Mavzu: №1 Neft va gaz mahsulotlarini fizik-kimyoviy tahlil qilish usullari haqida ma’lumot

Tahlilning kulonometriya usuli

Moddalarni eritmadagi aniqlanuvchi modda miqdorini elektrokimyoviy to‘liq qaytarish yoki oksidlash uchun sarflanadigan elektr miqdorini o‘lchashga asoslangan usulga kulonometrik tahlil deyiladi. Bunda moddalarning unumi tok sarfi bo‘yicha 100 % bo‘lishi, ya’ni induksiya tokining effektivligi 100 % bo‘lishi kerak. Kattaliklarning oson o‘lchanishi, ishlatiluvchi asboblarning ancha soddaligi bu usuldan neft va neft mahsulotlari tarkibini analitik jihatdan amaliyotida aniqlashda qulaylik yaratadi. Kulonometrik aniqlashning ikki turi mavjud:

a) bevosita k u l o n o m e t r i ya

b) k u l o n o m e t r i k t i t r l a sh.

a) Bevosita kulonometriya usulida tahlil qilinadigan modda kulonometrik yacheykada elektrokimyoviy o‘zgarishga uchraydi. Kulonometrik titrlash usulida esa aniqlanuvchi modda kulonometrik yacheykada maxsus tanlab olingan eritmadan hosil bo‘luvchi titrant bilan reaksiyaga kirishadi.

b) Kulonometrik titrlash usulida titrlovchi eritmalar oldindan tayyorlanmaydi. Kulonometrik titrlash asosida qulay va oddiy avtotitratorar yaratish mumkin, ular ishlatilish xususiyatlari va ishonchliligi jihatdan titrlovchi eritmalarni dozalab berishga asoslangan mavjud asboblarga nisbatan ancha afzal bo‘ladi. Kulonometriyada aniqlik yuqori bo‘ladi, qayta aniqlashlar natijalari bir-biriga juda yaqin va tahlilning xatoligi kam bo‘ladi.

Organik va ayniqsa anorganik moddalar eritmalarining elektrolizida ba’zan elektrokimyoviy yacheyka elektrodida faqat bitta reaksiya sodir bo‘ladi. Agar elektroliz katod va anod mahsulotlari aralashib ketmaydigan sharoitda olib borilsa elektroliz jarayonida eritmadan o‘tgan elektr miqdorining hammasi faqat bitta moddaning oksidlanishi (anod reaksiyasi) yoki qaytarilishi (katod reaksiyasi) uchun sarflanadi. Reaksiyaga kirishayotgan moddalar to‘liq parchalangunga qadar reaksiyaga sarflangan elektr miqdorini o‘lchash yo‘li bilan va elektroliz qonunlarini tatbiq etib, shu moddaning miqdorini topish mumkin.

Kulonometrik tahlil da odatda tok manbaidan elektrodlarga elektr energiyasini uzatish uchun metall o‘tkazgichlardan va elektrolit o‘tkazgichlardan (elektrolit eritmalaridan) foydalaniladi, Elektrolit eritmasidan elektr toki o‘tganida eritmaning konsentratsiyasi o‘zgaradi yoki elektrodlarda modda ajralib chiqadi, ana shundan reaksiya sodir bo‘lganligi bilinadi. Moddalarning elektrodlarda elektrokimyoviy oksidlanish yoki qaytarilishi va elektron berish yoki qabul qilish bilan boradigan bunday jarayon elektroliz deb ataladi.

Elektr-kimyoviy. reaksiyaning amalga oshishi uchun eritmada elektrod yuzasi bilan to‘qnashganda ma’lum miqdorda elektron qabul qilish yoki berishga qodir zarrachalar bo‘lishi kerak. Bunda turlicha zaryadlangan ionlar hosil bo‘lib, musbat zaryadlangan ionlar (kationlar) katodga, manfiy zaryadlanganlari (anionlar) esa anodga tomon harakatlanadi, SHunday qilib, metall o‘tkazgich va elektrolitdan tarkib topgan zanjirdan tok o‘tganida elektrodlar yuzasida elektronlarning zarrachadan elektrodga yoki, aksincha, elektroddan zarrachaga o‘tishi sodir bo‘ladi.

O‘tkazgichdagi kuchlanish V(v), uning qarshiligi R (Om) va undan o‘tuvchi tok kuchi I (a) orasidagi bog‘liqlik Om qonuni orqali ifodalanadi:

Kulonometrik tahlilda sarflanadigan elektr miqdori (2 tok kuchining o‘tkazgichdagi o‘tish vaqtiga ko‘paytmasiga teng bo‘ladi. Bunda elektr miqdorining birligi sifatida kulon (K) qabul qilinadi, u o‘tkazgichning ko‘n-dalang kesimi orqali 1 sek. davomida o‘tgan kuchi 1A bo‘lgan elektr miqdoriga teng.

Elektr toki ta’sirida moddaning kimyoviy parchalanishi elektroliz deb ataladi. Manfiy zaryadli elektrod-katodda qaytarilish jarayoni sodir bo‘ladi. Masalan:

musbat zaryadli elektrod anodda esa oksidlanish jarayoni sodir bo‘ladi. Masalan:

Sulfatlar, fosfatlarvaba’zibirboshqatuzlarningsuvdagieritmalarielektrolizqilingandaanodda SO^2-₄yokiRO^3-₄ ionlario‘rnigaON^-ionlarioksidlanadi:

CHunkihattokislotamuhitlieritmalardaham SO₄^2- vaRO₄^3- ionlariganisbatanON^- ionlario‘zelektronlariniosonroqberadi. Anoddafaqatginaanionlaremas, balkikationlar, hamoksidlanishimumkin. Masalan, R+²ionlariqo‘rg‘oshindioksidhosilqiladi:

Kulonometrik tahlil usulining nomi elektr miqdorining birligi- kulon so‘zidan kelib chiqqan. Elektroliz potensiali nazorat qilinadigan elektroliz (bevosita kulonometriya) bilan tok kuchi nazorat qilinadigan elektrolizga (bevosita va bilvosita kulonometriya) bo‘linadi.

Bevosita elektrolizda aniqlanuvchi moddaning o‘zi elektrodlarda reaksiyaga kirishadi. Bilvosita usulda esa aniqlanuvchi modda maxsus tanlab olingan moddaning elektrolitik parchalanish mahsuloti bilan reaksiyaga kirishadi.

Potensiali nazorat qilinadigan elektroliz bevosita potensiometrik kulonometriya deb ham aytiladi. Tok kuchi nazorat qilinadigan bevosita elektroliz bevosita amperostatik kulonometriya, tok kuchi nazorat qilinadi-gan bilvosita elektroliz - kulonometrik titrlash (bilvosita amperostatik kulonometriya) deyiladi.