Mavzu: Polyarografiya va uning farmatsiyadagi ahamiyati Reja Kirish Asosiy qism

Potensiometrik usulning qisqacha nazariy asoslari.Eritmada erigan modda (ion, ionning aktivligi) miqdori (S_ion) bilan elektrodlarda yuzaga keladigan potensial o‘rtasida o‘zaro to‘g‘ri bog‘lanish mavjud bo‘lib, u Nernst formulasi orqali ifodalanadi:
Bu erda:
E - elektrodda yuzaga keladigan potensial, V yoki mV.
R - universal gaz doimiysi, 8,314 kJ mol/grad.
T - absolyut harorat , K.
F - Faradey soni, 96500 Kl.
n - ionning zaryadi yoki berilgan (qabul qilingan) elektronlar soni.
E⁰ - miqdori aniqlanayotgan ionning standart oksidlanish-qaytarilish potensiali bo‘lib, eritmada S = 1mol/l bo‘lganda elektrodda yuzaga keladigan potensial qiymati. Uning qiymati ma’lumotnomalarda berilgan bo‘ladi.
bilan belgilanadi.n=I, t=25 ⁰S bo‘lganda 0,059 B, n=2, t=25 ⁰S bo‘lganda esa , 0,029 B Ushbu formuladan ko‘rinib turibdiki, elektrodlarda yuzaga keladigan potensial eritma bilan elektrodning sirt chegarasida elektron almashinuvigagina emas, balki eritmadagi potensial aniqlovchi ion konsentratsiyasining o‘zgarishiga ham bog‘liqdir. SHuning uchun potensiometrik usulda neytrallanish, oksidlanish-qaytarilish, cho‘kma hosil bo‘lish va kompleks hosil bo‘lish reaksiyalaridan foydalaniladi.
Nernst formulasiga ko‘ra elektrodlarda yuzaga keladigan potensialning qiymati, potensial hosil qiluvchi ionning tabiatiga, haroratga, normal oksidlanish-qaytarilish potensiali hamda ionning konsentratsiyasiga - S_ionbog‘liq.
Potensiometrik usulda qo‘llaniladigan asosiy tushunchalar. Elektrod - eritma bilan o‘zining sirt chegarasida elektronlar yoki ionlar almashinuvi natijasida potensiallar farqi yuzaga keladigan eritma va unga tushirilgan metall plastinkadan iborat elektrokimyoviy sistemadir.
Eng oddiy elektrod - rux sulfat tuzi eritmasiga tushirilgan rux plastinkasidir. Bunda eritmaga tushirilgan rux plastinka "aktiv metall" bo‘lgani uchun eriy boshlaydi, ya’ni oksidlanadi.
Natijada plastinka sirtida elektronlar qoladi, eritmaga esa rux ionlar Zn²⁺ o‘tadi. Plastinka sirti manfiy zaryadlanadi, plastinkaning sirtiga tegib turgan eritma musbat zaryadlanadi, ya’ni eritma bilan plastinka (o‘rtasida) sirt chegarasida qo‘sh elektr qavat hosil bo‘ladi. Qo‘sh elektr qavatda potensiallar farqi yuzaga keladi va bu elektrod potensialideb aytiladi.
Elektrodda yuzaga keladigan potensial Nerst tenglamasi bilan ifodalanadi. Har bir elektrod uchun yuqoridagi singari elektrod potensialini hisoblash formulalari mavjud.
Elektrodlar ularda boradigan elektrokimyoviy reaksiyaning mexanizmiga va ishlatish maqsadiga ko‘ra bir necha turga bo‘linadi.
Birinchi tur elektrodlar – elektrodpotensiali eritmadagi potensial hosil qiluvchi ionning konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘lgan elektrodlar. Bu elektrodlar eritmada o‘z ionlariga nisbatan qaytar ishlaydigan, eritmaga tushirilgan metall plastinkalardir. Birinchi tur elektrodlarga misollar:
Kumush elektrodi AgNO₃ eritmasiga tushirilgan Ag plastinkasi (Ag/AgNO₃); Mis elektrodi CuSO₄eritmasiga tushirilgan Cu plastinkasi (Cu/CuSO₄); vodorod elektrodi, xingidron elektrodi, shisha elektrodi va hokazolar. Bu elektrodlar ishlatilish maqsadiga ko‘ra indikator elektrodlar deyiladi. SHu elektrodlardan ayrimlari bilan yaqindan tanishib chiqaylik.
Normal vodorod elektrodi. Normal vodorod elektrodi (NVE) - tarkibida vodorod ionlari bo‘lgan eritma (H₂SO₄) ga tushirilgan sirtiga vodorod gazi singdirilgan platina (Pt) plastinkasidan iborat sistema.
Bu elektrod sirtida quyidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi boradi:
1/2 H₂H⁺ + e^-
Elektrodda yuzaga keladigan potensial quyidagi formula bilan ifodalanadi:
bunda, - vodorod gazining bosimi.
Vodorod elektrodning potensiali shartli ravishda istalgan haroratda ham nolga teng deb olingan. Elektrod = 1 atm vodorod bilan to‘ldirilib, = 1 bo‘lgan kislotaga tushirilganda elektrodining potensiali:
E_NVE = -0,059pH ko‘rinishiga keladi.
Demak, normal vodorod elektrodning potensiali eritmaning rN-iga, ya’ni eritmaning kislotaliligiga to‘g‘ri proporsionaldir. Normal vodorod elektrod asosan metallarning standart oksidlanish-qaytarilish potensialini o‘lchashda foydalaniladi.
Vodorod elektrodning potensiali quyidagi shartlarga rioya qilinganda doimiy bo‘ladi:

1. 
   juda toza vodorod va elektrolit qo‘llanilganda;
   
2. 
   elektrodni eritmaga muayyan chuqurlikkacha botirilganda;
   
3. 
   elektrodga juda oz miqdorda tok berilganda;
   

Vodorod elektrodni nitrat, xlorat, permanganat, manganat, temir (III) singari oksidlovchilar va qaytaruvchilar bo‘lgan, shuningdek to‘yinmagan organik birikmalar, aminlar, nitrofenollar, alkaloidlar ishtirok etganda ishlatib bo‘lmaydi.
Shisha (ionoselektiv membranali) elektrod. SHisha elektrod nazariyasini akademik B.P.Nikolskiy tomonidan ishlab chiqilgan. SHisha elektrodidagi shisha membrana vodorod ionining konsentratsiyasi har xil bo‘lgan ikki eritmani bir-biridan ajratib turadi. Bu vaqtda elektrod sirtida potensial yuzaga keladi. Tekshirishlarning ko‘rsatilishiga ko‘ra shisha to‘rsimon kremniy-kislorod zanjirlaridan iborat bo‘lib, oradagi bo‘sh joylar ishqoriy metallarning kationlari bilan band SHishaning tuzilishi
Bo‘sh joylardagi kationlar to‘rning tuzilishini buzmasdan qaytar ravishda almashinish reaksiyasiga kirisha oladi. Vodorod selektiv shisha elektrodning sharsimon qismiga kumush xloridli elektrod joylashtiriladi va u 0,1 m HCI (yoki boshqa elektrolit) bilan to‘ldiriladi. Bu tekshiriladigan eritmaga tushiriladigan yarim elementni tashkil etadi. SHisha elektrod potensiali shisha membrananing har ikkala tomonidagi eritmalar potensiallarining ayirmasiga tengdir.
Odatda ichki eritmaning potensiali doimiy bo‘lganligi uchun bu ayirma elektrod tushirilgan eritmaning potensialiga teng bo‘ladi va quyidagi formula bilan ifodalanadi.
E_sh.e =Const + 0,059 lg a_N+
E_sh.e =Const - 0,059 rN
Ushbuformulalardanko‘rinibturibdiki, shishaelektrodi H⁺ - ionlariganisbatan qaytaishlaydiganelektrodbo‘lib, undanasosaneritmalarning pH -inio‘lchashda, vodorodionlariningmiqdori – [H⁺] ni va shu kattaliklarga mos keladiga neritma potensialini o‘lchashda foydalaniladi.
Ikkinchiturelektrodlari- elektrodpotensialielektrodni hosil qiluvchimetallbilankameriydiganbirikma hosil qiluvchianionganisbatan qaytarbo‘lganvapotensialitashqieritmadagiboshqaionlarkonsentratsiyasigabog‘liqbo‘lmaganelektrodlardir.
Bu tur elektrodlar amaliyotda asosan solishtirma elektrodlar sifatida ishlatiladi. Solishtirma (taqqoslash) elektrodlarga misollar: Kalomel elektrodi - KE, kumush xloridli elektrodi-KXE.
Kumush xloridli elektrod. Kumush xloridli elektrod - KCI ning to‘yingan eritmasiga tushirilgan va sirti kam eriydigan AgCI moddasi bilan qoplangan kumush simdir. Uning formulasi: Ag/AgCI, CI^-.
KXE ning potensiali a_Ag+ ga bog‘liq bo‘lib, elektrod ichki eritmasidagi CI - ionlariga nisbatan qaytar elektroddir. Buning sababini KXE potensiali -E_KXE ni hisoblash formulasini keltirib chiqarish bilan tushuntirish mumkin.
Umuman, KXE uchun:
Lekin ichki eritmada Ag⁺ionlari yo‘q. Bu ion elektrod sirtidagi AgCI ning dissotsilanishi tufayli hosil bo‘ladi.
SHunga asosan:
Bu ifodadan elektro-kimyoviy jarayonda qatnashadigan kumush ionning aktiv konsentratsiyasi: ga tengligini e’tiborga olsak, E_KXE quyidagi ifodaga teng bo‘ladi:
Bu formuladagi ga teng bo‘lib, 20⁰S da uning qiymati +0,2220 v ga teng. Bu qiymatni yuqoridagi formulaga qo‘yilsa: E = 0,2220 - 0,059 lga_Cl bo‘ladi.
Bu formula KXE ning potensialini hisoblash formulasi deyiladi.
YUqorida aytilganidek, bu elektrodning potensiali a_Cl -ga bog‘liq. Agar ichki eritma sifatida 0,1 n KCI (HCI) eritmasidan foydalanilsa E_KXE =+0,2900 v; agar 1n KCI (HCI) eritmasi bo‘lsa, E_KXE = +0,2370 v bo‘ladi.
Tahlil tamoyili, usuli va metodologiyasi