir - biridan ajratish va aniqlash usulidir.

11.2. Hromatografik analiz usulining sinflari.

Analizning hromatografik usuli quyidagi belgilariga ko’ra sinflanadi.
1. Analiz qilinadigan moddaning ajralish mehanizmiga ko’ra quyidagilarga bo’linadi:
a) adsorbciyalanish hromatografiyasi - analiz qilinadigan aralashmadagi komponentlarning turlicha sorbciyalanish hususiyatiga asoslangan;
b) taqsimlanish hromatografiyasi - analiz qilinadigan moddaning o’zaro aralashmaydigan ikkita erituvchi orasida taqsimlanishiga asoslangan (qog’oz hromatografiyasi);
v) ion almashinish hromatografiyasi - analiz qilinadigan eritmadagi ionlarning ionit (sorbent) dagi harakatchanlik bilan ionlar almashinish jarayoniga asoslangan;
g) cho’ktirish hromatografiyasi - hromatografik kolonkadan o’tkazilaetgan analiz qilinadigan modda bo’lgan tashuvchi (podvijnaya) faza cho’ktiruvchi bilan cho’kma hosil bo’lish reakciyasiga asoslangan (EK).
Kompleks hosil qilish va oksidlanish-qaytarilish hromatografiyasi ham shu singari kompleks hosil qilish va oksidlanish-qaytarilish reakciyalariga asoslangan.
2. Analiz qilinadigan moddani o’zida saqlagan tashuvchi faza va harakatsiz (nepodvijnaya) faza agregat holatlariga ko’ra analizning hromatografik usuli quyidagilarga bo’linadi.
a) gaz adsorbciyalanish hromatografiyasi - analiz qilinadigan modda (gaz, bug) va tashuvchi faza gaz, harakatsiz faza qattiq sorbent (AI₂O₃, CaCO₃) bo’ladi;
b) gaz suyuqlik hromatografiyasi - bunda harakatsiz suyuq faza qattiq inert sorbent sirti yoki kolonka devoriga yupka qatlam qilib qoplangan bo’ladi;
v) Suyuqlik adsorbciyalanish hromatografiyasi - analiz qilinadigan modda vasharakatchan faza suyuqlik, harakatsiz faza qattiq sorbentdan iborat;
g) suyuqlik hromatografiyasi - harakatchan faza ham, harakatsiz faza ham suyuqlikdan iborat.
3. Bajarish tehnikasiga ko’ra quyidagilarga bo’linadi:
a) kolonkali;
b) yupqa qatlamli .
4. Bajarish mehanizmiga ko’ra:
a) butun hajmi bo’ylab (frontalьniy);
b) siqib chiqarish (vitesnitelьniy);
v) elyuentli.
a) Butun hajmi bo’ylab analiz qilishda modda aralashmasi kolonkani yuqori qismidan uzluksiz qo’yiladi. Bunda kolonkadan toza erituvchi tomadi, keyin esa kam sorbciyalanadigan komponent, undan keyin birinchi va ikkinchi komponent aralashmasi tomadi va hokazo. Bu usul yordamida faqat bir komponent toza holda ajratib olinadi.

		I
	I	II
I	II	III

b) Sikib chiqarish usulida analiz qilinadigan modda aralashmasi kolonkaga qo’yiladi. Ustidan esa yangi bir yahshi sorbciyalanadigan modda

qo’yiladi, natijada bu modda analiz qilinadigan komponentlarni birin-ketin kolonkadan siqib chiqaradi.
v) Elyuent usulda analiz qilinadigan eritma kolonkaga qo’yiladi. Kolonkada bir-birini koplagan hromatogramma hosil bo’ladi. Pastdagi qavatda eng toza komponent bo’ladi.
Bu qavatlarni bir-biridan ajratish uchun kolonka toza erituvchi bilan yuviladi. Natijada kolonkadan birin-ketin moddalar toza holda siqib chiqariladi. Sorbciyalanish hususiyatiga ko’ra moddalar birin-ketin ajralib chiqadi.
Hromatografiya analiz usulining ayrimlari bilan tanishib chiqamiz.

11.3. Adsorbciyalanish hromatografiyasi.

Adsorbciyalanish hromatografik analiz usuli aralashmalarning adsorbent yuzasida adsorbciyalanish (yutilish) va desorbciyalanish (yuvilish) jarayoniga asoslangan. Bu usulda kolonkadagi harakatsiz adsorbent bilan harakatlanuvchi, ajralayotgan aralashma eritmasi o’rtasida adsorbciya va desorbciya jarayonlarining cheksiz qaytarilishi va qayta – qayta muvozanat o’rnatilishi natijasida, aralashmadagi moddalar bir-biridan ajraladi.
Moddalarning adsorbentda bog’lanishi va erituvchi bilan desorbciyalanishi bir hil bo’lganligi sababli, moddalar adsorbent ustuni - hromatografik kolonkaning yuqori qismidan pastga qarab surilib, har bir modda bir-biridan uzoqlasha borib, qavatlarga ajralib halqalar hosil qila boshlaydi va shu tarzda moddalar erituvchi bilan birga siljib yuvilib tushadi. Kolonkani yuvish uchun ishlatilayotgan erituvchida kamroq eriydigan moddalar keyinroq tushishi yoki boshqa erituvchi bilan surib tushirilishi mumkin. Bu yuvilib to’shayotgan moddalar eritmasi – elyuatni frakciyalarga bo’lib yig’iladi va har bir frakciya alohida-alohida tekshiriladi.
11.4. Qog’oz hromatografiyasi.
Qog’oz hromatografiyasi taqsimlanish hromatografiyasining bir ko’rinishi bo’lib, qog’ozda doim adsorbciyalangan holda bo’lgan suv harakatlanmaydigan faza (erituvchi), qog’ozning o’zi adsorbent bo’lib harakatchan faza esa oldindan suv bilan to’yintirilgan organik erituvchi yoki erituvchilarning aralashmalaridir.
Tekshiriladigan aralashma eritmasidan va shu aralashmada mavjud bo’lishi tahmin qilingan ma`lum moddadan yoki ma`lum moddalar eritmasidan hromatografik qog’ozga mikrokapilyar (yoki mikroshpric) yordamida bir necha tomchi (ma`lum hajmda) tomizib quritiladi. Keyin erituvchi bilan to’ldirilgan mahsus germetik kameraga tushirib qo’yiladi. Qog’oz hromatografiyasi erituvchining yo’nalishiga qarab hromatografiyaga bo’linadi:
( a) yuqoriga so’riluvchi (1-rezinali tikin, 2-shisha tayoqcha, 3-qistirg’ich, 4-qog’oz bo’lagi, 5-tugallanish chizig’i, 6-boshlanish chizig’i, 7-erituvchi);

(b) pastga so’riluvchi (1-shisha cilindr, 2-tikin, 3-harakatchan erituvchili shisha idish, 4-qog’oz, 5-shisha tayoqcha, 6-harakatsiz fazali erituvchi);(v) gorizontal aylana bo’ylab so’riluvchi (1-aylana hromatografik qog’oz, 2-konus (filьtr qog’ozdan), 3-qistirgich, 4-harakatchan fazali idish).

Hosil qilingan halqadagi hromatogrammalarning yuzasi quyidagi formula bilan hisoblanadi.

Harakatchan faza (suv bilan to’yintirilgan organik erituvchi) qog’ozga shimilib, ma`lum balandlikkacha ko’tarilgach, hromatogramma kameradan olinadi
v a erituvchi etib borgan tugallanish
chizig’i belgilab olinadi. Shundan so’ng
hromatogramma quritilib, mahsus
tanlab olingan rang beruvchi moddalar
bilan qayta ishlanadi, ya`ni ochiltiriladi.
Q og’oz hromatografiyasida moddalarni ajralishini harakterlaydigan kattalik taqsimlanish koefficienti - R_f hisoblanadi:

X – harakat (start) ning boshlanish chizig’idan aniqlanayotgan modda hosil qilgan dog’ning markazigacha bo’lgan masofa, mm.

X_f – harakatning boshlanish chizig’idan harakatning tugallanish chizig’idacha bo’lgan masofa, mm.
R_f – qiymati qog’ozning turiga, haroratga, analiz olib bori¬ladigan sharoitga, analiz qilinadigan modda va erituvchining tabiatiga bog’liq. Bir hil moddalar uchun doimiy sharoitda Rf ning qiymati o’zgarmas kattalikdir. Analiz jarayonida aniqlangan Rf ning qiymati qaysi moddaga to’g’ri kelishi toza moddalar uchun tuzilgan jadvalga solishtirib ko’riladi.
Adsorbent samaradorligini harakterlaydigan kattalik nazariy likopchalar soni quyidagi formula bilan hisoblanadi:
Y - dog’ning eni, mm.
Qog’ozda moddaning ajralish unumdorligining o’lchovi, nazariy ekvivalent likopchalar balandligi (NELB) hisoblanadi:

11.5. Ionalmashinish hromatografiyasi.

Ionalmashinish hromatografiyasi - eritmadagi erigan elektrolit ionlarining ionit (polielektrolit) tarkibidagi harakatchan ionlar bilan almashinish jarayoniga asoslangan analiz usulidir.
Ionit deb, tarkibida harakatchan ionlar bo’lgan anorganik va organik moddalarga, ya`ni o’ziga hos polielektrolitlarga aytiladi.
Ionitlar almashinadigan ionning turiga ko’ra ikkiga bo’linadi: kationitlar va anionitlar.
Tarkibidagi kationitlarini eritmadagi kationlarga almashtiradigan, molekulasida kislota -SO₃H, -PO₃H, -COOH , -H va boshqa guruhlar saqlagan ionit (polielektrolit) lar kationitlar deyiladi. Kationitlarda boradigan ion almashinish reakciyalari quyidagi tenglama orqali ko’rsatilgan: