Kimyəvi analiz üsulları. İstifadəsi əsasında maddələrin tərkibinin təyini üsulları kimyəvi xassələri kimyəvi analiz üsulları adlanır.

Təcrübədə analizin kimyəvi üsullarından geniş istifadə olunur. Bununla belə, onların bir sıra çatışmazlıqları var. Deməli, verilmiş maddənin tərkibini müəyyən etmək üçün bəzən ilk növbədə müəyyən ediləcək komponenti yad çirklərdən ayırmaq və onu saf formada təcrid etmək lazımdır. Maddələrin saf formada təcrid edilməsi çox vaxt çox çətin və bəzən qeyri-mümkün bir işdir. Bundan əlavə, analitin tərkibində olan az miqdarda çirkləri (-dən az) müəyyən etmək üçün bəzən böyük nümunələr götürmək lazımdır.

Fiziki analiz üsulları. Nümunədə müəyyən bir kimyəvi elementin olması kimyəvi reaksiyalara müraciət etmədən, tədqiq olunan maddənin fiziki xüsusiyyətlərinin öyrənilməsinə, məsələn, rəngsiz ocaq alovunun bəzilərinin uçucu birləşmələri ilə xarakterik rənglərə boyanmasına əsaslanaraq aşkar edilə bilər. kimyəvi elementlər.

İstifadəyə müraciət etmədən sınaq maddəsinin tərkibini müəyyən etmək mümkün olan analiz üsulları kimyəvi reaksiyalar fiziki analiz üsulları adlanır. Analizlərin fiziki üsullarına təhlil edilən maddələrin optik, elektrik, maqnit, istilik və digər fiziki xassələrinin öyrənilməsinə əsaslanan üsullar daxildir.

Ən çox istifadə edilən fiziki analiz üsulları arasında aşağıdakıları qeyd etmək olar.

Spektral keyfiyyət analizi. Spektral analiz analiti təşkil edən elementlərin emissiya spektrlərinin (emissiya spektrləri və ya şüalanma) müşahidəsinə əsaslanır (aşağıya bax).

Luminescent (flüoresan) keyfiyyət analizi. Luminessensiya analizi ultrabənövşəyi şüaların təsiri nəticəsində yaranan analitlərin lüminessensiyasının (işıq emissiyasının) müşahidəsinə əsaslanır. Metod təbii üzvi birləşmələrin, mineralların, dərmanların, bir sıra elementlərin və s.

Lüminesansı həyəcanlandırmaq üçün sınaq maddəsi və ya onun məhlulu ultrabənövşəyi şüalarla şüalanır. Bu zaman maddənin atomları müəyyən miqdarda enerji udaraq həyəcanlı vəziyyətə keçir. Bu vəziyyət maddənin normal vəziyyətindən daha böyük enerji təchizatı ilə xarakterizə olunur. Maddənin həyəcanlanmış vəziyyətdən normal vəziyyətə keçməsi zamanı artıq enerji hesabına lüminessensiya baş verir.

Şüalanma dayandırıldıqdan sonra çox tez xarab olan lüminessensiya flüoresans adlanır.

Lüminesans parıltısının təbiətini müşahidə edərək və birləşmənin və ya onun məhlullarının lüminesansının intensivliyini və ya parlaqlığını ölçməklə, tədqiq olunan maddənin tərkibini mühakimə etmək olar.

Bəzi hallarda təriflər analitin müəyyən reagentlərlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranan flüoresansın öyrənilməsinə əsaslanır. Flüoresan indikatorlar da məlumdur, bunlardan məhlulun flüoresansını dəyişdirərək mühitin reaksiyasını təyin etmək üçün istifadə olunur. Rəngli mühitlərin tədqiqində lüminesans göstəricilərdən istifadə olunur.

X-şüalarının difraksiya analizi. X-şüaları atomların (və ya ionların) və onların ölçüsünü müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər qarşılıqlı tənzimləmə tədqiq olunan nümunənin molekullarında, yəni kristal qəfəsin strukturunu, maddənin tərkibini, bəzən isə tərkibində çirklərin olmasını müəyyən etmək mümkündür. Metod maddənin və onun böyük miqdarda kimyəvi təmizlənməsini tələb etmir.

Kütləvi spektrometrik analiz. Metod əyilmiş fərdi ionlaşmış hissəciklərin təyin edilməsinə əsaslanır elektromaqnit sahəsi onların kütləsinin yükə nisbətindən asılı olaraq daha çox və ya daha az dərəcədə (ətraflı məlumat üçün 2-ci kitaba baxın).

Kimyəvilərə nisbətən bir sıra üstünlüklərə malik olan fiziki analiz üsulları bəzi hallarda kimyəvi analiz üsulları ilə həll edilə bilməyən problemləri həll etməyə imkan verir; fiziki üsullardan istifadə etməklə kimyəvi üsullarla çətin ayrılan elementləri ayırmaq, həmçinin oxunuşların davamlı və avtomatik qeydini aparmaq mümkündür.

Çox vaxt kimyəvi analizlərlə yanaşı fiziki analiz üsulları da istifadə olunur ki, bu da hər iki metodun üstünlüklərindən istifadə etməyə imkan verir. Metodların birləşməsi xüsusilə var əhəmiyyəti təhlil edilən obyektlərdə çirklərin cüzi miqdarda (izləri) müəyyən edilərkən.

FİZİKİ ANALİZ ÜSULLARI, qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan təsirin ölçülməsinə əsaslanır. radiasiya in-tion ilə - kvant və ya hissəciklər axını. Radiasiya, analizin kimyəvi üsullarında reagentin oynadığı rolla təxminən eyni rol oynayır. ölçülən fiziki. təsiri bir siqnaldır. Nəticədə bir neçə və ya çoxlu siqnalın böyüklüyünün ölçülməsi və onların statistik-stixası. emal analiti qəbul edir. siqnal. Bu, müəyyən edilən komponentlərin konsentrasiyası və ya kütləsi ilə bağlıdır.

İstifadə olunan şüalanmanın xarakterinə görə analizin fiziki üsullarını üç qrupa bölmək olar: 1) nümunə tərəfindən udulmuş ilkin şüalanmadan istifadə edən üsullar; 2) nümunə ilə səpələnmiş ilkin radiasiyadan istifadə etməklə; 3) nümunə tərəfindən buraxılan ikincili şüalanmadan istifadə etməklə. Məsələn, kütləvi spektrometriya üçüncü qrupa aiddir - burada ilkin şüalanma elektronların, işıq kvantlarının, ilkin ionların və ya digər hissəciklərin axınıdır, ikincil şüalanma isə parçalanmış ionlardır. kütlələr və yüklər.

Praktik baxımdan Tətbiqlərdə daha tez-tez fiziki analiz üsullarının digər təsnifatından istifadə olunur: 1) spektroskopik. analiz üsulları - atom emissiyası, atom absorbsiyası, atom flüoresan spektrometriyası və s. (bax, məsələn, Atom absorbsiya analizi, Atom flüoresan analizi, İnfraqırmızı spektroskopiya, Ultrabənövşəyi spektroskopiya), rentgen spektroskopiyası, o cümlədən rentgen-flüoresan metodu və X -şüa spektral mikroanaliz, kütləvi spektrometriya, elektron paramaqnit rezonansı və nüvə maqnit rezonansı, elektron spektrometriya; 2) nüvə-fiziki olmayan. və radiokimya. üsulları - radioaktiv analiz (bax. Aktivləşdirmə təhlili), nüvə qamma-rezonans, və ya Mössbauer spektroskopiyası, izotop qatılma üsulu ", 3) digər üsullar, məsələn.. X-ray diffractometry (bax. Difraksiya üsulları) və s.

Fiziki üstünlükləri üsullar: nümunənin hazırlanmasının asanlığı (əksər hallarda) və nümunələrin keyfiyyət analizi, kimyəvi ilə müqayisədə daha çox yönlülük. və fiz.-kimya. üsulları (çoxkomponentli qarışıqları təhlil etmək imkanı daxil olmaqla), geniş dinamika. diapazon (yəni, əsas, çirk və iz komponentlərini təyin etmək imkanı), tez-tez həm konsentrasiyada (konsentrasiyadan istifadə etmədən 10 -8% -ə qədər), həm də kütlədə (10 -10 -10 -20 q) aşağı aşkarlama hədləri. , bu, həddindən artıq az miqdarda nümunələr sərf etməyə və bəzən dağıdıcı olmayan analizlər aparmağa imkan verir. Bir çox fiziki analiz üsulları boşluqlardan həm ümumi, həm yerli, həm də lay-lay analizini həyata keçirməyə imkan verir. həlli monatomik səviyyəyə qədər. Təhlilin fiziki üsulları avtomatlaşdırma üçün əlverişlidir.

Analitikdə fizikanın nailiyyətlərindən istifadə. kimya yeni analiz üsullarının yaradılmasına gətirib çıxarır. Bəli, con. 80-ci illər induktiv birləşmiş plazma, nüvə mikrozondu ilə kütləvi spektrometriya ortaya çıxdı (tədqiq olunan nümunəni sürətləndirilmiş ionlar, adətən protonlar şüası ilə bombalamaqla həyəcanlanan rentgen şüalarının aşkarlanmasına əsaslanan üsul). Təbii obyektlərin və texnologiyaların təhlili üçün fiziki metodların tətbiqi sahələri genişlənir. materiallar. Onların inkişafına yeni təkan nəzəri inkişafdan keçid verəcəkdir. fiziki analiz üsullarının ümumi nəzəriyyəsinin yaradılmasına fərdi metodların əsasları. Belə tədqiqatların məqsədi fiziki şəxsiyyəti müəyyən etməkdir. təhlil prosesində bütün əlaqələri təmin edən amillər. Analitin dəqiq əlaqəsini tapmaq. müəyyən edilmiş komponentin məzmununa malik siqnal müqayisə nümunələri tələb etməyən “mütləq” analiz üsullarının yaradılmasına yol açır. Ümumi nəzəriyyənin yaradılması fiziki analiz üsullarının bir-biri ilə müqayisəsini, konkret analitlərin həlli metodunun düzgün seçilməsini asanlaşdıracaqdır. tapşırıqlar, təhlil şərtlərinin optimallaşdırılması.

Lit.: Danzer K., Tan E., Molkh D., Analitika. Sistemli baxış, trans. Germandan, M., 1981; Ewing G., Instrumental Methods of Chemical Analiz, trans. İngilis dilindən, M., 1989; Ramendik G.İ., Şişov V.V., "Analitik kimya jurnalı", 1990, cild 45, №2, səh. 237-48; Zolotov Yu.A., Analitik kimya: problemlər və nailiyyətlər, M., 1992. G.I. Ramendik.

FİZİKİ ANALİZ ÜSULLARI (a. fiziki analiz üsulları; n. physikalische Analyseverfahren; f. procedes physiques de l "analyse; i. metodos fisisos de analisis) - maddələrin ölçülməsinə əsaslanan keyfiyyət və kəmiyyət təhlili üsullarının məcmusu. Kimyəvi fərdiliyi müəyyən edən fiziki xüsusiyyətlərin müəyyən edilmiş komponentləri.

Fiziki analiz üsulları üç qrupa bölünür: spektroskopik, nüvə-fiziki və radiokimyəvi. Spektroskopik üsullardan atom emissiya analizi ən çox istifadə olunur. Qövs, qığılcım boşalması, yüksək tezlikli və ya induksiya plazması ilə həyəcanlanan atomlar və ya ionlar işıq enerjisi yayırlar. Hər bir element özünəməxsus spektral xətlər dəsti ilə xarakterizə olunur. Müəyyən bir elementin şüalanma intensivliyi onun təhlil edilən nümunədəki konsentrasiyası ilə müəyyən edilir. Atom emissiya analizinin xarakterik xüsusiyyəti bir neçə elementi eyni vaxtda təyin etmək imkanıdır. Bəzi elementlərin aşkarlanmasının mütləq həddi 10 q-a çatır.Elementlərin sərbəst atomları tərəfindən işığın udulmasının ölçülməsinə əsaslanan atom udma analizi geniş istifadə olunur. Atom flüoresan analizi işıq axını ilə həyəcanlanan atomların flüoresanlıqla müşayiət olunan ilkin vəziyyətə kortəbii keçidinə əsaslanır.

X-şüalarının spektral üsullarında nümunə elektron axını ilə şüalanır və nümunədəki analitin tərkibi nəticədə rentgen şüalanmasının böyüklüyünə görə mühakimə olunur. Metodun başqa variantında nümunə elektronlarla deyil, rentgen şüaları ilə şüalanır və ikincili şüalanmanın intensivliyi müəyyən edilir (rentgen-flüoresan analizi). X-ray üsulları təhlil edilən nümunəni məhv etmədən lokal analiz üçün (elektron şüasının fokuslanması) uyğun gəlir. Rentgen-flüoresan metodu 1%-ə qədər nisbi xəta ilə 80-dən çox kimyəvi elementi təyin etməyə imkan verir. Çoxkanallı rentgen kvantometrlərində süxurlar və minerallar bir neçə dəqiqə ərzində əsas süxur əmələ gətirən elementlər üçün təhlil edilir (bax: Rentgen fazasının təhlili, Radioqrafiya,).

Makk-spektrometrik üsullar, məsələn, bir qığılcımda sınaqdan keçirilən maddənin ionlaşması nəticəsində əldə edilən müxtəlif kütləli ionların maqnit sahəsində müxtəlif sapmalara əsaslanır. Bu üsullar tez-tez materiallardakı çirkləri müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Metod bərk cisimlərdəki çirklərin 70-ə qədər kimyəvi elementini eyni vaxtda təyin etməyə imkan verir. Elementlərin aşkarlanmasının mütləq həddi 10-15 q-a çatır (bax: Macc-spektrometriya).

Nüvə fizikası üsullarından ən mühümü, maddənin neytronlarla, qamma kvantlarla və ya yüklü hissəciklərlə şüalandığı radioaktivləşdirmə analizidir. Şüalanan hissəciklərin maddədəki elementlərin atomlarının nüvələri ilə qarşılıqlı təsiri zamanı nəticədə nüvə reaksiyaları radioaktiv "qız" elementləri və ya izotopları əmələ gəlir. Nümunədə müəyyən edilən elementin miqdarı onların radioaktivliyinin böyüklüyü ilə müəyyən edilir. Radioaktivləşdirmə metodu olduqca aşağı aşkarlama həddinə malikdir və geoloji nümunələrdə və digər materiallarda 10-10%-ə qədər çirkləri təyin etməyə imkan verir. Aktivləşdirmə üçün istifadə olunan radiasiyanın təbiətinə görə neytronların aktivləşdirilməsi, qamma aktivləşdirilməsi və digər analizlər fərqləndirilir (bax: Radioqrafik analiz,).

Radiokimyəvi üsullara izotopik seyreltmə üsulu daxildir. Təhlil edilən nümunəyə müəyyən edilən elementin radioaktiv izotopu əlavə edilir və kimyəvi tarazlıq yarandıqdan sonra bu elementin müəyyən hissəsi hansısa yolla təcrid olunur. Bu təcrid olunmuş hissənin radioaktivliyi ölçülür və onun qiymətindən nümunədəki elementin tərkibi hesablanır (bax).

Fiziki analiz üsulları yüksək məhsuldarlıq, elementlərin aşağı aşkarlama hədləri, təhlil nəticələrinin obyektivliyi və yüksək səviyyədə avtomatlaşdırma ilə xarakterizə olunur. Süxurların və mineralların analizində fiziki analiz üsullarından istifadə olunur. Məsələn, atom emissiya üsulu müəyyən edir

Ətraf mühit mühəndisləri xammalın, məhsulların və istehsal tullantılarının kimyəvi tərkibini və ətraf mühitin - havanın, suyun və torpağın kimyəvi tərkibini bilməlidirlər; zərərli maddələri müəyyən etmək və onların konsentrasiyasını müəyyən etmək vacibdir. Bu problem həll olunur analitik kimya - maddələrin kimyəvi tərkibini təyin edən elm.

Tapşırıqlar analitik kimyaəsasən instrumental adlanan fiziki-kimyəvi analiz üsulları ilə həll edilir. Onlar maddənin tərkibini müəyyən etmək üçün onun bəzi fiziki və ya fiziki-kimyəvi xassələrinin ölçülməsindən istifadə edirlər. O, həmçinin maddələrin ayrılması və təmizlənməsi üsullarına dair bölmələri əhatə edir.

Bu mühazirə kursunun məqsədi onların imkanlarını idarə etmək üçün instrumental analiz metodlarının prinsipləri ilə tanış olmaq və bu əsasda mütəxəssislər - kimyaçılar üçün konkret vəzifələr qoymaq və təhlilin nəticələrinin mənasını başa düşməkdir.

Ədəbiyyat

Aleskovski V.B. s. fiziki-kimyəvi analiz üsulları. L-d, "Kimya", 1988

Yu.S.Lyalikov. Fiziki və kimyəvi analiz üsulları. M., "Kimya" nəşriyyatı, 1974

Vasiliev V.P. Nəzəri əsas analizin fiziki-kimyəvi üsulları.M., Ali məktəb, 1979

A.D.Zimon, N.F.Leşçenko. kolloid kimya. M., "Aqar", 2001

A.I. Mişustin, K.F. Belousova. kolloid kimya ( Alət dəsti). MIHM nəşriyyatı, 1990

İlk iki kitab kimya tələbələri üçün dərslikdir və buna görə də sizin üçün kifayət qədər çətindir. Bu, bu mühazirələri çox faydalı edir. Bununla belə, fərdi fəsilləri oxuya bilərsiniz.

Təəssüf ki, rəhbərlik hələ də bu kurs üçün ayrıca kredit ayırmayıb, ona görə də material fiziki kimya kursu ilə birlikdə ümumi imtahana daxil edilib.

2. Təhlil üsullarının təsnifatı

Keyfiyyət və kəmiyyət təhlilini fərqləndirin. Birincisi müəyyən komponentlərin mövcudluğunu müəyyənləşdirir, ikincisi - onların kəmiyyət məzmunu. Analiz üsulları kimyəvi və fiziki-kimyəvi bölünür. Bu mühazirədə biz yalnız analitin müəyyən xassələrə malik birləşmələrə çevrilməsinə əsaslanan kimyəvi üsulları nəzərdən keçirəcəyik.

Qeyri-üzvi birləşmələrin keyfiyyət analizində sınaq nümunəsi suda və ya turşu və ya qələvi məhlulda həll olunmaqla maye vəziyyətə keçirilir ki, bu da kationlar və anionlar şəklində elementləri aşkar etməyə imkan verir. Məsələn, Cu 2+ ionları parlaq mavi 2+ kompleks ionunun əmələ gəlməsi ilə müəyyən edilə bilər.

Keyfiyyət təhlili fraksiya və sistematik olaraq bölünür. Fraksiya analizi - təxminən məlum tərkibə malik qarışıqda bir neçə ionun aşkarlanması.

Sistemli analiz, ayrı-ayrı ionların ardıcıl aşkarlanmasının müəyyən bir üsuluna uyğun olaraq tam təhlildir. Oxşar xassələrə malik olan ayrı-ayrı ion qrupları qrup reagentləri vasitəsi ilə təcrid olunur, sonra ion qrupları alt qruplara, o da öz növbəsində sözdə istifadə edilərək aşkar edilən ayrı-ayrı ionlara bölünür. analitik reaksiyalar. Bunlar xarici təsiri olan reaksiyalardır - yağıntı, qazın təkamülü, məhlulun rənginin dəyişməsi.

Analitik reaksiyaların xassələri - spesifiklik, seçicilik və həssaslıq.

Spesifiklik verilmiş ionu digər ionların iştirakı ilə xarakterik əlamətə (rəng, qoxu və s.) görə aşkarlamağa imkan verir. Belə reaksiyalar nisbətən azdır (məsələn, qızdırılan zaman maddəyə qələvi təsir etməklə NH 4+ ionunun aşkarlanması reaksiyası). Kəmiyyətcə reaksiyanın spesifikliyi müəyyən ediləcək ion və müdaxilə edən ionların konsentrasiyalarının nisbətinə bərabər olan məhdudlaşdırıcı nisbətin qiyməti ilə qiymətləndirilir. Məsələn, Co 2+ ionlarının iştirakı ilə dimetilglioksimin təsiri ilə Ni 2+ ionuna düşmə reaksiyası Ni 2+ ilə Co 2+ arasında 1:5000-ə bərabər olan məhdudlaşdırıcı nisbətdə uğur qazanır.

Seçicilik reaksiyanın (və ya seçiciliyi) yalnız bir neçə ionun oxşar xarici təsir verməsi ilə müəyyən edilir. Seçicilik nə qədər böyükdürsə, oxşar effekt verən ionların sayı da bir o qədər azdır.

Həssaslıq reaksiyalar aşkarlama həddi və ya seyreltmə həddi ilə xarakterizə olunur. Məsələn, sulfat turşusunun təsiri ilə Ca 2+ ionuna mikrokristaloskopik reaksiyada aşkarlanma həddi bir damcı məhlulda 0,04 μq Ca 2+ təşkil edir.

Daha çətin vəzifə üzvi birləşmələrin analizidir. Karbon və hidrogen nümunənin yanmasından sonra müəyyən edilir, buraxılan karbon qazı və su qeyd olunur. Digər elementləri aşkar etmək üçün bir sıra üsullar var.

Təhlil üsullarının kəmiyyətə görə təsnifatı.

Komponentlər əsas (çəki ilə 1 - 100%), kiçik (0,01 - 1 çəki) və çirk və ya iz (çəki ilə 0,01% -dən az) bölünür.

Təhlil edilən nümunənin kütləsindən və həcmindən asılı olaraq makroanaliz fərqləndirilir (0,5 - 1 q və ya 20 - 50 ml),

yarı mikroanaliz (0,1 - 0,01 q və ya 1,0 - 0,1 ml),

mikroanaliz (10 -3 - 10 -6 g və ya 10 -1 - 10 -4 ml),

ultramikroanaliz (10 -6 - 10 -9 g və ya 10 -4 - 10 -6 ml),

submikroanaliz (10 -9 - 10 -12 g və ya 10 -7 - 10 -10 ml).

Müəyyən edilmiş hissəciklərin təbiətinə görə təsnifat:

1.izotop (fiziki) - izotoplar təyin olunur

2. elementar və ya atom - kimyəvi elementlər toplusu müəyyən edilir

3. molekulyar - nümunəni təşkil edən molekulların çoxluğu müəyyən edilir

4. struktur qrup (atom və molekulyar arasında aralıq) - üzvi birləşmələrin molekullarında funksional qruplar müəyyən edilir.

5. faza - heterojen obyektlərin komponentləri (məsələn, minerallar) təhlil edilir.

Təhlil təsnifatının digər növləri:

Ümumi və yerli.

Dağıdıcı və dağıdıcı olmayan.

Əlaqə və uzaqdan.

diskret və davamlı.

Analitik prosedurun mühüm xüsusiyyətləri metodun sürəti (təhlil sürəti), təhlilin dəyəri və onun avtomatlaşdırılmasının mümkünlüyüdür.

Mövzu 14. Fiziki analiz üsulları

Bu üsullar radiasiyanın maddə ilə qarşılıqlı təsirinin - kvantların və ya hissəciklərin axınının yaratdığı təsirin ölçülməsinə əsaslanır. Radiasiya, kimyəvi analiz üsullarında reagentin oynadığı rolu təxminən eyni şəkildə oynayır. Ölçülmüş fiziki təsir bir siqnaldır. Siqnalın böyüklüyünün bir neçə və ya çoxlu ölçülməsi və onların statik işlənməsi nəticəsində analitik siqnal alınır. Bu, müəyyən edilən komponentlərin konsentrasiyası və ya kütləsi ilə bağlıdır.

Fiziki analiz üsulları bir sıra üstünlüklərə malikdir:

– nümunənin hazırlanmasının asanlığı (əksər hallarda) və nümunələrin keyfiyyət analizi;

– kimyəvi və fiziki-kimyəvi üsullarla müqayisədə daha çox yönlülük (çoxkomponentli qarışıqları təhlil etmək imkanı da daxil olmaqla);

– əsas çirkləri və iz komponentlərini təyin etmək imkanı;

– tez-tez aşağı aşkarlama məhdudiyyətləri həm konsentrasiyada (qədər 10-8% konsentrasiyadan istifadə etmədən) və çəki ilə (10-10 -10-20 q), bu da nümunənin son dərəcə az miqdarda sərf edilməsinə imkan verir və

bəzən qeyri-dağıdıcı təhlil aparır.

Bundan əlavə, analizin bir çox fiziki üsulları monoatomik səviyyəyə qədər məkan həlli ilə həm ümumi, həm də yerli və lay-lay analizini həyata keçirməyə imkan verir. Bu üsullar avtomatlaşdırma üçün əlverişlidir.

Bəzi fiziki analiz üsullarını daha ətraflı nəzərdən keçirək.

14.1. Spektral analiz

Spektral analiz bir maddənin kimyəvi tərkibini və quruluşunu spektrindən təyin etmək üçün fiziki üsuldur. Spektr dalğa uzunluğuna görə sıralanmış elektromaqnit şüalanmadır. Maddə müəyyən bir enerji ilə həyəcanlandıqda, onun spektrində xətlərin və ya zolaqların görünüşü ilə müşayiət olunan dəyişikliklər (valentlik və ya daxili elektronların həyəcanlanması, molekulların fırlanması və ya vibrasiyası) baş verir. Həyəcanlanmanın xarakterindən və maddədə daxili qarşılıqlı təsir proseslərindən asılı olaraq spektral analizin üsulları (prinsipləri) də fərqləndirilir: atom emissiyası, udma, lüminesans, Raman səpilməsi, radio və rentgen spektroskopiyası və s.

Hər bir spektral xətt dalğa uzunluğu və ya tezlik ilə xarakterizə olunur. Spektral analizdə xəttin dalğa uzunluğu adətən nanometrlərdə (1 nm = 10-9 m) və ya mikrometrlərdə (1 μm = 10-6 m) ifadə edilir. Bununla birlikdə, sistemsiz bir vahid də istifadə olunur - angstrom (1 Å \u003d 0,1 nm \u003d 10-10 m). Məsələn, natriumun sarı xətlərindən birinin dalğa uzunluğu belə yazıla bilər: Na 5893 Å,

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

və ya Na 589.3 nm və ya Na 0.5893 µm. Xətt spektrləri bir-birindən elə məsafədə olan atomları və ya ionları yayır ki, onların emissiyası müstəqil hesab oluna bilər. Metalların qazları və buxarları xətti spektrlərə malikdir. Zolaqlı spektrlər iki və ya daha çox atomdan ibarət ionlaşmış və ionlaşmamış molekulların şüalanması nəticəsində yaranır, əgər bu molekullar bir-birindən o qədər uzaqdır ki, qonşu molekullarla qarşılıqlı təsir göstərmirlər. Davamlı və ya davamlı spektrlər isti maye və ya bərk cisimlər buraxır. Müəyyən şəraitdə onlar ayrı-ayrı atomlar və ya molekullar tərəfindən də buraxıla bilər.

Zolaqlı spektrlər bir-birinə yaxın olan xətlərdən ibarətdir ki, onlar böyük dispersiyaya malik cihazlarda alınan spektrlərdə yaxşı müşahidə olunur. Analitik məqsədlər üçün spektrin ultrabənövşəyi, görünən və yaxın infraqırmızı hissələri daha çox istifadə olunur. Spektrin ultrabənövşəyi bölgəsi şərti olaraq vakuum (10-185 nm), uzaq (185-230 nm) və yaxın (230-400 nm) bölünür. Spektrin görünən hissəsi (400-750 nm), spektrin digər bölgələrindən fərqli olaraq, insan gözü tərəfindən yeddi əsas rəng şəklində qəbul edilir: bənövşəyi (390-420 nm), mavi (424-455 nm), mavi (455–494 nm), yaşıl (494–565 nm), sarı (565–595 nm), narıncı (595–640 nm), qırmızı (640–723 nm) və onların çalarları. Spektrin görünən qırmızı hissəsinin arxasında yaxın (0,75-25 µm) və uzaq (> 25 µm) bölünən spektrin infraqırmızı bölgəsi var.

Spektral analiz maddənin elementar, izotopik, molekulyar tərkibini və quruluşunu təyin etməyə imkan verir.

Atom emissiya spektral analizi nümunə qövs, qığılcım və ya alovda buxarlandıqda və həyəcanlandıqda baş verən emissiya spektrlərinin təhlili üsuludur. Həyəcanlanan atomlar və ionlar kortəbii olaraq, həyəcanlanmış E-dən kortəbii olaraq keçir k enerji vəziyyətlərini aşağı salmaq Ei . Bu proses tezliyi ilə işığın yayılmasına səbəb olur

v k i = (E k – E i )/h

və spektral xəttin görünüşü.

Kvantometrlər kimi müasir fotoelektrik spektral cihazlar, əksər kimyəvi üsulların dəqiqliyindən heç də aşağı olmayan dəqiqliklə standart tərkibli materialların kütləvi çox elementli ekspress analizini aparmağa imkan verən mini-kompüterlə təchiz edilmişdir.

Alov fotometriyası- atom emissiya spektral analiz üsullarından biri. Bu üsul ondan ibarətdir ki, təhlil edilən nümunə məhlula köçürülür, daha sonra bir çiləyicinin köməyi ilə aerozol halına gətirilir və ocaq alovuna verilir. Həlledici buxarlanır və elementlər həyəcanlanaraq bir spektr yayırlar. Təhlil olunan spektral xətt bir cihaz - monoxromator və ya işıq filtrindən istifadə edərək təcrid olunur və onun parıltısının intensivliyi fotosellə ölçülür. Alov elektrik işıq mənbələri ilə yaxşı müqayisə olunur, çünki silindrdən gələn qaz yanacağı və oksidləşdirici qaz çox sabit, bərabər yanan alov verir. Alovda aşağı temperatur səbəbiylə elementlər aşağıdır

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

həyəcan potensialları: ilk növbədə, müəyyən edilməsi üçün praktiki olaraq heç bir ifadə kimyəvi üsulları olmayan qələvi elementlər, həmçinin qələvi torpaq və digər elementlər. Bu üsulla ümumilikdə 70-dən çox element müəyyən edilir. Plazma məşəlinin induksiya yüksək tezlikli boşalmasının və qövs plazma məşəlinin istifadəsi yüksək ionlaşma potensialına malik elementləri, həmçinin alovun həyəcanlandığı istiliyədavamlı oksidlər əmələ gətirən elementləri təyin etməyə imkan verir. az istifadə.

Atom absorbsiya analizi (AAA) çoxlarından biridir

analitik kimyanın ümumi üsulları. Təhlil edilən nümunənin ilkin hazırlanması alov fotometriyasındakı bu əməliyyata bənzəyir: nümunənin məhlula köçürülməsi, çiləmə və aerozolların alova verilməsi. Həlledici buxarlanır, duzlar parçalanır və metallar buxar vəziyyətinə keçir və bu zaman onlar özləri daha yüksək temperaturda buraxa biləcəkləri dalğa uzunluğunun radiasiyasını udurlar. Müəyyən ediləcək elementin qövs spektrini yayan içi boş katod lampasından çıxan işıq şüası alov vasitəsilə spektrometrin yarığına yönəldilir ki, bu da analitik spektral xətti ayırmaq və onun intensivliyinin udulma dərəcəsini ölçmək üçün istifadə olunur. müəyyən ediləcək elementin buxarı ilə.

Müasir atom udma spektrometrləri mini kompüterlər və rəqəmsal çap cihazları ilə təchiz edilmişdir. Kvantometrlər kimi çoxkanallı alətlər saatda 600-ə qədər təyin etməyə imkan verir.

Kimyəvi konsentrasiya üsulları ilə birlikdə alov əvəzinə elektrotermik atomizatorların istifadəsi elementlərin aşkarlanma həddini bir neçə böyüklük dərəcəsi ilə azaltmağa imkan verir.

Atom floresan analiz atom udma analizinə yaxındır. Bu metodun köməyi ilə təkcə atom udma analizinin yerinə yetirdiyi vəzifələr həll edilmir, o, qaz mühitində ayrı-ayrı atomları təyin etməyə imkan verir. Məsələn, lazer şüası ilə həyəcan verici atom flüoresansı ilə natrium atmosferin yuxarı qatında məsafədən müəyyən edilə bilər.

Yerdən 100 km.

14.2. Maddənin qarşılıqlı təsirinə əsaslanan üsullar

maqnit sahəsi ilə

Maqnitizm haqqında qısa məlumat. Maqnit sistemində (makroskopik və ya mikroskopik) həmişə fərqli işarəli, lakin mütləq dəyərlərinə bərabər olan, müəyyən məsafə ilə ayrılmış iki maqnit yükü var. Belə bir maqnit sistemi maqnit dipoludur və H gücünə malik xarici maqnit sahəsinə yerləşdirildikdə, tətbiq olunan sahənin güc xətlərinə paralel olmağa meyllidir. Sərbəst dipolu maqnit sahəsində istiqamətləndirən qüvvə, dipol momentini xarakterizə edən vektorun istiqamətlərinin və dН/dx sahə qradientinin üst-üstə düşüb-düşməməsindən asılı olaraq onu daha güclü sahənin bölgəsinə çəkə və ya itələyə bilər. Elektrikdən fərqli olaraq, fərdi maqnit yükləri aşkar edilməmişdir. İbtidai

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

maqnit xassələrinin daşıyıcıları maqnit dipollarıdır ki, onlar cərəyan keçirən dövrə ilə modelləşdirilə bilər. Bu vəziyyətdə, yaranan maqnit anı μ cərəyan gücünə və döngənin sahəsinə birbaşa mütənasibdir.

Maqnit momentləri μi olan atom və molekullardan ibarət cismi nəzərdən keçirək. Bədənin ölçüləri kifayət qədər kiçikdirsə və onun hüdudları daxilində sahə qradiyenti dH/dx dəyişmədiyini güman edə biləriksə, onda ona təsir edən ümumi F qüvvəsi bərabər olacaqdır.

F = ∑ i μi dH = M dH , 1 dx dx

yəni maqnit momenti və ya bütün bədənin M. maqnitləşməsi ilə ifadə oluna bilər. Real şəraitdə molekulların istilik hərəkətləri və kristal quruluşun anizotropiyasına görə μi vektorlarının sahə boyu yönümlü olması mütləq deyil. H. Buna görə də M vektorunun qiyməti μi arifmetik cəmindən və T temperaturdan asılı olaraq dəfələrlə az ola bilər və onun istiqaməti H istiqaməti ilə üst-üstə düşməyə bilər.

Müəyyən bir maddəni xarakterizə etmək üçün onun xarici sahə ilə qarşılıqlı təsirinin xüsusiyyətlərini tam əks etdirən xüsusi maqnitləşmə σ = M/m (m bədən kütləsidir) konsepsiyası təqdim olunur. Bununla belə, bir çox hallarda xüsusi maqnit həssaslığı χ anlayışından istifadə etmək rahatdır, bu, σ = χН nisbətində mütənasiblik əmsalı olan, nə bədənin ölçüsündən, nə də sahənin gücündən asılı deyil, ancaq müəyyən edilir. maddənin əsas xassələri və bəzi hallarda temperaturla. Xüsusi həssaslığa bəzən χ g deyilir. Atom, mol və vahid həcm üçün maqnit həssaslığı üçün χА, χМ və χV təyinatlarından istifadə olunur. Əgər cisim maqnit həssaslığı χ0 olan bir mühitə yerləşdirilirsə, ona bir qüvvə təsir edir.

F = (χ − χ 0 )mH dH dx .

Nümunəni təşkil edən maqnit dipolları öz maqnit sahələrini yaradır. Buna görə də, nümunə daxilində effektiv sahə H xarici sahəsinin və dipollar sahəsinin cəmidir və vakuumla müqayisədə sahədə belə bir dəyişiklik tənlik ilə təsvir edilə bilər:

B = H + 4πI,

burada B induksiya vektorudur maqnit sahəsi nümunənin içərisində; I maddənin vahid həcminin maqnitləşməsidir.

İzotrop mühitdə hər üç vektor kollineardır, ona görə də skalyar təqdim etmək olar

μ \u003d H B \u003d 1 + 4 πχ,

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

nisbi maqnit keçiriciliyi adlanır. Göründüyü kimi, μ və χ ölçüsüzdür. Əksər maddələr üçün μ ≈ 1, |χ|<< 1 и приближение В ≈ Н выполняется с высокой точностью.

Məlumdur ki, istənilən sistem xarici təsirə reaksiyası ilə xarakterizə edilə bilər. Kondensasiya olunmuş vəziyyətdə olan maddəni yüklər və cərəyanlar sistemi hesab etsək, o zaman onu cavab funksiyası ilə də xarakterizə etmək olar. Bu halda bizi əsasən belə bir sistemin maqnit sahəsinə reaksiyası maraqlandırır. Burada çıxış maqnitləşmə, cavab funksiyası isə maqnit həssaslığıdır. Adətən, maqnit həssaslığının dəyişməsi sistemdə baş verən ən vacib prosesləri mühakimə etmək üçün istifadə olunur və sonra müəyyən edilmiş proseslər nəzərə alınmaqla sistem təhlil edilir. Belə bir proqramı həyata keçirmək üçün sistemdə hansı proseslərin mümkün olduğunu, onların həssaslığa necə təsir etdiyini və öyrənilən sistemin müəyyən bir vəziyyətinin ehtimalının nə olduğunu bilmək lazımdır. Bu cür məlumatlar ümumi enerji və ya kvant sistemində qarşılıqlı təsirlərin bütün növlərini nəzərə alan Hamiltonian tərəfindən təyin olunan sistemin paylanma funksiyasında var.

Hər şeydən əvvəl, maqnetizmin təzahüründə vacib olan qarşılıqlı təsirlərə diqqət yetirilməlidir. Bundan əlavə, gücü sabit olan və ya zamanla dəyişən maqnit sahələrində nəzərdən keçirilən sistemlərin davranış xüsusiyyətlərini nəzərə almaq lazımdır. Bu halda maddələrin maqnit həssaslığı ifadə ilə müəyyən edilir

χ = χ" + χ"",

burada χ" - həssaslıq - zamanla sabit olan sahənin təsirinə cavab; χ"" - dinamik maqnit həssaslığı - dəyişən sahənin təsirinə cavab.

Güman etmək olar ki, sabit sahədə sistem istilik tarazlığındadır və sonra paylama funksiyasının tapılması Bloch tənliklərinin həllinə qədər azalır. Sahənin gücünün zamandan asılı olması halında, paylanma funksiyasını hesablamaq üçün müvafiq Boltsman tənliklərini tətbiq etmək lazımdır. Nəzərdən keçirilən proseslər kimyada maddələrin quruluşu və reaktivliyi haqqında məlumat əldə etmək üçün istifadə olunan üsulların əsasını təşkil edir: statik maqnit həssaslığı, elektron paramaqnit rezonansı, nüvə maqnit rezonansı və s.

Statik maqnit həssaslığı üsulu. Maqnit sahəsinin iştirakı ilə eksperimental tədqiqat metodundan istifadənin məqsədəuyğunluğu maddənin maqnit sahəsindəki davranışından əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Maqnit xüsusiyyətlərinə görə bütün cisimlər diamaqnitlərə, paramaqnitlərə, ferromaqnitlərə, antiferromaqnitlərə və ferrimaqnitlərə bölünür. Atomun diamaqnit həssaslığı Lenz qanununa uyğun olaraq əks işarə ilə qəbul edilən elektronların sayı və elektron orbitallarının radiuslarının kvadratlarının cəminə mütənasibdir, buna görə maqnit axını dəyişdikdə.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

yüklər sistemi, cərəyanlar yaranır, istiqaməti axının dəyişməsini kompensasiya etmək ehtiyacı ilə müəyyən edilir.

Kimyəvi birləşmənin molekulyar həssaslığı belə ifadə edilə bilər

χM = ∑ N i χi + λ,

burada N i - mürəkkəb molekuldakı i -ci elementin atomlarının sayı; χi verilmiş elementin atom həssaslığıdır; λ atomlar arasında kimyəvi əlaqənin xarakterindən asılı olaraq düzəldici amildir.

Duzlar üçün götürün

χ mol = χ pişik + χ an.

Qarışıqlar və məhlullar üçün xüsusi maqnit həssaslığı nümunədə onların nisbəti nəzərə alınmaqla bütün komponentlərin maqnit həssaslıqlarının cəmidir.

Qarşılıqlı təsir göstərməyən maqnit momentləri dəsti ilə xarakterizə olunan maddəni nəzərdən keçirək. Xarici maqnit sahəsi olmadıqda, istilik hərəkətinin təsiri altında, maqnit anları tamamilə nizamsızdır və maqnitləşmə sıfırdır. Xarici bir maqnit sahəsində maqnit momentləri nizamlanır ki, bu da sahə istiqamətində maqnitləşməyə gətirib çıxarır və qarşılıqlı təsir nəticəsində cisim güclü sahənin bölgəsinə çəkilir. Bu fenomen paramaqnetizm adlanır. T ≠ 0-da istilik hərəkətinin rəqabətli təsiri səbəbindən sifariş heç vaxt tamamlanmır və nizamlanma dərəcəsi H ilə mütənasib olur. Adətən, paramaqnitlər üçün maqnit həssaslığı dia- və paramaqnit qatqılarının cəmidir:

χ = χ cütü + χdia .

Həssaslığın tipik dəyərlərini qiymətləndirmək üçün aşağıdakı kimi təyin olunan effektiv maqnit momentindən istifadə edirik.

μ eff \u003d 8χ M T , adi bir paramaqnit üçün T-dən asılı deyil və 1÷6-ya bərabərdir

Bor maqnitonunun vahidləri; deməli, T ≈ 300 K-də χm ≈ (0,2 ÷ 1,0) 10-2 sm3/mol. Alınan nəticələrin şərhi bir sıra təsirlərin (məsələn, orbital impulsun töhfəsi və s.) nəzərə alınmasını tələb edir.

Yalnız hər bir konkret halda qarşılıqlı əlaqənin tam təhlili onları aşkar edə bilər. Elektron qabıqlara əlavə olaraq, öz maqnit

momentlərə tək sayda proton (1 H, 15 N, 19 F, 3I P, 11 B, 79 Br) və ya neytronları (13 C, 127 I) olan nüvələrin əksəriyyəti də malikdir, lakin təsir

onların xarici sahə ilə qarşılıqlı əlaqəsi çox kiçikdir - nüvələrin maqnit həssaslığı 10-10 sm3 / mol səviyyəsində bir dəyərə malikdir.

Maqnit həssaslığını ölçməyin bir çox yolu var,

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

qradiyenti sahənin istiqamətinə perpendikulyar olan (müvafiq olaraq Z və X istiqamətlərini işarə edirik) qeyri-bərabər sahəyə yerləşdirilmiş xüsusi həssaslığı χg olan kütləsi m olan nümunənin təsirə məruz qalması faktına əsaslanır. güclə

Fz = Hx dH dZ x χ g m,

tarazlığı ilə ölçülə bilən.

Ən çox istifadə edilən üsul Faraday üsuludur, sabit H x (dHx/dZ) böyük bir sahə yaratmaq üçün dirəkləri diqqətlə işlənmiş bir maqnitdən istifadə edir. Bu sahə ilə müqayisədə kiçik ölçülü nümunələr məlum olan H x (dHx/dZ ) qiymətləri zonasına yerləşdirilir (sistemin standart nümunə ilə, adətən Pt ilə kalibrlənməsi ilə müəyyən edilir) və ona təsir edən qüvvə ölçülür. Balansın işləmə həssaslığı 5 µg-dir.

Təsvir edilən metodun müxtəlif modifikasiyalarının tətbiq sahələri çox genişdir: mürəkkəb formalaşma, kinetik, kataliz, struktur tədqiqatlar, çoxkomponentli sistemlərin tərkibinin təhlili və s. Bu quraşdırmanın asanlığı, ölçmə dəqiqliyi və sürətliliyi ilə müəyyən edilir. nəticə çıxarır və metodu prosesə nəzarət avtomatlaşdırma sistemlərində asanlıqla tətbiq edir. Metodun təsvir edilən modifikasiyalarının geniş yayılmasına və sadəliyinə baxmayaraq, onun məlumat imkanlarının bir sıra məhdudiyyətlərini qeyd etmək lazımdır. İlk növbədə, analitin konsentrasiyası qeydiyyat üçün kifayət qədər etibarlı olmalıdır. Diamaqnit maddələrin davranışının öyrənilməsində dəqiqlik olmalıdır<< 1 % и может быть достигнута только путем их глубокой очистки от парамагнитных примесей (О2 и др.). Менее жесткие требования предъявляются к процессам с участием парамагнетиков, однако и в этом случае можно различить образование только >2% yeni komponent. Bundan əlavə, öyrənilən çevrilmələrin sürəti aşağı olmalıdır, çünki ölçmə müddəti, hətta avtomatik qeyd ilə belə, ən azı bir neçə saniyədir. Çox vaxt, fərdi reaksiya məhsullarının maqnit həssaslığında kiçik fərqlər səbəbindən, üsul onların müəyyən edilməsinə və təyin edilməsinə imkan vermir.

Elektron paramaqnit rezonans metodu (EPR). Girərkən

Paramaqnit maddə υ tezliyi ilə dəyişən maqnit sahəsinə yerləşdirildikdə, maqnit keçiriciliyinin dispersiyası (yəni, maqnit keçiriciliyinin υ tezliyindən asılılığı) və xarici sahənin enerjisinin udulması müşahidə olunur. Bu halda udma rezonans xarakter daşıyır. Belə bir təcrübə üçün tipik şərtlər aşağıdakılardır: bir paramaqnit maddənin nümunəsi sabit bir maqnit sahəsinə H, v tezlikli alternativ maqnit sahəsinin açıldığı düzgün bucaq altında yerləşdirilir və mürəkkəb maqnit həssaslığı χ \ u003d χ "+ iχ" ölçülür. Həqiqi hissə χ "yüksək tezlikli və ya dinamik həssaslıq adlanır, iχ"" xəyali hissəsi isə xarakterizə edir.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

udma əmsalı.

Radiasiya tezliyini və ya maqnit sahəsinin gücünü dəyişdirərək rezonans şərtlərini tapmaq və EPR spektrlərini əldə etmək mümkündür. Əksər hallarda eksperimentatorların ixtiyarında sabit tezlikli qurğular olur, burada sahəni dəyişdirərək emitentin tezliyinə uyğunlaşırlar. Paramaqnit rezonans rezonans tezliyinin dəyişən maqnit sahəsinin təsiri altında makroskopik sistemlərin enerji səviyyələri arasında baş verən kvant keçidləri ilə əlaqəli hadisələr toplusudur.

Müşahidə olunan paramaqnit hissəciklər bilavasitə tədqiqat obyekti olduqda, oksidləşmə-qaytarma və kompleks əmələgəlmə prosesləri haqqında məlumat əldə etmək, həmçinin birləşmələrin elektron və həndəsi strukturunu müəyyən etmək üçün EPR üsulundan istifadə olunur. Məlumat əldə etmək üçün genişlikdən, xəttin formasından, spektrdəki xətlərin sayından, g faktorunun dəyərindən, STS və DSTS-in komponentlərinin və sabitlərinin sayından, siqnalın intensivliyindən və ya sahəsindən istifadə edilə bilər.

EPR spektrində siqnalları təyin edən hissəciklərin növləri aşağıdakılardır: elektron (solvatlanmış, tutulmuş, metallarda); radikallar (qeyri-üzvi, üzvi); ionlar; radikal ionlar; komplekslər.

Koordinasiya birləşmələrinin kimyasının analitik aspektləri üçün mühüm olanı EPR-nin aşağıdakı paramaqnit ionlarının komplekslərində təzahürüdür: 3d elementlər qrupunda - TiIII, VII, CrIII, CrV, CuII, MnII, FeIII; bir qrupda

4d elementləri − ZrIII , PdI , PdIII , RhII , NbIV , MoV ; 5d elementlər qrupunda - ReVI , WV , AuIII , RuIII ; REE və transuran qrupunda - GdIII, CeIII, EuIII.

14.3. Vibrasiya spektroskopiyası

Molekullarda vibrasiya keçidlərinin enerjisi infraqırmızı bölgədəki radiasiya kvantlarının enerjisi ilə müqayisə edilə bilər. Kimyəvi birləşmələrin molekullarının infraqırmızı (İQ) spektri və Raman spektri (RS) maddələrin mühüm xüsusiyyətlərindəndir. Lakin spektrlər müxtəlif təbiətli olduğundan onlarda eyni rəqslərin təzahür intensivliyi fərqlidir.

IR spektroskopiyası. N atomlu molekulu nəzərdən keçirək; hər bir atomun mövqeyi üç koordinat (məsələn, düzbucaqlı koordinat sistemində x, y və z) göstərilməklə müəyyən edilə bilər. Belə koordinat qiymətlərinin ümumi sayı 3N olacaq və hər bir koordinat digərlərindən asılı olmayaraq təyin oluna bildiyi üçün molekulun 3N sərbəstlik dərəcəsinə malik olduğunu güman edə bilərik. Bütün 3N koordinatlarını təyin etdikdən sonra molekulu - bağların uzunluqlarını, aralarındakı bucaqları, eləcə də məkanda yerini və oriyentasiyasını tamamilə təsvir edəcəyik.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

Şəkil 14.1. Su molekulunun simmetriyası və üç əsas vibrasiya növü.

Oksigen atomunun hərəkəti laqeyd qala bilər, çünki o, molekulun ağırlıq mərkəzinə yaxındır:

a – uzanan simmetrik vibrasiya υ1 (paralel); b - deformasiya simmetrik vibrasiya υ2.(paralel); c – uzanan antisimmetrik vibrasiya υ3 (perpendikulyar)

Molekulun konfiqurasiyasını dəyişmədən üçölçülü fəzada sərbəst hərəkətini təsvir etmək üçün onun ağırlıq mərkəzinin mövqeyinin üç koordinatını bilmək lazımdır. Qeyri-xətti molekulun istənilən fırlanması üç qarşılıqlı perpendikulyar ox ətrafında fırlanmaların cəmi kimi göstərilə bilər. Bunu nəzərə alsaq, molekulun yeganə müstəqil hərəkət forması onun daxili rəqsləridir. Xətti molekulun əsas vibrasiyalarının sayı 3N-5 (bağ oxu ətrafında fırlanma nəzərə alınmaqla), qeyri-xətti - 3N - 6 olacaq. Hər iki halda molekulda (qeyri-dövlət) N-1 bağları var atomlar və N-1 arasında titrəyişlər bağlar boyunca yönəldilir - onlar valentlikdir, qalan 2N–5 (və ya 2N–4) bağlar arasındakı bucaqları dəyişir - deformasiya vibrasiyasıdır. Əncirdə. 14.1 su molekulunun bütün mümkün vibrasiya növlərini göstərir.

Rəbsin infraqırmızı bölgədə özünü göstərməsi üçün simmetriya oxu boyunca və ya ona perpendikulyar salınma zamanı dipol momentini dəyişdirmək lazımdır, yəni dipolun qiymətində və ya istiqamətində hər hansı bir dəyişiklik meydana gəlməsinə səbəb olur. enerji qəbul edə bilən salınan dipol; infraqırmızı şüalanmanın elektrik komponenti ilə qarşılıqlı əlaqə. Otaq temperaturunda molekulların əksəriyyəti υ0 vibrasiya səviyyəsində olduğundan (şəkil 14.2), keçidlərin çoxu υ0 vəziyyətindən υ1 vəziyyətinə keçməlidir. H2O molekulunun simmetrik titrəyişləri ən yüksək tezlik (3651,7 sm-1) üçün υ1 və növbəti (1595,0 sm-1) üçün υ2, 3755,8 sm-1 tezliyi olan antisimmetrik vibrasiya isə υ3 təyin edilir.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

Nüvələrarası məsafə

düyü. 14.2. Harmonik osilatorun vibrasiya halları

Vibrasiyaları simmetrik və antisimmetrik olaraq ayırarkən vurğulamaq lazımdır ki, simmetrik uzanan vibrasiya dipol momentini dəyişmir və buna görə də spektrin infraqırmızı bölgəsində görünmür. Buna görə də, homonuklear molekulun uzanması IR bölgəsində udulmaya səbəb olmamalıdır. Təsvir edilən rəqslərin sadələşdirilmiş mənzərəsi yalnız iki fərziyyə doğru olduqda həyata keçirilə bilər: 1) hər bir rəqs sırf harmonikdir; 2) bütün vibrasiyalar tam müstəqildir və bir-birinə təsir etmir.

Həqiqətən titrəyən molekullar üçün hərəkətin təsviri çox mürəkkəbdir, hər bir atom Şəkil 14.1-də göstərilən yollardan biri ilə dəqiq hərəkət etmir, onların hərəkəti Şəkil 14.2-də bütün mümkün vibrasiyaların superpozisiyasıdır. Bununla belə, belə bir superpozisiya, məsələn, molekul stroboskopik olaraq müşahidə edilərsə, onu öz növbəsində əsas vibrasiyaların hər birinin tezlikləri ilə üst-üstə düşən impuls tezlikləri ilə işıqlandırarsa, komponentlərə parçalana bilər. İnfraqırmızı spektroskopiyanın mahiyyəti budur, işıqlandırma rolunu yalnız udulmuş şüalanmanın tezliyi oynayır və dipol momentinin dəyişməsi üçün müşahidə aparılır.

Mürəkkəb bir molekulun çoxlu sayda titrəyişləri var, onların çoxunu IR spektrində görmək olar. Hər bir belə vibrasiya molekulun atomlarının əksəriyyətinin hərəkətini əhatə edir, lakin bəzi hallarda atomlar təxminən eyni məsafələrə, digərlərində isə bəzi kiçik atom qrupları digərlərinə nisbətən daha çox yerdəyişmə olur. Bu əsasda titrəmələri iki sinfə bölmək olar: skelet vibrasiyaları və xarakterik qrupların titrəmələri.

Üzvi molekulların skelet titrəyişlərinin tezliyi adətən 1400-700 sm-1 bölgəsinə düşür və çox vaxt ayrı-ayrı tezlikləri molekul üçün mümkün olan vibrasiyalardan hər hansı birinə aid etmək çətindir, baxmayaraq ki, zolaqların cəmi birmənalı şəkildə aşağıdakılara aid olduğunu göstərir. müəyyən molekulyar quruluş. Belə hallarda lentlər spektrdəki molekulun barmaq izləri adlanır.

Xarakterik qrupların vibrasiya tezlikləri bütövlükdə molekulun strukturundan çox az asılıdır, onlar adətən üst-üstə düşməyən bölgələrdə olurlar.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

skelet vibrasiyaları bölgəsi ilə və analitik məqsədlər üçün istifadə edilə bilər.

IR spektroskopiya aşağıdakı problemləri həll etmək üçün istifadə edilə bilər.

1. Müxtəlif faza vəziyyətlərində sintez məhsullarının maddi tərkibinin təyini.

2. Müəyyən texnoloji göstəriciləri müəyyən diapazonda saxlamaqla məhsulların faza-struktur dəyişikliklərinin öyrənilməsi.

3. Tarazlıq vəziyyətinin, prosesin sürətinin qiymətləndirilməsi.

4. Müxtəlif proses şəraiti ilə bütövlükdə texnoloji sxemin göstəricilərinin qiymətləndirilməsi.

5. Aktiv komponentlərin funksional mənsubiyyətinin və istehlakının tədqiqi.

Kəmiyyət ölçmələri, udma spektroskopiyasının digər növlərində olduğu kimi, Buqer qanununa əsaslanır.

İQ spektroskopiyasının analitik imkanları nümayiş etdirilə bilər

rovat, bəzilərinə işarə edərək: əməli nəticələr.

Süzgəc materialının və kömür tozunun şəffaflıq bölgəsinə daxil olan 780 və 800 sm-1-də xarakterik udma zolaqlarından və müvafiq kalibrləmə qrafiklərindən istifadə edərək, kömürdə kvarsın (10 μg-dən az) miqdarını müəyyən etmək mümkündür. müəyyən vaxt ərzində nəzarət filtrlərinə yığılan toz. Oxşar nəticələr havada asbestin təyin edilməsində də əldə edilə bilər.

14.4. Təhlilin rentgen-flüoresan üsulu

X-şüalarının spektral üsulu rentgen şüalarının təbiətinin və intensivliyinin təhlilinə əsaslanır. İki növ metod var.

1. Düzgün rentgen analizi. Bu üsulda nümunə anti-katod kimi rentgen borusuna yerləşdirilir. Qızdırılan katod antikatodu bombalayan elektron axını yayır. Bu elektronların enerjisi katodun temperaturundan, elektrodlara tətbiq olunan gərginlikdən və digər amillərdən asılıdır. Borunun antikatodunda elektron enerjisinin təsiri altında rentgen şüalanması həyəcanlanır, dalğa uzunluğu antikatodun materialından, şüalanma intensivliyi isə nümunədə bu elementin miqdarından asılıdır.

Xüsusi qurğular vasitəsilə elektron şüasını hədəfin çox kiçik bir səth sahəsinə - antikatodda fokuslamaq mümkündür. Bu, tədqiq olunan materialın yerli ərazisində keyfiyyət və kəmiyyət tərkibini müəyyən etməyə imkan verir. Bu mikroprob üsulu, məsələn, zəruri hallarda minerallarda və ya metal taxıllarının səthində və s.

Metodun başqa bir növü, yəni rentgen-flüoresan analizi daha geniş istifadə olunur.

2. X-ray floresan analizi. Bu üsulda nümunə borunun ilkin rentgen şüalanmasına məruz qalır. Nəticə olaraq

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

təbiəti nümunənin keyfiyyət və kəmiyyət tərkibindən asılı olan nümunənin ikinci dərəcəli rentgen şüalarını buraxır.

Yüksək keyfiyyətli rentgen floresan analizi üçün rentgen borusunun polixromatik şüalanmasının (müxtəlif dalğa uzunluqlarının radiasiyasının) enerjisinin elementlərin K-elektronlarını sıradan çıxarmaq üçün lazım olan enerjiyə bərabər və ya ondan artıq olması vacibdir. təhlil edilən nümunəni yuxarıya doğru. Bu halda ikinci dərəcəli rentgen spektri xarakterik rentgen xətlərini ehtiva edir. Borunun ilkin şüalanmasının artıq enerjisi (elektronların çıxarılması üçün lazım olandan artıqdır) fotoelektronun kinetik enerjisi şəklində buraxılır.

Kəmiyyət rentgen floresan analizi üçün xarakterik emissiya xətlərinin intensivliyinin ölçülməsi vacibdir.

X-ray flüoresan analizi üçün quraşdırmanın sxematik diaqramı Şek. 14.3. Rentgen borusunun ilkin şüalanması nümunəni təşkil edən elementlərin atomlarının xarakterik ikincili rentgen şüalanmasının həyəcanlandığı nümunə 2-ə düşür. Nümunənin səthindən əks olunan müxtəlif dalğa uzunluqlu rentgen şüaları yalnız bir istiqamətdə hərəkət edən paralel şüaları ötürmək üçün nəzərdə tutulmuş paralel molibden lövhələr sistemi olan kollimator 3-dən keçir. Digər istiqamətlərdən fərqli şüalar boruların daxili səthi tərəfindən udulur. Nümunədən gələn şüalar spektrə parçalanır, yəni analizator kristalı vasitəsilə dalğa uzunluqları üzrə paylanır 4. 0 şüalarının kristaldan əks olunması bucağı düşmə bucağına bərabərdir; Amma

düyü. 14.3. X-ray floresan analizi üçün quraşdırmanın sxematik diaqramı

1 - rentgen borusu; 2 - nümunə; 3, 5 - kollimatorlar; 4 - kristal; 6 - qəbuledici; 7 - səs yazıcısı

bu bucaqda yalnız Bragg tənliyi ilə θ ilə əlaqəli dalğa uzunluğuna malik şüalar əks olunur:

burada d analizatorun kristal qəfəsinin atomlarının müstəviləri arasındakı məsafədir.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

Sonuncunu döndərməklə, θ bucağını və nəticədə əks olunan şüaların dalğa uzunluğunu dəyişə bilərsiniz.

Kristal kimi müxtəlif maddələr istifadə olunur.

Bragg tənliyinə görə hesablamaq asandır ki, məsələn, litium flüorid kristalından (2d = 0,4026 nm) istifadə edilərsə və kristalı 10°-dən 80°-ə qədər çevirməklə θ bucağı dəyişdirilərsə, onda əks olunan şüaların dalğa uzunluqları 0,068 – 0,394 nm diapazonunda olacaqdır. Buna uyğun olaraq, xətlər atom nömrələri 19-dan 42-ə qədər olan elementləri, yəni kaliumdan molibdenə qədər (Kα = 0,0709 nm) müəyyən edə və kəmiyyətini təyin edə bilər. Etilendiamin ditartrat kristalı ilə alüminium (13) kimi atom nömrələri daha aşağı olan elementlər, kalium hidroftalatla da maqnezium, natrium və s. təyin edilə bilər.Atom nömrələri 13 və yuxarı olan elementlər ən çox olur. etibarlı şəkildə müəyyən edilir.

Analizator kristalından əks olunan monoxromatik şüalar kolimatordan keçir və qəbuledici tərəfindən sabitlənir, o, analizator kristalı ilə sinxron şəkildə 2 dəfə sürətlə fırlanır. Qəbuledicilər kimi Geiger, proporsional və ya sintillyasiya sayğaclarından istifadə olunur. Sonuncu kristalli fosfordan ibarətdir - tallium tərəfindən aktivləşdirilmiş kalium yodid - rentgen şüalarını görünən hallara çevirir. İşıq, öz növbəsində, elektrik impulslarına çevrilir, daha sonra səsyazma aləti ilə gücləndirilir və qeyd olunur. Qeydiyyatçının kağız lentində hündürlüyü şüalanma intensivliyini xarakterizə edən əyrilər çəkilir və absis oxuna - dalğa uzunluqlarına münasibətdə mövqeyi nümunənin keyfiyyət tərkibini müəyyən etməyə imkan verir.

Hazırda rentgen-flüoresan analizi üçün tam avtomatlaşdırılmış qurğular mövcuddur ki, onlar statistik şəkildə işlənmiş nəticələr çıxaran kompüterlə birlikdə analizi tez və kifayət qədər dəqiq edir.

Rentgen-flüoresan metodu fərdi elementləri (atom kütləsi 13 olan elementdən başlayaraq) yüzdə on mindən on faizə qədər olan nümunələri təhlil etməyə imkan verir. Digər fiziki üsullar kimi, bu üsul nisbidir, yəni analiz məlum kimyəvi tərkib standartlarından istifadə etməklə aparılır. Müxtəlif məcmu vəziyyətlərdə olan nümunələri - bərk, maye və qaz halında təhlil etmək mümkündür. Bərk materialların təhlilində onlardan tabletlər hazırlanır, daha sonra rentgen borusundan radiasiyaya məruz qalır.

Metodun müəyyən bir dezavantajı, çox vaxt böyük çətinliklə əldə edilən istinad və təhlil edilən tabletlərin səthlərinin tam homojenliyi tələbidir.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

14.5. Radioaktivləşmənin analiz üsulu

Radioaktivləşdirmə analizi atom enerjisinin kəşfindən və atom reaktorlarının yaradılmasından sonra yaranan və inkişaf edən fiziki analiz üsuludur. Elementlərin radioaktiv emissiyasının ölçülməsinə əsaslanır. Radioaktivlik analizi əvvəllər məlum idi. Belə ki, uran filizlərinin təbii radioaktivliyini ölçməklə onlarda uranın miqdarı müəyyən edilib. Bu elementin radioaktiv izotopundan kaliumun təyini üçün oxşar üsul məlumdur. Aktivləşdirmə analizi bu üsullardan onunla fərqlənir ki, o, analiz edilən nümunənin elementar hissəciklər axını ilə bombalanması nəticəsində əmələ gələn elementlərin radioizotoplarının şüalanma intensivliyini ölçür. Belə bir bombardmanla nüvə reaksiyaları baş verir və analiz edilən nümunəni təşkil edən elementlərin radioaktiv izotopları əmələ gəlir.

Cədvəl 14.1

Termal Neytron Aktivləşdirmə Təhlili ilə Elementlərin Aşkarlanma Limitləri

Elementlər	Kütləvi - lg g
Mn, Co, Rh, Ag, In, Sm, Ho, Lu, Re, Ir, Au,
Na, Se, V, Cu, Ga, As, Br, Kr, Pd, Sb, I, La
Pr, Tb, Tm, Yb, W, Hg, Th, Zn, Ge, Se, Rb,
Sr, Y, Nb, Cd, Cs, Gd, Er, Hf, Ta, Os, U
Al, Cl, Ar, K, Cr, P, Ni, Mo, Ru,
Sn, Fe, Xe, Ba, Ce, Nd, Pt, Te
Mg, Si, Ca, Ti, Bi

Təhlilin aktivləşdirmə üsulu aşağı aşkarlama həddi ilə xarakterizə olunur, Cədvəl. 14.1 və bu, onun digər təhlil üsullarından əsas üstünlüyüdür.

Cədvəl göstərir ki, 50-dən çox element üçün aşkarlama həddi 10-9 q-dan aşağıdır.

Yaranan radioaktiv izotopların yarımparçalanma dövrləri və şüalanma enerjiləri ayrı-ayrı elementlər üçün fərqlidir və buna görə də təyinetmədə əhəmiyyətli spesifikliyə nail olmaq mümkündür. Təhlil edilən materialın bir nümunəsində çoxlu sayda çirk elementi müəyyən edilə bilər. Nəhayət, metodun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, elementlərin izlərini kəmiyyətcə təcrid etməyə ehtiyac yoxdur - standartların istifadəsi müəyyən edilən elementin bəzi hissəsi itirildikdə belə düzgün nəticə əldə etməyə imkan verir.

Metodun çatışmazlıqları mürəkkəb və bahalı avadanlıqdan istifadə ehtiyacını əhatə edir; əlavə olaraq, analiz aparanların radioaktiv şüalanmadan mühafizəsi təmin edilməlidir.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

Aktivləşdirmə analizində nümunəni şüalandırmaq üçün müxtəlif elementar hissəciklərdən - neytronlardan, protonlardan, α-hissəciklərdən, həmçinin γ-şüalardan istifadə etmək olar. Ən çox istifadə edilən neytron şüalanması. Aktivləşdirmə analizinin bu bölməsi neytron analizi adlanır. Adətən, yavaş bir termal neytron axını istifadə olunur.

Nüvə reaktorları uran nüvələrinin parçalanmasının idarə olunan zəncirvari reaksiyasının baş verdiyi neytronların mənbəyi kimi xidmət edə bilər. Deyteriumun tritium ilə qarşılıqlı reaksiyasından istifadə edərək neytronları əldə etmək üçün tanınan neytron generatorları, eləcə də digər cihazlar.

Nümunənin neytron axını ilə şüalanması nəticəsində əmələ gələn elementlərin radioaktiv izotopları radioaktiv parçalanmaya məruz qalır. Belə çürümənin əsas növləri aşağıdakılardır.

1. α-çürümə ən ağır elementlər üçün xarakterikdir. Belə bir parçalanma nəticəsində nüvənin yükü iki vahid, kütləsi isə dörd vahid azalır.

2. Elementin kütlə sayının qorunub saxlandığı, lakin nüvənin yükünün bir dəfə dəyişdiyi β-çürümə - nüvə elektron buraxdıqda yuxarıya, pozitronlar buraxdıqda isə aşağıya doğru dəyişir. Radiasiya davamlı enerji spektrinə malikdir.

α- və ya β-parçalanmadan sonra parçalanma nəticəsində əmələ gələn nüvə çox vaxt həyəcanlı vəziyyətdə olur. Belə nüvələrin həyəcanlı vəziyyətdən əsas vəziyyətə keçməsi adətən γ-şüalanma ilə müşayiət olunur. Nüvələrdən emissiya diskretdir, çox dar xətt genişliyi ilə. Bu cür radiasiya, prinsipcə, radioizotopların birmənalı identifikasiyasına xidmət edə bilər.

14.6. Sxem və təhlil metodunun seçimi

Təhlil sxemini və metodunu seçmək üçün analitin kəmiyyət və yarı kəmiyyət tərkibini bilmək lazımdır. Analitik nə ilə məşğul olduğunu bilməlidir, çünki analitin tərkibindən asılı olaraq analiz üsulu seçilir. Təhlil etməzdən əvvəl bir analiz sxemi tərtib etmək lazımdır ki, ondan analiti məhlula köçürmək üçün hansı üsullardan istifadə edilə bilər, müəyyən ediləcək komponentləri ayırmaq üçün hansı üsullardan istifadə edilməlidir və nə dərəcədə mövcud komponentlər müəyyən komponentlərin müəyyən edilməsi zamanı mövcud olan maddələrin müdaxilə təsirinin qarşısını almaq üçün mümkün qədər ayrılmağa mane olacaq. Silikatların, süxurların, mineralların və tez-tez filizlərin təhlilində adətən demək olar ki, bütün komponentləri müəyyən etmək lazımdır, baxmayaraq ki, bəzi hallarda daha dar bir vəzifə qoyula bilər. Məsələn, hər hansı filiz yatağının öyrənilməsi zamanı bütün nümunələrin tam təhlilini aparmaq lazım deyil. Bunun üçün müəyyən sayda nümunənin tam təhlilini aparmaq kifayətdir, lakin əsas filiz komponentinin (məsələn, analizdə dəmir və ya manqan) müəyyən edilməsi.

BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ

Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları

dəmir və ya manqan filizləri) çoxlu sayda nümunələr üçün məcburidir. Tam təhlilin gedişi adətən bir və ya bir neçə komponentin müəyyən edilməsində təhlilin gedişindən fərqlidir. Metalları təhlil edərkən analitikin əsas komponentin tərkibini təyin etməsi çox nadirdir, adətən çirklərin tərkibini müəyyən etmək lazımdır. Sonuncu metalın keyfiyyətinə çox təsir edir. Belə ki, poladları təhlil edərkən, dəmir tərkibi çox nadir hallarda müəyyən edilir, lakin həmişə poladın keyfiyyətini təyin edən karbon, kükürd, fosfor, silisium, manqan, ərintilər və bəzi digər komponentlərin tərkibini təyin etmək lazımdır. müəyyən edilmişdir. Bu, çox vaxt yüksək saflıqda olan maddələrin təhlilinə aiddir. Bununla belə, yüksək təmizliyə malik polad və metalların analizində çirklərin təyin edilməsinə yanaşma fərqli olmalıdır.

Nümunəni məhlula gətirmək üsulları və ya nümunəni həzm etmək üsulları tamamilə analitin tərkibindən asılıdır. Ümumiyyətlə, qeyd etmək olar ki, silikatların, süxurların, mineralların analizində, bir qayda olaraq, nümunələri parçalamaq üçün qələvi birləşmə daha az tez-tez aparılır.

– kalsium karbonatla sinterləmə, turşuların qarışığında turşunun parçalanması. Metalların və ərintilərin təhlilində, bir qayda olaraq, turşunun parçalanması aparılır, bəzən nümunənin parçalanmasının digər üsullarından istifadə olunur. Məsələn, alüminiumu təhlil edərkən nümunə qələvi məhlulda həll edilir. Nümunəni məhlula köçürməyin başqa üsulları da təklif oluna bilər. Təhlil sxeminin seçilməsinə misal olaraq silikatın təhlili sxemini təqdim edirik.

	Silikat analizinin sxemi
Silikat (çəkili)
KNaCO3 ilə birləşmə
Su ilə yuyulma və HCl ilə buxarlanma
SiO2	NH4OH yağıntısı
		yağıntı
	Ca2 C2 O4	(NH4) 2 BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları Bununla belə, sxemdəki müxtəlif komponentlərin məzmunundan asılı olaraq, bu komponentlərin təsiri və belə bir sxem üzrə təhlil prosesində davranışı təmin edilməlidir. Deməli, silikatda bor, flüor və manqan varsa, onda bu sxem dəyişmədən qəbul edilə bilməz, çünki aşağıdakı kənarlaşmalar ola bilər: 1) xlorid turşusu ilə buxarlanma zamanı silisium və bor itkiləri nəzərə çarpacaq; 2) bor, silisium turşusu ilə birlikdə qismən çökəcək və sonra silisium turşusu çöküntüsü hidroflorik turşu ilə müalicə edildikdə uçucu olacaq; 3) flüorun bir hissəsi məhlulda qala bilər və ammonyakın sulu məhlulunun təsiri altında alüminium və dəmirin çökməsinin qarşısını alacaq; 4) borun bir hissəsi sesquihidroksidlərlə birlikdə çökəcək; 5) oksidləşdirici maddə əlavə edilmədən, ammonyakın sulu məhlulu ilə çökmə zamanı bütün manqan sesquihidroksidlərlə birlikdə çökmür, sonra kalsium oksalat ilə birlikdə oksalat şəklində qismən çökür; 6) maqnezium fosfatla çökdükdə manqan fosfat da çökəcək. Beləliklə, təqdim olunan analiz sxemi həmişə tətbiq oluna bilməz və yalnız keyfiyyət və təxmini kəmiyyət tərkibini bilməklə, təhlil edilən nümunədə mövcud olan bütün komponentlərin təsirini nəzərə alaraq təhlil sxemini tərtib etmək olar. Təyinetmə üsulunun seçimi həm də analitin tərkibindən və digər maddələrin mövcudluğundan asılıdır. Belə ki, kükürdün mində və hətta bir neçə yüzdə biri olduqda metallarda karbonun onda birini təyin edərkən, kükürd nəzərə alınmadan təyini aparmaq olar. Kükürdün miqdarı 0,04% -dən çox olarsa, kükürdün təsiri nəzərə alınmalı və aradan qaldırılmalıdır. Viktorinalar və məşqlər 1. Fiziki analiz üsulları hansılara əsaslanır? 2. Fiziki analiz üsullarının kimyəvi və fiziki və kimyəvi üsullar? 3. Spektral analizdə analitik siqnalın xarakteri nədir? 4. Spektral analiz metodlarından istifadə etməklə hansı analitik problemləri həll etmək olar? 5. Cismlər maqnit xüsusiyyətlərinə görə necə təsnif edilir? 6. Xüsusi maqnitləşmə nədir? 7. Statik maqnit həssaslığı metodunun əsası nədir? 8. Paramaqnit rezolaks nədir? 9. EPR metodu hansı məqsədlər üçün istifadə edilə bilər? 10. Metodun mahiyyəti nədir IR spektroskopiyası? 11. Hansı növ dalğalanmalar Mürəkkəb molekulların İR spektri analitik məqsədlər üçün istifadə edilə bilərmi? 12. Kəmiyyət ölçüləri nəyə əsaslanır? IR spektroskopiyası? 13. X-ray spektral analizində mikrozond üsulu nədir? BÖLMƏ 7. MADDƏNİN TƏHLİLİNİN MÜASİR ÜSULLARININ İCARƏSİ Mövzu 14. Analizlərin fiziki üsulları 14. Rentgen-flüoresan analizində analitik siqnalın xarakteri nədir? 15. X-ray floresan analiz metodunda nümunənin keyfiyyət analizi necə aparılır? 16. Aktivləşdirmə analizinin digər radioaktivlik üsullarından fərqi nədir? 17. Aktivləşdirmə metodunun əsas üstünlüyü nədir? 18. Neytron analizi nədir? 19. Metod və analiz sxemi seçilməzdən əvvəl nümunənin tərkibi haqqında ilkin məlumat necə istifadə olunur? 20. Nə üçün nümunə analiz sxemini tərtib etmək lazımdır?