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

A_С  A₀ (1)
bunda,
A_c – A – moddaning suv fazasidagi miqdori;
A₀ – A – moddaning organik erituvchi fazasidagi miqdori.
Biror moddaning ikki fazada o’zaro aralashmaydigan ikkita suyuqliklarda ayni haroratda koncentraciyalarining nisbati o’zgarmas kattalik bo’lib taqsimlanish koefficienti deyiladi.
(2)
n - modda taqsimlanishi
Taqsimlanish koefficientining qiymati haroratga, erigan modda va erituvchining tabiatiga bog’liq.
Moddaning bir fazadagi aktivligini ikkinchi fazadagi aktivligiga nisbati taqsimlanish doimiyligi deyilidi.
(3)
Taqsimlanish koefficienti bilan taqsimlanish doimiyligi moddaning eruvchanligiga bog’liq. Agar erigan modda dissociaciyalanmagan molekula ko’rinishida bo’lsa, taqsimlanish koefficienti bilan doimiyligi moddaning har ikkala fazadagi eruvchanligining nisbatiga teng;
(4)
(E_A)₀ – moddaning organik eruvchidagi eruvchanligi
(E_A)_c – moddaning suvdagi eruvchanligi
Ekstrakciyaning asosiy kattaliklaridan biri ajralib chiqish darajasi (omili (faktor yoki stepenь izvlecheniya)).
(5)
n (A) – organik fazadagi moddaning miqdori.
n(A)_ν – moddaning suv fazasidagi boshlang’ich miqdori.
n(A) = [A]₀  Vо (6)
n(A)_u = C_A⁰  Vc = [A]oVо + [A]cVc (7)
C_A⁰ – A moddaning boshlang’ich koncentraciyasi.
(5) formulaga (6) va (7) formuladagi qiymatlarni qo’yib surat va mahrajini [A]_cV_c a bo’lib chiqsak.
(8)

(8) tenglama bir va bir necha marta ekstraciyalash jarayoni uchun ajralib chiqish darajasini hisoblash formulasidir. Bir marta ekstrakciyalagandan keyin,
C_A⁰V_c = [A₁]V₀ + [A₁]_cV_c (9)
1 - ekstrakciyalash darajasi.
(9) ni (1) tenglamaga qo’yib [A₁]_c ga nisbatan hisoblasak:
bu erda
(10)kelib chiqadi.
Shu formula yordamida ikkinchi marta ekstrakciyalagandan keyin ajralib chiqєan modda miqdori:
(11)
m marta ekstrakciyalagandan keyin ajralib chikan modda miqdori:
(12)
bundan,
(13)
(13) tenglamada berilgan ajralib chiqish darajasiga etishish uchun necha marta ekstrakciyalash kerakligini hisoblab olish mumkin. Masalan: 99% modda suv fazasidan ekstrakciyalanishi uchun
Д_r = 1; marta
Д_r = 5; marta ekstrakciyalash kerak ekan.
Ajralib chiqish darajasi m marta ekstrakciyalash uchun (5) va (12) tenglama quyidagicha hisoblab topiladi:
(14)
m = 1, r = 1 unda,
Ikki moddani ajratishida - ajratish koefficienti amaliy ahamiyatga ega,
χ. = 1 bo’lsa ajratish mumkin emas
χ - ning qiymati 1 dan qancha ko’p farq qilsa, ajratish sharoiti to’g’ri bajariladi. Ajratib olishni harakterlovchi kattaliklardan yana biri boyitish omili

bundan, boyitish omili,
(15)
ekstrakciya natijasida ajratiladigan moddalar miqdorinning nisbati boshlang’ich eritmadagi moddalar miqdorlarining nisbatidan necha marta ko’payganligini harakterlaydi.
Boyitish omilli bilan taqsimlanish koefficienti va boshqa qiymatlar orasiddagi bog’lanish (15) formulani (14) formulaga qo’yish bilan topiladi
(16)
m = 1, r = 1 bulganda
(17)
Masalan:
D_A = 10⁴ bo’lsa, ajralish koefficienti
χ = D_A/D_B = 10⁴/0,1 = 10⁵ katta qiymatga ega bo’ladi. Boyitish omili (17) formulaga nisbatan hisoblanganda

Huddi shu qiymatda ajralish koeficienti. χ = 10⁵ taqsimlanish koefficienti D_A = 10² va D_B = 10^-3, bo’lganda boyitish omili

bu qiymatga teng oldingiga nisbatan 2 marta kichik. Unda A modda organik erituvchiga 99% o’tadi, V modda esa faqat 0.1% o’tadi.
Demak, boyitish faktori atratish koefficientiga nisbatan moddalarning ajralish ehtimolligini to’g’ri harakterlaydi.

11.10. Ekstrakciya analiz usulining ishlatilishi va afzalliklari

Bu usul yordamida asosiy komponentlarni qo’shimchalardan tozalash va koncentrlash (boyitish) mumkin. Har bir modda yoki ionni ekstrakciyalash uchun o’ziga hos ekstragentlar ishlatiladi. Masalan: Fe³⁺, Al³⁺, Mn²⁺ ionlari hloroformda 8-oksihinolin bilan pH ning turli qiymatlarida ekstrakciyalanadi. Fe+3(pH=2-10), Al³⁺(pH = 4,5-11), Mn²⁺(pH = 6,5-10). Amalda Fe³⁺(pH = 2,5-3), Al³⁺(pH = 5), Mn²⁺(pH = 10). Huddi shunday ekstrakciya usulidan sanoat miqyosida keng foydalanib, o’simliklardan tabiy birikmalar, masalan, moy, efir moylari, oziq-ovqat bo’yoqlari, glyukozidlar, alkaloidlar, zamburug’lardan: antibiotiklar, turli dori – darmonlar va boshqalar ajratib olinadi.
Afzalliklari:
1) o’tkazish vaqtini qisqaligi;
2) cho’ktirish usuliga nisbatan ionlarni ajratish qulayligi;
3) analiz sezgirligini oshirish maqsaddida eritmaning boytilganligi;
4) kimyoviy hossalari bir-biriga yaqin bo’lgan (tarkibiy tuzilishi, qaynash harorati va boshqa) moddalarni ajratish;
5) moddalarni miqdorini aniqlashda spektral-ekstrakciyalash, polyarografik-ekstrakciyalash, fotometrik - ekstrakciyalash usullaridan foydalanish mumkin.

11.11. Asosiy ekstragentlar

Ekstrakciyada ishlatiladigan asosiy ekstragentlar ikkiga bo’linadi:
Suvga nisbatan engil va suvga nisbatan og’ir:
1) suvga nisbatan engil ekstragentlarga benzol, toluol, spirtlar (butil, amil, izoamil), Efirlar (dietilefir, izopropilefir) va boshqalar misol bo’ladi;
2) suvga nisbatan og’ir ekstragentlarga hloroform, uglerod sulьfid, tetrahlor metan va boshqalar misol bo’ladi.
Ekstragentlar quyidagi talablarga javob berishi kerak:
1) erituvchiga nisbatan zichligi kichik;
2) kimyoviy jihatdan inert;
3) kam uchuvchan;
4) portlamaydigan;
5) oksidlanmaydigan;
6) qayta ishlanadigan;
7) arzon.

Mavzu yuzasidan savol va mashqlar

1. Hromotografik analiz usulining mohiyati nima?
2. Hromotografik analiz usulining afzalligi va kamchiliklari nima?
3. Hromotografik kolonkaning ish unumdorligi nima bilan tavsiflanadi?
4. Nazariy ekvivalent likopchalar balandligi (NELB) qanday hisoblanadi?
5. Taqsimlanish va adsorbciyalanish hromatografiyasiga tavsif bering.
6. Qog’oz hromatografiyasining mohiyati nima?
7. Qog’oz hromatografiyasida qanday moddalar harakatchan va harakatsiz faza sifatida ishlatiladi?
8. Rt ning qiymati nimani harakterlaydi va unga qanday omillar ta`sir qiladi?
9. Qog’oz hromatografiyasida taqsimlanish koefficienti qanday hisoblanadi?
10. Ion almashinish hromatografiyasi nimaga asoslangan?
11. Ion almashinish reakciyalariga qanday talablar qo’yiladi?
12. Ionitlar - qanday moddalar va ularning qanday turlarini bilasiz?
13. Ion almashinish reakciyalari uchun muvozanat doimiysini yozing va unga ta`sir qiluvchi omillarni ko’rsating.
14. Ionitlarning hossalariga qanday omillar ta`sir qiladi?
15. Ionitlarni generaciya va regineraciya nima?
16. Ionitlarning dinamik ion almashish sig’imi nima?
17. Ionitlar - H⁺, OH^-, Cl^- shakllarga qanday o’tkaziladi?
18. Ion almashish hromatografiyasi qanday afzallik va kamchiliklarga ega.
19. Tarkibida Na₂SO₄ bo’lgan 2,0550 g namuna 100 sm³ distillangan suvda eritildi. Eritmadan 10,00 sm³ olib H⁺ ko’rinishdagi kationitdan o’tkazildi. Filьtratni titrlash uchun 10,25 sm³ 0,1550 m NaOH eritmasidan sarf bo’ldi. Namuna tarkibidagi Na₂SO₄ ning % miqdorini hisoblang.
20. 100 ml 0,1 n HCl eritmasiga 5 g Na – kationit qo’shildi. Muvozanat qaror topgandan keyin [H⁺] koncentraciyasi 0,015 n ga kamaydi. Kationitning H⁺ lari uchun statik ion almashinish sig’imini hisoblang.
21. KU – 2 markali 100 g smola bilan to’ldirilgan kolonkadan umumiy qattiqligi 12,4 mg ekv/l bo’lgan suv o’tkazildi. Filьtratda kalьciy ionlari hosil bo’lguncha, kolonkadan o’tkazilgan suvning hajmi 12 l ga teng bo’ldi. Smolaning ion almashinish sig’imini hisoblang.
22. 200 g smola bilan to’ldirilgan kolonkadan umumiy qattiqligi 8,5 mg ekv/l bo’lgan suv o’tkazildi. Filьtratda kalьciy ionlari hosil bo’lguncha kolonkadan o’tkazilgan suvning hajmi 12,5 g teng bo’ldi. Smolaning ion almashinish sig’imini hisoblang.
23. 250 ml li KCl eritmasidan 10,00 ml olib, H⁺ shakldagi kationitdan o’tkazildi. Ajralib chiqqan kislota kolonkadan yuvib olinib, 0,1 n 12,50 ml NaOH eritmasi bilan (metil oranj) titrlandi. Eritmadagi KCl ning miqdori, grammlarda topilsin.
24. Tarkibida NaNO₃ bo’lgan 2,000 g namuna 100 ml suvda eritildi, eritmaning 10,00 ml H⁺ shakldagi kationit bilan to’ldirilgan kolonkadan o’tkazildi. Olingan elyuent 15,00 ml 0,1110 m NaOH eritmasi bilan titrlandi. Namuna tarkibidagi NaNO₃ ning % miqdori hisoblansin.
25. AN – 18 markali anionitdan 200 ml 0,1 n NaCl eritmasi o’tkazildi. Anionitning hlor ioniga nisbatan ion almashinish sig’imi 3,6 mg – ekv bo’lsa, eritmadagi hlor ionining hammasini almashinishi uchun necha gramm anionit kerak?
26. 0,9585 g mis (II) tuzi 500 ml li o’lchov kolbasida eritildi va eritma 45 g kationitdan o’tkazildi. Ajralgan N₂SO₄ ni titrlash uchun 26,40 ml 0,05 m NaON eritmasi sarf bo’ldi. Namuna tarkibidagi misning massa ulushini (%) hisoblang.
27. 45,00 ml eruvchan sulьfatlar saqlagan eritma kationitdan o’tkazildi. Ion almashinish natijasida olingan kislotani titrlash uchun = 0,04002 g/ml bo’lgan NaON eritmasidan 20,80 sm³ sarf bo’ldi. Eritmadagi SO₄^2- ionning massa ulushini (%) hisoblang.
28. 0,8985 g FeSO₄ tuzi 250 ml li o’lchov kolbasida eritildi, eritmaning 25 ml kationitdan o’tkazildi. Ajralib chiєєan N₂SO₄ ni titrlash uchun 0,02 m 15.20 ml NaON eritmasidan sarflandi. Tuz tarkibidagi temirning (%) miqdorini toping.
29. Eruvchan sulьfatlar eritmasining 50 ml kationitdan o’tkazildi. Ion almashinish natijasida olingan N₂SO₄ ni titrlash uchun titri ( = 0,004502 g/ml ) bo’lgan KOH eritmasidan 25,40 ml sarf bo’ldi. Eritmadagi SO₄^2- ionlarini miqdorini hisoblang.
30. Ekstrakciya usulining mohiyatini tushuntiring. Bu usul yordamida qanday muammolarni hal qilish mumkin?
31. Ekstrakciya usulida ko’p ishlatiladigan asosiy organik erituvchilarga misollar keltiring.
32. Taqsimlanish koefficienti va doimiysining ma`nosini tushuntiring.
33. Ekstrakciya usuli qanday afzallik va kamchiliklarga ega.
34. 1,00 mg dorivor modda saqlagan 100 ml suvli eritmani 10 ml hloroform bilan ekstrakciyalandi. Muvozanat qaror topgandan keyin organik faza qavatida 0,95 mg dorivor modda borligi aniqlandi. Taqsimlanish koefficienti (D) va taqsimlanish doimiyligi (K) qiymatlarini hisoblang.
35. 0,02 m pikrin kislotasini benzol bilan ikki marta ekstrakciyalaganda, ajratib olish darajasini aniqlang. r = V_benzol / V_suv = 1 : 10. Pikrin kislotasi benzol – suv sistemasida taqsimlanish koefficenti 40.
36. Taqsimlanish doimiysi (K) 30 ga teng bo’lganda, erigan moddani 99 % ajratib olish mumkinmi: a) 150 ml eritmani 30 ml benzol bilan bir marta ekstrakciyalaganda; b) uch marta huddi shunday ekstrakciya qilganda?
37. Agar boshlang’ich koncentraciya S_suv⁰ = 0,10 molь/l, taqsimlanish koefficienti D = 410. 100 ml hajmli eritmaning pH=8 ga teng bo’lsa, nikelь dimetilglioksimatni 2 ml hloroform bilan 2 marta ekstrakciyalaganda R₁ va R₂ ajratib olish darajalarini hisoblang.
38. pH=7 bo’lgan 50 ml kalay kupferan eritmasining 5 ml benzol bilan 3 marta ekstrakciyalaganda R₁ va R₂ ajratib olish darajalarini hisoblang (C_suv⁰ = 0,25 molь/l, D = 350).
39. Hajmi 50 ml nikelь dimetilglioksimatli eri tmani 10 ml hloroform bilan 4 marta ekstrakciyalaganda R₁ va R₄ ajratib olish darajalarini hisoblang (C_suv⁰ = 0,5 molь/l, D = 400).
40. Pikrin kislotasining 0,025 n suvli eritmasi bilan uning 0,75 n benzolli eritmasi o’zaro aralashtirilgan. Pikrin kislotasi benzolda dissociyalanmasligini va suvli eritmada uning dissociyalanish konstantasi 0,9 ga tengligini bilgan holda 3 marta ekstrakciyalash natijasida moddaning ajralib chiqish darajasini hisoblang (V_benzol – V_suv = 1 : 10).
41. Ekstrakciyalanadigan 10 ml 1*10^-3 m HA moddaning organik erituvchidagi eritmasiga pH=3 bo’lgan 50 ml 1*10^-5 m M metall tuzining suvli eritmasi єo’shildi. Metall ionining 30 % MA₂ ko’rinishida ekstrakciyalandi. Ekstrakciya doimiyligini va pH ning qiymatini hisoblang.
42. Mis ionlarining dietilditiokarbamat natriyning (DDT) 0,05 m eritmasi bilan ekstrakciyalandi. r = V_DDT / V_suv bo’lganda ajratib olish darajasini va pHni hisoblang.
43. Koncentraciyasi 1*10^-4 molь/l bo’lgan kadmiy ionlari, 0,5 m (pH=6) 8 – oksihinolining hloroformdagi eritmasi bilan ekstrakciya qilindi. Fazalar hajmining nisbati 1:10 bo’lsa, ajratib olish darajasini hisoblang.