Заманауи инструментальды әдістер. Химия, 10 сынып, презентация.

Заттарды анықтау процесін жеделдетуге арналған заманауи инстумнталдық әдістер.

Оқу мақсаты/Learning objective:

- 10.1.4.15 талдаудың иструментальды әдістерін қолдану саласын атаңыз

Аналитикалық химия.

Аналитикалық химия заттың химиялық құрамы мен құрылымын анықтау әдістері туралы ғылым. Әрине бұл анықтама оның мәнін толық ашып көрсетеді деуге болмайды. Аналитикалық химияның мақсаты – анализдеу әдістерін жасау және оны тәжірибе жүзінде қолдану, сонымен бірге аналитикалық әдістердің теориялық негіздерін кеңінен зерттеу болып табылады. Атап айтқанда, әртүрлі орталарда және түрлі агрегаттық күйлерде болатын элементтер мен олардың қосылыстарын зерттеу, координациялық қосылыстардың құрамы мен тұрақтылығын, заттың оптикалық, электрохимиялық және басқа да сипаттамаларын анықтау, химиялық реакциялардың жылдамдықтарын зерттеу, әдістердің метрологиялық сипаттамаларын анықтау және т.б. көптеген сұрақтар. Әсіресе анализдің жаңа әдістерін іздеу және ғылым мен техниканың заманауи жетістіктерін аналитикалық мақсаттарда қолдануға қазіргі кезде қатты көңіл бөлінеді.

Аналитикалық химия әдістерін салыстыру

Химиялық ыдырау жолымен заттың құрамын анықтаудың дәстүрлі әдістерінің жиынтығы "Сулы химия" ("Сулы талдау") деп аталды. Бұл әдістер салыстырмалы түрде төмен дәлдікке ие, талдаушылардың салыстырмалы түрде жоғары емес біліктілігін талап етеді және қазіргі кезде заттың құрамын анықтаудың қазіргі заманғы аспаптық әдістерімен (оптикалық, масс-спектрометриялық, электрохимиялық, хроматографиялық және басқа да физика-химиялық әдістермен) толығымен дерлік ығыстырылған. Алайда, Сулы химияда спектрометриялық әдістердің алдында өз артықшылығы бар — ол стандартталған процедураларды жүргізу арқылы (жүйелі талдау) құрамды және элементтердің тотығу жағдайын тікелей анықтауға мүмкіндік береді, мысалы, мысалы, Fe+2, Fe+3), титан және т. б.

Инструменталды әдістер

Инструменталды әдістер - заттардың физикалық сипаттамаларын өлшейтін арнайы аспаптарды пайдалануға негізделген талдау әдістері.

Физикалық-химиялық- әдістер химиялық реакцияларды қолдануға негізделген, нәтижесінде қандай да бір реакцияға қатысушының физикалық сипаттамалары өзгереді.

Инструменталды әдістер

Инструменталды әдістер химия, биология, технология, экология мәселелерін шешуде органикалық және бейорганикалық заттарды талдау үшін кеңінен қолданылады. Сезімталдығы мен селективтілігі бойынша олар химиялық талдау әдістеріне жақын, сапалы және сандық талдау үшін де пайдаланылуы мүмкін.

Инструменталды әдістердің кемшілігі аспапты алдын ала калибрлеу қажеттілігі болып табылады, яғни аспап өлшейтін сигналдың талданатын заттың концентрациясынан тәуелділігін табу.

Инструменталды әдістердің жіктелуі

оптикалық - құрамында оптикалық үлкейткіш линзалар бар аспаптар;

электрохимиялық-заттар ерітінділерінің электр параметрлерін өлшейді;

резонанстық-электр немесе магнит өрісі затымен резонанстық жұтылу құбылыстарын пайдаланады;;

радиометриялық - радиометриялық-радиоактивті заттар санын олардың радиоактивтілігі бойынша немесе радиоактивті индикаторлар көмегімен өлшейді;

термиялық - -жылу әсерлерін өлшейді, оларды қыздыру, кептіру, титрлеу және т. б.;

хроматографиялық - бөлінген заттардың детекторларымен біріктіріп бөлудің хроматографиялық әдісі қолданылады;

масс-спектралды - -иондалған заттар молекулаларының сынықтарының массасын өлшеуге негізделген;

ультрадыбыстық - ультрадыбыстық-заттардың ерітінділерінде ультрадыбыстың жылдамдығын өлшейді. Ультрадыбыс жылдамдығы ерітіндінің концентрациясына пропорционалды және т. б.

Хроматография

Хроматография — газ, бу, сұйық немесе еріген заттар қоспасын сорбциялық әдістермен бөлу. Хроматография сорбциумСорбциум (мұндай бет жоқ) процестерге негізделген, ол газдардың немесе сұйықтардың, кеуекті сорбциум орта (сорбенттер) арқылы өтетін сұйықтардың салыстырмалы қозғалысына бағытталған жағдайда жүзеге асады. Қоспа құраушыларының сорбиялануы неғұрлым кем болса, ол қозғалмалы фазаның (газ немесе сұйық) толқын бағытына қарай соғұрлым (сорбент колонкасының бойына) үлкен жылдамдықпен орын ауыстырады. Осының нәтижесінде қираушылар бөлінеді, ол заттарды жекелеп бөлуге және оларды анализдеуге мүмкіндік туғызады. Хроматография аналитикалық химияда, органикалық және бейорганикалық қосылыстарды талдауда, заттарды бөлу және тазарту үшін химиялық технологияда кеңінен қолданылады. Хроматографиялық қондырғылар — физикалық-химиялық әмбебапӘмбебап аспап, оны шамалы өзгертіп адсорбцияны, қайнау температурасын өлшеуде, фазалық өзгерістер мен беттік құбылыстарды зерттеуде, т.б. пайдаланылады. Хроматографияның молекулалық және хемосорбциум түрлері бар. Хроматографияда қоспаларды тиімдірек бөлу үшін электр өрісін (электр-хроматография) немесе температура өрісін (термо-хроматография) пайдалану әдістері қолданылады. Хроматография процесін жүргізудің бірнеше жолы бар. Мысалы, сорбентСорбен (мұндай бет жоқ) колонкасын, сүзгіш қағаз қолдану, газ қоспаларын жіңішке капиллярКапилляр арқылы өткізу, т.б. Газдар мен сұйықтардың агрегаттық күйіне қарай газдар және сұйықтар хроматографиясы деп ажыратылады. Хроматографияның негізгі міндеті заттардың қоспасын бөлу болғандықтан, хроматография анализі әр түрлі химиялық және физикалық әдістердің сапа мен сан анализдеріне сай келеді. Осының нәтижесінде хроматографияның кешенді әдістері пайда болды. Мысалы, радио-хроматографиялық, масса-спектро-хроматография әдістер, т.б

Қағаз хроматографиясы