Amperometriya - Fizika - Kurs ishlari

Dokument ma'lumotlari

Narxi	12000UZS
Hajmi	46.3KB
Xaridlar	1
Yuklab olingan sana	05 Mart 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Fizika

Amperometriya

Sotib olish

O’zbekiston Respublikasi
Oliy ta’lim, fan va innovatsiya vazirligi
Andijon davlat universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti kimyo ta’lim yo’nalishi
II- bosqich 202 guruh talabasi
Zulimova Muxlisabonuning
Analitik kimyo fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Amperometriya
Kurs ishi rahbari: Xolmirzayev U.
Andijon

Mundarija
Kirish…………………………………………………………………..……..… 3-4
1. Amberometriyaning elektrokimyodagi o’rni haqida ma’lumot……..…..... 5
1.1 Elektrokimyo va uning analitik kimyodagi ahamiyati haqida qisqacha
ma’lumot bering………………………………………………………………… 5-6
1.2 Amperometriya tushunchasi va uning elektrokimyoviy texnika sifatidagi
ahamiyati bilan tanishtiring……………………………………….…...…….….. 7-8
2. Amperometriya tamoyillari…………………………………….....….....… 9-10
2.1 Amperometrik o'lchovlarning asosiy tamoyillarini tushuntiring……….... 10-11
2.2 Amperometriyadagi elektrokimyoviy reaksiyalarni muhokama qiling....12-13
2.3 Amperometrik sozlashlarda ishlatiladigan ishchi elektrod, mos yozuvlar
elektrod va yordamchi elektrodni tavsiflang……………………………..…... 13-14
3. Asboblar va eksperimental o'rnatish………………………………........ 15-16
3.1 Potensiostat va elektrodlarni o'z ichiga olgan amperometriyaning tarkibiy
qismlarini tushuntiring……………………………………………………….. 16-18
3.2 Amperometriyada ishlatiladigan elektrodlarning har xil turlarini (masalan,
uglerodli elektrodlar, metall elektrodlar) va ularning xususiyatlarini muhokama
qiling…………………………………………………………………….…… 19-21
3.3 Aniq amperometrik o'lchovlar uchun hisobga olinishi kerak bo'lgan
eksperimental sharoit va parametrlarni tavsiflang………………………..….. 21-22
4. Amperometriyaning qo'llanilishi…………………………………...…… 23-24
4.1 Amperometriyaning biotibbiyot, atrof-muhit va sanoat tahlillari kabi turli
sohalarda turli xil qo'llanilishini muhokama qiling…………………...……… 25-27
4.3 Har bir dasturda amperometriyaning afzalliklari va cheklovlarini
ta'kidlang………………………………………………………………..……. 27-29
Xulosa……………………………………………………………………...….… 30
Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………………... 31
2

Kirish
Kirish amperometriya bo'yicha kurs ishining muhim qismidir, chunki u
sizning maqolangizning qolgan qismi uchun zamin yaratadi. U elektrokimyo
haqida umumiy ma'lumot berishi, amperometriya tushunchasi bilan tanishishi va
uning analitik texnika sifatidagi ahamiyatini tushuntirishi kerak. Kirish matnini
qanday tuzishingiz mumkinligiga misol:
1. Turli ilmiy fanlarda analitik kimyoning ahamiyati va uning haqiqiy
muammolarni hal qilishdagi roli haqida umumiy bayonot bilan boshlang.
2. Elektrokimyoning elektronlar almashinuvi bilan bog'liq kimyoviy
jarayonlarni o'rganish bilan shug'ullanadigan bo'limi bo'lgan elektrokimyo haqida
qisqacha ma'lumot bering. Uning energiyani saqlash, korroziyani oldini olish va
kimyoviy sintezda qo'llanilishini eslatib o'ting.
3. Namuna eritmasida kimyoviy turlarni aniqlash va miqdorini aniqlash uchun
ishlatiladigan kuchli elektrokimyoviy usul sifatida amperometriyani joriy qiling.
Uning sezgir va tanlangan o'lchovlarni ta'minlash qobiliyatini ta'kidlang.
4. Amperometriyaning analitik kimyodagi ahamiyatini tushuntiring. Bu
tadqiqotchilarga tahlil qiluvchi moddalar kontsentratsiyasini yuqori aniqlik va
aniqlik bilan aniqlashga qanday imkon berishini muhokama qiling va uni atrof-
muhit monitoringi, biotibbiyot tahlili va sanoat sifat nazorati kabi sohalarda
qimmatli qiladi.
5. Kurs ishining maqsadi va hajmini ayting. Siz yoritadigan
amperometriyaning o'ziga xos jihatlarini va qog'oz davomida ko'rib chiqmoqchi
bo'lgan asosiy fikrlarni belgilang.
Kirish oxirida o'quvchi kurs ishining maqsadi va analitik texnika sifatida
amperometriyaning ahamiyati haqida aniq tushunchaga ega bo'lishi kerak.
Mavzuning dolzarbligi. "Amperometriya" mavzusining dolzarbligi uning
qo'llanilishi va turli ilmiy va amaliy sohalarga qo'shgan hissalaridadir.
Amperometriyani o'rganish va tushunish orqali tadqiqotchilar va olimlar
takomillashtirilgan sensorli platformalar, diagnostika, atrof-muhit monitoringi
tizimlari va sanoat jarayonlarini rivojlantirishga hissa qo'shishlari mumkin.
3

Mavzuning dolzarbligi kengroq ilmiy hamjamiyat va turli xil ilovalar uchun
aniq va ishonchli tahliliy usullarni izlayotgan sohalarga taalluqlidir.
Kurs ishining maqsadi. Amperometriya bo'yicha kurs ishining maqsadi
talabalarga analitik kimyoda amperometriyaning tamoyillari, usullari va
qo'llanilishi haqida har tomonlama tushuncha berishdir. Umuman olganda,
amperometriya bo'yicha kurs ishining maqsadi talabalarni amperometrik tahlil
sohasini tushunish, qo'llash va unga hissa qo'shish uchun zarur bo'lgan nazariy
bilimlar, amaliy ko'nikmalar va analitik fikrlash bilan jihozlashdir.
Kurs ishining vazifasi. Amperometriya bo'yicha kurs ishining vazifasi
odatda nazariy o'rganish, amaliy tajribalar, ma'lumotlarni tahlil qilish va hisobot
yozishni o'z ichiga oladi. Muayyan vazifalar ta'lim muassasasi va kurs talablariga
qarab farq qilishi mumkin. Kurs ishining vazifalari talabalarga amperometriya
haqida yaxlit tushuncha berish, ularga o'z bilimlarini qo'llash, amaliy ko'nikmalarni
rivojlantirish, ma'lumotlarni tahlil qilish va o'z natijalarini samarali etkazish
imkonini beradi.
Kurs ishining ob’yekti. Amperometriya haqidagi asosiy qonunlari,
amperometriyaning tamoyillarini o’rganish va chuqur targ’b qilish.
Kurs ishining predmeti. Amperometrik usullari bo‘yicha chuqur izlanishlar
olib borish, axborotni tahlil qilish uchun tanqidiy fikrlash va analitik ko‘nikmalarni
qo‘llash.
Kurs ishining ilmiy ahamiyati: Ilmiy jihatdan qonunlarning o’rganilishi va
to’liq o’rganilmagan qismlari. Ushbu qonunlarning olimlar tomonidan
o’rganilayotgan belgilarining ahamiyati.
Amaliy jihatdan ulardan yuzaga chiqayotgan foydali va zararli
ko’rsatgichlarini bilish. Ularni o’rganish jarayonida bu belgilarning hisobga olgan
holda yondashish.
Kurs ishining hajmi: Ushbu kurs ishi 31 betdan iborat bo’lib 6 ta bobni o’z
ichiga oladi, kurs ishi kirish qism, xulosa va foydali adabiyotlar bandidan tashkil
topgan.
4

1. Amberometriyaning elektrokimyodagi o’rni haqida
ma’lumot.
1.1 Elektrokimyo va uning analitik kimyodagi ahamiyati haqida qisqacha
ma’lumot bering.
Elektrokimyo - kimyoning moddalar o'rtasida elektronlar almashinuvi bilan
bog'liq kimyoviy jarayonlarni o'rganish bilan shug'ullanadigan bo'limi. U kimyoviy
reaktsiyalar va elektr toklari o'rtasidagi munosabatlarga qaratilgan.
Elektrokimyoviy reaktsiyalar elektrod va elektrolitlar orasidagi interfeysda sodir
bo'ladi, bu elektr tokini o'tkaza oladigan ionlarni o'z ichiga olgan eritma.
Elektrokimyoda asosiy komponentlar elektrodlardir. Odatda ikki turdagi
elektrodlar mavjud: oksidlanish (elektronlarni yo'qotish) sodir bo'ladigan anod va
pasayish (elektronlarning ortishi) sodir bo'ladigan katod. Bu reaktsiyalar
elektrolitlardagi ionlarning harakati va elektrodlarga qo'llaniladigan potentsial farq
bilan boshqariladi.
Elektrokimyo analitik kimyoda, xususan, elektroanalitik texnika sohasida
muhim rol o'ynaydi. Ushbu usullar elektrokimyo tamoyillaridan eritmadagi
kimyoviy turlarni aniqlash, miqdoriy aniqlash va tavsiflash uchun foydalanadi.
Elektrokimyoning analitik kimyodagi ahamiyatini quyidagicha umumlashtirish
mumkin:
 Tanlangan aniqlash: Elektrokimyoviy usullar selektivlikni taklif qiladi, bu
murakkab namuna matritsalarida o'ziga xos analitlarni aniqlash va o'lchash
imkonini beradi. Tegishli elektrod tizimlarini loyihalash va elektrokimyoviy
sharoitlarni nazorat qilish orqali tahlilchilar, hatto aralashuvchi moddalar mavjud
bo'lganda ham maqsadli tahlilchilar uchun yuqori selektivlikka erishishlari
mumkin.
 Sezuvchanlik va aniqlash chegaralari: Elektrokimyoviy usullar yuqori
sezuvchanlikni ta'minlab, past konsentratsiyalarda analitlarni aniqlash imkonini
beradi. Elektrokimyoviy reaktsiyada hosil bo'ladigan oqim ko'pincha aniqlangan
moddaning konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lib, aniq miqdorni
aniqlashga imkon beradi. Elektroanalitik usullar past aniqlash chegaralariga
5

erishishi mumkin, bu ularni izlarni tahlil qilish va monitoring dasturlari uchun mos
qiladi.
 Tez tahlil: Elektrokimyoviy usullar ko'pincha boshqa an'anaviy usullarga
nisbatan tezkor tahlilni ta'minlaydi. Eksperimental o'rnatishning soddaligi va
elektrokimyoviy signalning tezkor javobi tez o'lchash imkonini beradi, bu esa
elektrokimyoviy usullarni real vaqtda tahlil qilish va jarayonni kuzatish uchun
jozibador qiladi.
 Ko'p qirrali va qo'llash doirasi: Elektrokimyoviy usullar analitik kimyoning
turli sohalarida qo'llanilishini topadi. Ular atrof-muhit tahlili, farmatsevtika tahlili,
oziq-ovqat va ichimliklar tahlili, sud-tibbiyot tahlili va boshqalarda qo'llaniladi.
Elektrokimyoviy sensorlar va biosensorlar tibbiy diagnostika, biomarkerlarni
monitoring qilish va tibbiy yordam ko'rsatish punktida sinov uchun keng
qo'llaniladi.
 Oksidlanish-qaytarilish jarayonlarining asosiy tushunchasi: Elektrokimyo
ko'plab kimyoviy reaktsiyalarda asosiy bo'lgan oksidlanish-qaytarilish jarayonlari
haqida fundamental tushuncha beradi. Bu tadqiqotchilarga reaktsiya mexanizmlari,
elektron uzatish kinetikasi va elektrokimyoviy tizimlarning termodinamikasini
tushunishga yordam beradi.
Umuman olganda, elektrokimyo selektivligi, sezgirligi, tezkor tahlil qilish
qobiliyati va ko'p qirrali qo'llanilishi tufayli analitik kimyoda qimmatli vositadir. U
tadqiqotchilarga analitik muammolarni hal qilish va turli ilmiy sohalardagi
yutuqlarga hissa qo'shish uchun kuchli texnikalar to'plamini taqdim etadi.
6

1.2 Amperometriya tushunchasi va uning elektrokimyoviy texnika sifatidagi
ahamiyati bilan tanishtiring.
Amperometriya elektrokimyoviy usul bo'lib, elektroddagi elektrokimyoviy
reaksiya natijasida hosil bo'lgan elektr tokini o'lchashni o'z ichiga oladi. U analitik
kimyoda eritmadagi kimyoviy turlarni aniqlash, miqdorini aniqlash va monitoring
qilish uchun keng qo'llaniladi 1
.
Amperometriyada namuna eritmasiga botirilgan elektrodga potentsial
(kuchlanish) qo'llaniladi. Eritmada qiziqish uyg'otadigan kimyoviy tur mavjud
bo'lsa, u elektrod yuzasida elektrokimyoviy reaksiyaga kirishadi. Bu reaksiya
elektrod va analit turi o'rtasida elektronlarning o'tkazilishini o'z ichiga oladi.
Elektrokimyoviy reaksiya sodir bo'lganda, elektrod orqali oqim o'tadi, bu
reaksiya tezligi va tahlil qilinadigan moddaning konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri
proportsionaldir. Ushbu oqim ampermetr yoki potentsiostat yordamida o'lchanadi,
bu esa analit konsentratsiyasi haqida miqdoriy ma'lumot beradi.
Amperometriyaning ahamiyati uning elektrokimyoviy texnika sifatidagi bir
qancha asosiy xususiyatlari va afzalliklaridadir:
 Sezuvchanlik: Amperometriya yuqori sezuvchanlikni ta'minlaydi, bu past
konsentratsiyalarda analitlarni aniqlash va o'lchash imkonini beradi. Amperometrik
o'lchovlarda hosil bo'lgan tokni aniq aniqlash mumkin, bu esa analit
kontsentratsiyasini aniq aniqlash imkonini beradi.
 Selektivlik: Tegishli elektrod materiallarini tanlash va eksperimental
sharoitlarni nazorat qilish orqali amperometriya ma'lum analitlar uchun yuqori
selektivlikni namoyish qilishi mumkin. Ushbu selektivlik namunaviy eritmada
mavjud bo'lgan boshqa komponentlarning shovqinlarini minimallashtirishga
yordam beradi.
 Tezkor javob: Amperometrik o'lchovlar tezkor javob vaqtlarini ta'minlaydi,
bu ularni real vaqtda tahlil qilish va monitoring ilovalari uchun mos qiladi. Texnika
1
Файзуллаев О. Туробов Н. Рўзиев Е. Қуватов А.Муҳаммадиев Н. Аналитик
7

tez va uzluksiz o'lchash imkonini beradi, bu esa tahlil qiluvchi moddalarni o'z
vaqtida aniqlash va tahlil qilish imkonini beradi.
 Ko'p qirralilik: Amperometriya ko'p qirrali bo'lib, noorganik ionlar, organik
birikmalar, biomolekulalar va gazlarni o'z ichiga olgan keng ko'lamli tahliliy
moddalarga qo'llanilishi mumkin. Ushbu ko'p qirralilik uni atrof-muhit
monitoringi, biomedikal tahlil va sanoat sifat nazorati kabi turli sohalarda qimmatli
qiladi.
 Miqdoriy tahlil: Amperometriya miqdoriy tahlil qilish imkonini beradi,
chunki o'lchangan oqim analit konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.
Kalibrlash egri chiziqlarini qurish va tegishli kalibrlash usullarini qo'llash orqali
aniq va ishonchli miqdoriy o'lchovlarni olish mumkin.
 Miniatizatsiya va ko'chma: Amperometrik sensorlar miniatyuralashtirilgan
bo'lishi va portativ qurilmalarga integratsiya qilinishi mumkin, bu esa joyida va
yordam ko'rsatish nuqtasida qo'llanilishi mumkin. Ushbu portativlik tez va qulay
o'lchovlarni ta'minlaydigan qo'lda analizatorlar va sensorli tizimlarni ishlab chiqish
imkonini beradi.
Umuman olganda, amperometriya kuchli elektrokimyoviy usul bo'lib, tahlil
qiluvchi moddalarning sezgir, tanlangan va miqdoriy o'lchovlarini ta'minlaydi.
Uning ahamiyati atrof-muhit monitoringi, biotibbiyot tahlili, jarayonlarni nazorat
qilish va sanoatda sifatni ta'minlash kabi keng ko'lamli ilovalardadir. Texnika
analitik kimyo sohasidagi yutuqlarga hissa qo'shishda davom etmoqda va turli
ilmiy sohalarda tadqiqotchilar va amaliyotchilar uchun qimmatli vositalarni taklif
qilmoqda.
8

2. Amperometriya tamoyillari.
Amperometriya tamoyillari elektrokimyoning fundamental tushunchalariga
asoslanadi. Texnika elektrodda elektrokimyoviy reaktsiya natijasida hosil bo'lgan
elektr tokini o'lchashni o'z ichiga oladi. Amperometriyaning asosiy printsiplari:
 Faraday qonuni: Amperometriya Faraday qonuniga tayanadi, unda
elektrodda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiya miqdori tizimdan o'tgan elektr
miqdori bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Boshqacha qilib aytganda,
o'lchangan oqim elektrokimyoviy reaktsiyada uzatilgan elektronlar soniga bog'liq.
 Elektrodni sozlash: Amperometriya ishchi elektrod, mos yozuvlar elektrod
va ba'zi hollarda yordamchi elektroddan iborat elektrod tizimidan foydalanishni
talab qiladi. Ishchi elektrod - bu tahlil qiluvchi moddaning elektrokimyoviy
reaksiyaga kirishadigan joyi. Yo'naltiruvchi elektrod barqaror mos yozuvlar
potentsialini ta'minlaydi, unga nisbatan ishchi elektrodning potentsiali o'lchanadi.
Yordamchi elektrod elektr davrini yakunlaydi.
 Potensial nazorat: Amperometriyada ish elektrodga mos yozuvlar
elektrodiga nisbatan doimiy potentsial (kuchlanish) qo'llaniladi. Ushbu potentsial
farq ko'pincha ishlaydigan elektrodga qo'llaniladigan potentsialni nazorat qiluvchi
va hosil bo'lgan oqimni o'lchaydigan potentsiostat yordamida saqlanadi.
 Analitni aniqlash: Qiziqarli tahlilchi namuna eritmasida mavjud bo'lganda, u
ishlaydigan elektrod yuzasida elektrokimyoviy reaktsiyaga kiradi. Bu reaktsiya
elektrod va analit o'rtasida elektronlarning o'tkazilishini o'z ichiga oladi.
Elektrokimyoviy reaktsiya tahlil qiluvchi moddaning tabiatiga qarab oksidlanish
(elektronlarning yo'qolishi) yoki qaytarilishi (elektronlarning ortishi) bo'lishi
mumkin.
 Oqim o'lchovi: Elektrokimyoviy reaksiya sodir bo'lganda, oqim ishchi
elektroddan o'tadi. Bu oqim reaksiya tezligiga va analitning konsentratsiyasiga
to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Oqim ampermetr yoki potentsiostatning o'zi
yordamida o'lchanadi, bu esa analit konsentratsiyasi haqida miqdoriy ma'lumot
beradi.
9

 Kalibrlash va miqdorni aniqlash: Miqdoriy o'lchovlarni olish uchun odatda
kalibrlash egri chizig'i tuziladi. Bu tahlil qiluvchi moddaning turli ma'lum
konsentrasiyalarida joriy javobni o'lchashni o'z ichiga oladi. Olingan kalibrlash
egri chizig'i noma'lum namunadagi tahlil qiluvchi moddaning kontsentratsiyasini
uning tegishli joriy javobiga qarab aniqlash imkonini beradi.
 Selektivlik va shovqin: Amperometriyaning selektivligi tegishli elektrod
materiallari va eksperimental sharoitlarni tanlash orqali kuchaytirilishi mumkin.
Biroq, namuna eritmasidagi boshqa komponentlarning shovqinlari hali ham sodir
bo'lishi mumkin. Namunalarni oldindan tozalash, elektrodni o'zgartirish va maxsus
reagentlardan foydalanish kabi strategiyalar shovqinlarni minimallashtirish va
selektivlikni yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.
Ushbu tamoyillarni tushunish orqali tadqiqotchilar va amaliyotchilar maxsus
tahlilchilar va ilovalar uchun amperometrik o'lchovlarni loyihalashlari va
optimallashtirishlari mumkin. Amperometriya tamoyillari sezgir, selektiv va
miqdoriy tahlil qilish imkonini beradi va analitik kimyoda keng qo'llanilishiga
yordam beradi.
2.1 Amperometrik o'lchovlarning asosiy tamoyillarini tushuntiring.
Amperometriya elektrokimyoviy usul bo'lib, elektroddagi elektrokimyoviy
reaksiya natijasida hosil bo'lgan elektr tokini o'lchashni o'z ichiga oladi.
Amperometrik o'lchovlarning asosiy tamoyillarini quyidagicha umumlashtirish
mumkin:
 Faraday qonuni: Amperometriya Faraday qonuniga asoslanadi, u
elektrokimyoviy reaksiyada ishlab chiqarilgan yoki iste'mol qilinadigan
moddaning miqdori tizimdan o'tgan elektr miqdoriga to'g'ridan-to'g'ri
proportsionaldir. Shuning uchun o'lchangan oqim reaktsiyada uzatilgan elektronlar
soniga bog'liq.
 Elektrodni o'rnatish: Amperometrik o'lchovlar ishlaydigan elektrod, mos
yozuvlar elektrod va ba'zi hollarda yordamchi elektrodni o'z ichiga olgan elektrod
tizimini talab qiladi. Ishchi elektrod - bu elektrokimyoviy reaksiya sodir bo'ladigan
10

joy. Yo'naltiruvchi elektrod barqaror mos yozuvlar potentsialini ta'minlaydi, unga
nisbatan ishchi elektrodning potentsiali o'lchanadi. Yordamchi elektrod elektr
davrini yakunlaydi.
 Potensial nazorat: Amperometriyada ish elektrodga mos yozuvlar
elektrodiga nisbatan doimiy potentsial (kuchlanish) qo'llaniladi. Ushbu potentsial
farq odatda potentsiostat yordamida boshqariladi, u natijada paydo bo'lgan oqimni
o'lchashda ishchi elektrodda kerakli potentsialni qo'llaydi va saqlaydi.
 Analitni aniqlash: Qiziqarli tahlilchi namuna eritmasida mavjud bo'lganda, u
ishlaydigan elektrod yuzasida elektrokimyoviy reaktsiyaga kiradi. Bu reaktsiya
elektrod va analit o'rtasida elektronlarning o'tkazilishini o'z ichiga oladi.
Elektrokimyoviy reaktsiya tahlil qiluvchi moddaning tabiatiga qarab oksidlanish
(elektronlarning yo'qolishi) yoki qaytarilishi (elektronlarning ortishi) bo'lishi
mumkin.
 Oqim o'lchovi: Elektrokimyoviy reaksiya sodir bo'lganda, oqim ishchi
elektroddan o'tadi. Bu oqim reaksiya tezligiga va analitning konsentratsiyasiga
to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Oqim ampermetr yoki potentsiostatning o'zi
yordamida o'lchanadi, bu esa analit konsentratsiyasi haqida miqdoriy ma'lumot
beradi.
 Kalibrlash va miqdorni aniqlash: Miqdoriy o'lchovlarni olish uchun odatda
kalibrlash egri chizig'i tuziladi. Bu tahlil qiluvchi moddaning turli ma'lum
konsentrasiyalarida joriy javobni o'lchashni o'z ichiga oladi. Olingan kalibrlash
egri chizig'i noma'lum namunadagi tahlil qiluvchi moddaning kontsentratsiyasini
uning tegishli joriy javobiga qarab aniqlash imkonini beradi.
 Selektivlik va shovqin: Amperometriyaning selektivligi tegishli elektrod
materiallari va eksperimental sharoitlarni tanlash orqali kuchaytirilishi mumkin.
Biroq, namuna eritmasidagi boshqa komponentlarning shovqinlari hali ham sodir
bo'lishi mumkin. Namunalarni oldindan tozalash, elektrodlarni o'zgartirish va
maxsus reagentlardan foydalanish kabi strategiyalar shovqinlarni kamaytirish va
selektivlikni yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.
11

Ushbu asosiy tamoyillarni tushungan holda, tadqiqotchilar va amaliyotchilar
maxsus tahlilchilar va ilovalar uchun amperometrik o'lchovlarni loyihalashlari va
optimallashtirishlari mumkin. Amperometriya sezgir, selektiv va miqdoriy tahlil
qilish imkonini beradi, bu uni analitik kimyoning turli sohalarida qimmatli qiladi.
2.2 Amperometriyadagi elektrokimyoviy reaksiyalarni muhokama qiling.
Amperometriya ishchi elektroddagi elektrokimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga oladi,
ular tahlil qilinadigan moddaning tabiatiga qarab oksidlanish yoki qaytarilish
reaktsiyasi bo'lishi mumkin. Keling, ikkala turdagi reaktsiyalarni ko'rib chiqaylik:
1. Oksidlanish reaktsiyasi: Oksidlanish reaktsiyasida analit turi ishchi
elektrodda elektronlarni yo'qotadi. Bu analitning yuqori oksidlanish darajasining
shakllanishiga yoki analitning oksidlangan mahsulotga aylanishiga olib keladi.
Oksidlanish reaktsiyasini quyidagicha ifodalash mumkin:
Analit → Oksidlangan mahsulot + ne^-
Masalan, glyukozani amperometrik aniqlashda glyukoza ishchi elektrodda
glyukonolakton hosil qilish va elektronlarni chiqarish uchun oksidlanadi:
Glyukoza → Glyukonolakton + 2H+ + 2e^-
2. Qaytarilish reaktsiyasi: Qaytarilish reaktsiyasida analit turi ishchi
elektrodda elektron oladi. Bu analitning past oksidlanish darajasining
shakllanishiga yoki reagentning uning qaytarilgan shakliga aylanishiga olib keladi.
Qaytarilish reaksiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Qaytaruvchi + ne^- → Qisqartirilgan mahsulot
Masalan, erigan kislorodni aniqlashda kislorod molekulalari ish elektrodida
gidroksid ionlarini hosil qilish uchun qaytariladi:
O2 + 2H2O + 4e^- → 4OH^-
Oksidlanish va qaytarilish reaktsiyalarida ham elektronlar oqimi elektr tokini
hosil qiladi, bu amperometrik o'lchovlar paytida o'lchanadi. Oqim elektrokimyoviy
reaksiya tezligiga va tahlil qiluvchi moddaning konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri
proportsionaldir.
12

Shuni ta'kidlash kerakki, amperometriyadagi elektrokimyoviy reaktsiyalar
ishchi elektrod va mos yozuvlar elektrod o'rtasidagi qo'llaniladigan potentsial farq
tomonidan boshqariladi. Bu potentsial farq elektrokimyoviy jarayonning
termodinamikasi va kinetikasini boshqarib, kerakli oksidlanish yoki qaytarilish
reaksiyasining ishchi elektrodda sodir bo‘lishini ta’minlaydi.
Umuman olganda, amperometriya bilan bog'liq o'ziga xos elektrokimyoviy
reaktsiyalar qiziqish analitiga va o'lchashning istalgan maqsadiga bog'liq. Ishchi
elektrodni diqqat bilan tanlash va eksperimental sharoitlarni nazorat qilish orqali
tadqiqotchilar aniq va sezgir o'lchovlarga erishish uchun elektrokimyoviy
reaktsiyalarni optimallashtirishlari mumkin.
2.3 Amperometrik sozlashlarda ishlatiladigan ishchi elektrod , mos yozuvlar
elektrod va yordamchi elektrodni tavsiflang .
Amperometrik qurilmalarda uch turdagi elektrodlar odatda qo ' llaniladi : ishchi
elektrod , mos yozuvlar elektrod va yordamchi elektrod . Bu erda har bir
elektrodning tavsifi:
 Ishchi elektrod: Ishchi elektrod qiziq elektrokimyoviy reaksiya sodir
bo'ladigan elektroddir. Analit turlarini o'z ichiga olgan oksidlanish yoki qaytarilish
reaktsiyalari uchun joy bo'lib xizmat qiladi. Ishchi elektrod maxsus dasturga qarab
turli xil materiallardan tayyorlanishi mumkin. Ishlaydigan elektrodlar uchun
ishlatiladigan umumiy materiallarga qimmatbaho metallar (masalan, platina, oltin
yoki kumush), uglerodga asoslangan materiallar (shisha uglerod yoki uglerod
nanotubalari kabi) va o'zgartirilgan elektrodlar (ferment bilan o'zgartirilgan
elektrodlar yoki nanozarrachalar bilan o'zgartirilgan elektrodlar) kiradi. . Ishchi
elektrod materialini tanlash qiziqtirgan analit, kerakli sezuvchanlik va selektivlik
va tajriba sharoitlari kabi omillarga bog'liq.
 Yo'naltiruvchi elektrod: Yo'naltiruvchi elektrod barqaror va ma'lum mos
yozuvlar potentsialini ta'minlaydi, unga nisbatan ishchi elektrodning potentsiali
o'lchanadi. Amperometrik o'lchash vaqtida ishlaydigan elektrodda doimiy
potentsialni saqlashga yordam beradi. Yo'naltiruvchi elektrod o'lchov davomida
13

doimiy bo'lib qoladigan aniq belgilangan va takrorlanadigan potentsialga ega
bo'lishi kerak. Amperometriyada eng ko'p ishlatiladigan mos yozuvlar elektrod
kumush / kumush xlorid elektrodidir (Ag / AgCl). U kaliy xlorid (KCl) elektrolit
eritmasiga botirilgan kumush xlorid qatlami bilan qoplangan kumush simdan
iborat. Kumush/kumush xlorid-qaytarilish-qaytarilish juftligi va elektrolit
eritmasidagi xlorid ionlari o'rtasidagi muvozanat tufayli mos yozuvlar elektrodning
potentsiali doimiy bo'lib qoladi. Boshqa mos yozuvlar elektrodlari,
 Yordamchi elektrod: Qarshi elektrod yoki oqim qaytaruvchi elektrod sifatida
ham tanilgan yordamchi elektrod elektrokimyoviy hujayradagi elektr davrini
yakunlaydi. Uning asosiy vazifasi ishchi elektrod va mos yozuvlar elektrod
o'rtasida oqim o'tishi uchun yo'lni ta'minlashdir. Yordamchi elektrod odatda
qiziqish uyg'otadigan elektrokimyoviy reaktsiyalarda qatnashmaydigan inert
materialdan tayyorlanadi. Yordamchi elektrod uchun keng tarqalgan ishlatiladigan
materiallar platina, grafit yoki uglerod tayoqlarini o'z ichiga oladi. Rezistiv
yo'qotishlarni kamaytirish va samarali oqim o'tkazilishini ta'minlash uchun
yordamchi elektrod katta sirt maydoniga ega bo'lishi kerak.
Ushbu uchta elektrod (ishchi elektrod, mos yozuvlar elektrod va yordamchi
elektrod) elektrokimyoviy hujayra ichida o'zaro bog'langan va qo'llaniladigan
potentsialni boshqaradigan va natijada paydo bo'lgan oqimni o'lchaydigan
potentsiostatga ulangan. Ushbu elektrodlarni to'g'ri tanlash va sozlash aniq va
ishonchli amperometrik o'lchovlar uchun juda muhim, bu esa analit
konsentratsiyasini aniq aniqlashni ta'minlaydi.
14

3. Asboblar va eksperimental o'rnatish.
Amperometriya aniq va ishonchli o'lchovlarni amalga oshirish uchun maxsus
asboblar va eksperimental o'rnatishni talab qiladi. Amperometrik tajribalarda keng
qo'llaniladigan asboblar va eksperimental o'rnatishning umumiy ko'rinishi:
 Potensiostat: Potensiostat amperometriyada hal qiluvchi vositadir. U mos
yozuvlar elektrodiga nisbatan ishchi elektrodga qo'llaniladigan potentsialni
(kuchlanishni) boshqaradi va natijada paydo bo'lgan oqimni o'lchaydi. Potensiostat
uchta asosiy komponentdan iborat: ishchi elektrod kiritish, mos yozuvlar elektrod
kiritish va qarshi elektrod kiritish. U qo'llaniladigan potentsial ustidan aniq
nazoratni ta'minlaydi va o'lchash vaqtida doimiy potentsialni saqlaydi. Potensiostat
shuningdek, joriy vaqt (It) egri chiziqlarini yozib olish va turli eksperimental
parametrlarni sozlash imkonini beradi.
 Elektrokimyoviy hujayra: elektrokimyoviy hujayra ishchi elektrod, mos
yozuvlar elektrod va yordamchi elektrodni o'z ichiga oladi. Ishchi elektrod odatda
elektrokimyoviy reaktsiya sodir bo'ladigan kichik, yaxshi aniqlangan sirt
maydonidir. Yo'naltiruvchi elektrod va yordamchi elektrod ishchi elektrodga yaqin
joyda joylashgan. Hujayra eritma qarshiligini minimallashtirish va analitning
ishchi elektrod yuzasiga samarali massa tashishini ta'minlash uchun mo'ljallangan.
 Namuna kiritish tizimi: Namuna kiritish tizimi tahlil qilish uchun analit
eritmasini elektrokimyoviy hujayraga etkazib beradi. Ushbu tizim maxsus dastur
va namuna turiga qarab farq qilishi mumkin. Analit eritmasining uzluksiz yoki
boshqariladigan oqimini ta'minlash uchun u shpritsli nasos yoki oqim in'ektsiya
tizimini o'z ichiga olishi mumkin.
 Ma'lumotlarni yig'ish tizimi: Amperometrik ma'lumotlarni yozib olish va
tahlil qilish uchun ma'lumotlarni yig'ish tizimi qo'llaniladi. Odatda u o'lchangan
oqim ma'lumotlarini to'playdigan va saqlaydigan potentsiostatga ulangan
kompyuter yoki ma'lumotlar jurnalidan iborat. Ma'lumotlarni yig'ish dasturi joriy
javobni real vaqt rejimida kuzatish imkonini beradi va keyingi ma'lumotlarni tahlil
qilish imkonini beradi.
15

 Kalibrlash standartlari: Miqdoriy o'lchovlarni olish uchun ma'lum analit
konsentratsiyasining kalibrlash standartlari talab qilinadi. Ushbu standartlar bir
qator kontsentratsiyalarni qamrab oladi va analit konsentratsiyasini o'lchangan
oqim reaktsiyasiga bog'lovchi kalibrlash egri chizig'ini yaratish uchun ishlatiladi.
Keyin kalibrlash egri chizig'i noma'lum namunalarning kontsentratsiyasini ularning
tegishli joriy javoblari asosida aniqlash uchun ishlatiladi.
 Tajriba shartlari: Harorat, pH va aralashtirish tezligi kabi tajriba sharoitlari
aniq va takrorlanadigan natijalarni ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan nazorat
qilinishi kerak. Ushbu shartlar elektrokimyoviy reaktsiya tezligiga va elektrod
sirtlarining barqarorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Umuman olganda, amperometriyadagi asboblar va eksperimental o'rnatish
qo'llaniladigan potentsialni aniq nazorat qilishni ta'minlash, doimiy potentsialni
saqlash va natijada tokni aniq o'lchash uchun mo'ljallangan. Ushbu komponentlar
va eksperimental shartlar amperometrik usullardan foydalangan holda tahlil
qiluvchi moddalarni sezgir, tanlab olish va miqdoriy tahlilini ta'minlash uchun
birgalikda ishlaydi.
3.1 Potensiostat va elektrodlarni o'z ichiga olgan amperometriyaning
tarkibiy qismlarini tushuntiring 2
.
Amperometriyani sozlash bir nechta asosiy komponentlardan, jumladan,
potensiostat va elektrodlardan iborat. Keling, har bir komponentni batafsil
muhokama qilaylik:
1. Potensiostat: Potensiostat amperometriyadagi muhim asbob bo'lib, ish
elektrodiga mos yozuvlar elektrodiga nisbatan qo'llaniladigan potentsialni nazorat
qiladi va natijada paydo bo'lgan oqimni o'lchaydi. U bir nechta tarkibiy qismlardan
iborat:
2
Ruziyev E . A Elektrokimyoviy analiz usullari bo ’ yicha masalalar to ’ plami SamDU 2017
16

 Ishchi elektrodga kirish: bu kirish elektrokimyoviy reaktsiya sodir
bo'ladigan elektrod bo'lgan ishchi elektrodga ulanadi. Potensiostat ishlaydigan
elektrodga aniq va barqaror potentsial beradi.
 Yo'naltiruvchi elektrodga kirish: Bu kirish mos yozuvlar elektrodiga
ulanadi, bu esa barqaror va ma'lum mos yozuvlar potentsialini ta'minlaydi, unga
nisbatan ishchi elektrodning potentsiali o'lchanadi. Potensiostat ishchi va mos
yozuvlar elektrodlari o'rtasidagi doimiy potentsial farqni saqlaydi.
 Hisoblagich elektrodga kirish: bu kirish yordamchi elektrodga ulanadi,
shuningdek, taymer elektrod yoki oqim qaytaruvchi elektrod sifatida ham tanilgan.
Qarshi elektrod oqim oqimi uchun yo'lni ta'minlash orqali elektr davrini
yakunlaydi. Potensiostat qarshi elektrod orqali o'tadigan oqimni boshqaradi.
 Boshqarish davri: Potensiostat ishchi elektrodda doimiy potentsialni
saqlab turish uchun qo'llaniladigan potentsialni sozlaydigan boshqaruv sxemasini
o'z ichiga oladi. U doimiy ravishda ishchi va mos yozuvlar elektrodlari orasidagi
potentsial farqni kuzatib boradi va potentsialni doimiy ushlab turish uchun oqimni
sozlaydi.
 Oqim o'lchovi: potentsiostat ishchi elektrod orqali o'tadigan oqimni
o'lchaydi. U real vaqt rejimida oqimni yozib olishi va keyingi tahlil uchun
ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.
2. Ishchi elektrod: Ishchi elektrod qiziq elektrokimyoviy reaksiya sodir
bo'ladigan elektroddir. Muayyan qo'llanilishiga va o'rganilayotgan tahlil qiluvchiga
qarab turli materiallardan tayyorlanishi mumkin. Umumiy materiallarga olijanob
metallar (masalan, platina, oltin yoki kumush), uglerodga asoslangan materiallar
(masalan, shishasimon uglerod yoki uglerod nanotubalari) yoki o'zgartirilgan
elektrodlar (ferment bilan o'zgartirilgan elektrodlar yoki nanozarrachalar bilan
o'zgartirilgan elektrodlar) kiradi. Ishchi elektrod analitning elektrokimyoviy
reaksiyaga kirishishi uchun sirtni ta'minlaydi va natijada paydo bo'lgan oqim
potensiostat tomonidan o'lchanadi.
17

3. Yo'naltiruvchi elektrod: Yo'naltiruvchi elektrod barqaror va ma'lum mos
yozuvlar potentsialini ta'minlaydi, unga nisbatan ishchi elektrodning potentsiali
o'lchanadi. Amperometrik o'lchash vaqtida ishlaydigan elektrodda doimiy
potentsialni saqlashga yordam beradi. Amperometriyada eng ko'p ishlatiladigan
mos yozuvlar elektrod kumush / kumush xlorid elektrodidir (Ag / AgCl).
To'yingan kalomel elektrodi (SCE) yoki standart vodorod elektrodi (SHE) kabi
boshqa mos yozuvlar elektrodlari ham ishlatilishi mumkin. Yo'naltiruvchi elektrod
elektrokimyoviy hujayradagi potentsialni aniq va aniq nazorat qilish uchun
zarurdir.
4. Yordamchi elektrod: Qarshi elektrod yoki oqim qaytaruvchi elektrod
sifatida ham tanilgan yordamchi elektrod amperometrik sozlashda elektr zanjirini
yakunlaydi. Odatda elektrokimyoviy reaksiyalarda qatnashmaydigan inert
materialdan tayyorlanadi. Umumiy materiallarga platina, grafit yoki uglerod
tayoqchalari kiradi. Yordamchi elektrod samarali oqim o'tkazilishini ta'minlash va
qarshilik yo'qotishlarini minimallashtirish uchun katta sirt maydoniga ega. U ishchi
elektrod va mos yozuvlar elektrod o'rtasidagi kontaktlarning zanglashiga olib
keladigan elektrokimyoviy hujayradan oqim o'tishiga imkon beradi.
Birgalikda bu komponentlar (potentsiostat, ishchi elektrod, mos yozuvlar
elektrod va yordamchi elektrod) amperometriyani sozlashning asosini tashkil
qiladi. Ular qo'llaniladigan potentsialni aniq nazorat qilish, hosil bo'lgan oqimni
o'lchash va elektrokimyoviy reaktsiyalarni aniq tahlil qilish imkonini beradi.
Ushbu komponentlarni diqqat bilan tanlash va optimallashtirish orqali
tadqiqotchilar tadqiqot va tahlilning turli sohalarida sezgir, tanlangan va miqdoriy
amperometrik o'lchovlarni amalga oshirishlari mumkin.
18

3.2 Amperometriyada ishlatiladigan elektrodlarning har xil turlarini
(masalan, uglerodli elektrodlar, metall elektrodlar) va ularning xususiyatlarini
muhokama qiling 3
Amperometriyada elektrokimyoviy reaktsiyalarni osonlashtirish va oqimni
aniq o'lchash imkonini beradigan turli xil elektrodlar qo'llaniladi. Elektrod
materialini tanlash tahlil qilinadigan moddaning tabiati, kerakli sezuvchanlik va
selektivlik va tajriba sharoitlari kabi omillarga bog'liq. Amperometriyada
ishlatiladigan elektrodlarning bir nechta keng tarqalgan turlari:
1. Uglerodga asoslangan elektrodlar:
 Shishasimon uglerod elektrodlari: Shishasimon uglerod elektrodlari
mukammal elektrokimyoviy xossalari tufayli amperometrik o'lchovlarda keng
qo'llaniladi. Ular silliq va inert sirtga ega, bu esa yon reaktsiyalardan shovqinni
kamaytiradi. Shishasimon uglerod elektrodlari yuqori potentsiallarda o'lchash
imkonini beruvchi keng potentsial oynani namoyish etadi. Ular oksidlanish va
qaytarilish reaktsiyalari uchun javob beradi va yaxshi sezuvchanlik va past fon
oqimini taklif qiladi.
 Uglerod pastasi elektrodlari: Uglerod pastasi elektrodlari ko'p qirrali va ishlab
chiqarish oson. Ular uglerod kukunini mineral moy yoki kerosin mumi kabi
bog'lovchi bilan aralashtirish orqali tayyorlanadi. Ushbu elektrodlar yuqori
sezuvchanlik, past fon oqimini taklif qiladi va selektivlikni oshirish uchun turli
materiallar bilan osongina o'zgartirilishi mumkin.
 Uglerod nanotuba elektrodlari: Uglerod nanotubalari (CNTs) yuqori sirt
maydoni va noyob elektrokimyoviy xususiyatlarga ega mukammal o'tkazuvchan
materiallardir. CNT elektrodlari yuqori sezuvchanlikni ta'minlaydi va analitni
aniqlashni yaxshilash uchun funktsional bo'lishi mumkin. Ular, ayniqsa,
biomolekulalar va atrof-muhitni ifloslantiruvchi moddalarni aniqlash uchun
foydalidir.
3
Ruziyev E.A Kimyoviy analiz usullari bo’yicha masalalar to’plami Samarqand: SamDU 2017
19

2. Metall elektrodlar:
 Platina elektrodlari: Platina elektrodlari barqarorligi, o'tkazuvchanligi va
keng elektrokimyoviy potentsial diapazoni tufayli amperometriyada keng
qo'llaniladi. Ular turli elektrokimyoviy reaktsiyalar, shu jumladan oksidlanish va
qaytarilish reaktsiyalari uchun javob beradi. Platin elektrodlari yaxshi sezuvchanlik
va past fon oqimini ta'minlaydi.
 Oltin elektrodlar: Oltin elektrodlar mukammal o'tkazuvchanligi va
barqarorligi bilan mashhur. Ular biologik tizimlar bilan mosligi tufayli odatda
biomedikal va bioanalitik dasturlarda qo'llaniladi. Oltin elektrodlar o'z-o'zidan
yig'iladigan mono qatlamlar bilan osongina o'zgartirilishi yoki selektivlikni
oshirish uchun biomolekulalar bilan funktsionallashtirilishi mumkin.
 Kumush elektrodlar: kumush elektrodlar arzonligi va yaxshi elektr
o'tkazuvchanligi tufayli ko'pincha amperometrik o'lchovlarda qo'llaniladi. Ular
turli xil tahlil qiluvchi moddalarni, shu jumladan og'ir metallar va organik
birikmalarni aniqlash uchun javob beradi. Kumush elektrodlar oksidlanishga moyil
bo'lishi mumkin, shuning uchun ular odatda bir martalik o'lchovlar uchun yoki bir
martalik elektrodlar sifatida ishlatiladi.
3. O'zgartirilgan elektrodlar:
 Ferment bilan o'zgartirilgan elektrodlar: fermentlar bilan o'zgartirilgan
elektrodlar o'ziga xos analitlarni selektiv va sezgir aniqlashni ta'minlash uchun
elektrod yuzasiga fermentlarni o'z ichiga oladi. Fermentlar analit ishtirokidagi
elektrokimyoviy reaksiyalarni katalizlab, joriy signalni kuchaytiradi. Ushbu
elektrodlar odatda glyukoza, xolesterin va boshqa biomarkerlar uchun biosensing
ilovalarida qo'llaniladi.
 Nanozarrachalar bilan modifikatsiyalangan elektrodlar: Nanozarrachalar
bilan o'zgartirilgan elektrodlar nanozarrachalarni (oltin, kumush yoki uglerod
nanozarralari kabi) elektrod yuzasiga cho'ktirishni o'z ichiga oladi.
Nanozarrachalar yuqori sirt maydonini ta'minlaydi, elektron o'tkazishni
20

osonlashtiradi va sezgirlikni oshiradi. Ular, shuningdek, maqsadli analitni aniqlash
uchun ligandlar yoki retseptorlar bilan funktsionallashtirilishi mumkin.
Har bir elektrod turi o'zining afzalliklari va cheklovlariga ega va tanlov
eksperimentning o'ziga xos talablariga bog'liq. Amperometrik o'lchovlar uchun
elektrodni tanlashda barqarorlik, sezgirlik, selektivlik va tahlil qiluvchi va
eksperimental sharoitlarga muvofiqligi kabi omillarni hisobga olish kerak.
3.3 Aniq amperometrik o'lchovlar uchun hisobga olinishi kerak bo'lgan
eksperimental sharoit va parametrlarni tavsiflang.
To'g'ri amperometrik o'lchovlarni ta'minlash uchun bir nechta eksperimental
sharoit va parametrlarni diqqat bilan nazorat qilish kerak. Bu erda bir nechta
muhim fikrlar mavjud:
 Harorat: elektrokimyoviy hujayraning harorati nazorat qilinishi va o'lchov
davomida doimiy qiymatda saqlanishi kerak. Harorat elektrokimyoviy
reaktsiyalarning kinetikasiga ta'sir qiladi va haroratning o'zgarishi o'lchangan
oqimning o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Haroratni nazorat qilish haroratni
nazorat qiluvchi kamera yoki suv hammomi yordamida amalga oshirilishi mumkin.
 pH: Elektrolit eritmasining pH darajasi elektrokimyoviy reaktsiyaga va
elektrod yuzasining barqarorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. pH nazorat
qilinishi va analit va elektrod materiallariga mos keladigan ma'lum bir qiymatda
saqlanishi kerak. Istalgan pH darajasini saqlab qolish uchun bufer eritmalari yoki
pH ni sozlovchi reagentlardan foydalanish mumkin.
 Aralashtirish yoki oqim tezligi: elektrokimyoviy hujayradagi
boshqariladigan oqim tezligini aralashtirish yoki ushlab turish tahlil qiluvchi
moddaning elektrod yuzasiga samarali massa tashishini ta'minlaydi. Bu
konsentratsiyaning polarizatsiyasini minimallashtirishga yordam beradi va
o'lchovlarning aniqligi va takrorlanishini oshiradi. Aralashtirish magnit
aralashtirgich yordamida amalga oshirilishi mumkin, oqim xujayrasi esa uzluksiz
oqim amperometriyasi uchun ishlatilishi mumkin.
21

 Analit konsentratsiyasi: aniq va ishonchli o'lchovlarga erishish uchun tahlil
qiluvchi moddaning kontsentratsiyasi tegishli diapazonda optimallashtirilishi
kerak. Konsentratsiyaning juda pastligi zaif oqim signaliga olib kelishi mumkin,
juda yuqori konsentratsiya esa elektrodning ifloslanishi yoki shovqin ta'siriga olib
kelishi mumkin. Analitning kutilgan kontsentratsiyasi diapazonini qamrab oluvchi
bir qator standart eritmalar bilan asbobni kalibrlash aniq miqdorni aniqlash uchun
zarur.
 Interferentsiya qiluvchi moddalar: Ba'zi tahlilchilarga namuna matritsasidagi
aralashuvchi moddalar mavjudligi ta'sir qilishi mumkin. Ushbu moddalar fon
oqimiga, elektrod yuzasining ifloslanishiga olib kelishi yoki kerakli
elektrokimyoviy reaktsiyaga xalaqit berishi mumkin. Interferentsiyani kamaytirish
va o'lchov aniqligini oshirish uchun namunani oldindan tozalash yoki tanlab
ajratish usullari talab qilinishi mumkin.
 Elektrodni konditsionerlash: Haqiqiy o'lchovdan oldin elektrodlar
barqarorligi va takrorlanishini ta'minlash uchun konditsioner yoki faollashtirishni
talab qilishi mumkin. Konditsionerlik protseduralari elektrod materiali va oldingi
foydalanishga qarab, tsiklik voltametriya, potentsial skanerlash yoki tozalash
protseduralari kabi elektrokimyoviy oldindan ishlov berishni o'z ichiga olishi
mumkin.
 Asbobni kalibrlash: kalibrlash analit kontsentratsiyasining aniq miqdorini
aniqlash uchun juda muhimdir. Analit konsentratsiyasi ma'lum bo'lgan bir qator
standart eritmalar yordamida kalibrlash egri chizig'i tuzilishi kerak. Kalibrlash egri
chizig'i o'lchangan oqimni analit konsentratsiyasiga bog'laydi va ularning mos
keladigan oqim javoblari asosida noma'lum namuna kontsentratsiyasini aniqlashga
imkon beradi.
Shuni ta'kidlash kerakki, maxsus eksperimental shartlar va parametrlar tahlil
qilinadigan moddaning tabiatiga, elektrod materialiga va kerakli sezuvchanlik va
selektivlikka qarab farq qilishi mumkin.
22

4. Amperometriyaning qo'llanilishi
Amperometriya ko'p qirrali elektrokimyoviy usul bo'lib, turli sohalarda keng
qo'llanilishi mumkin. Analitlarni sezgir, tanlab olish va real vaqt rejimida o'lchash
qobiliyati uni ko'p sohalarda qimmatli qiladi. Amperometriyaning ba'zi mashhur
ilovalari:
 Biosensing: Amperometriya biosensing ilovalarida, ayniqsa tibbiy
diagnostika va biotexnologiya sohasida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Fermentga
asoslangan amperometrik biosensorlar glyukoza, xolesterin va neyrotransmitterlar
kabi biomarkerlarni aniqlash uchun keng qo'llaniladi. Amperometriyaning yuqori
sezuvchanligi va o'ziga xosligi ushbu tahlil qiluvchi moddalarning tez va aniq
miqdorini aniqlashga imkon beradi, bu esa diabetni boshqarish, klinik diagnostika
va tadqiqotlar uchun glyukoza monitoringida qimmatlidir.
 Atrof-muhit monitoringi: Amperometriya atrof-muhit monitoringi va
ifloslanishni nazorat qilishda keng qo'llaniladi. U turli xil atrof-muhitni
ifloslantiruvchi moddalarni, jumladan og'ir metallar, pestitsidlar va organik
birikmalarni aniqlashi va miqdorini aniqlashi mumkin. Amperometrik sensorlar
suv sifati, havo ifloslanishi va tuproq ifloslanishini real vaqt rejimida kuzatish
uchun ishlatiladi. Tez javob berish vaqti va amperometriyaning yuqori sezgirligi
uni atrof-muhitni tahlil qilish va monitoring qilish uchun samarali vositaga
aylantiradi.
 Farmatsevtik tahlil: Amperometriya farmatsevtik tahlilda dori vositalarini
topish, ishlab chiqish va sifat nazorati uchun ishlatiladi. Bu farmatsevtika
formulalarida dori birikmalari, metabolitlari va aralashmalarini aniqlash imkonini
beradi. Dori vositalarining miqdorini aniqlash va ularning dozalash shakllaridan
chiqarilishini nazorat qilish uchun amperometrik aniqlash (HPLC-AD) bilan
birgalikda yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi kabi amperometrik usullar
qo'llaniladi.
 Oziq-ovqat va ichimliklar sanoati: Amperometriya oziq-ovqat va ichimliklar
sanoatida sifat nazorati va xavfsizlikni baholash uchun ilovalarni topadi. U og'ir
23

metallar, mikotoksinlar va pestitsid qoldiqlari kabi oziq-ovqat mahsulotlarini
ifloslantiruvchi moddalarni aniqlash uchun ishlatiladi. Amperometrik sensorlar
oziq-ovqat va ichimliklardagi muhim birikmalarni, jumladan antioksidantlar,
vitaminlar va konservantlarni aniqlash uchun ham qo'llaniladi.
 Elektroanaliz: Amperometriya elektroanalizning asosiy usuli bo'lib, u
elektroaktiv turlarni aniqlash va elektrokimyoviy reaktsiyalarni o'rganishni o'z
ichiga oladi. U reaksiya mexanizmlarini, kinetikasini va termodinamikasini
o'rganish uchun ishlatiladi. Tsiklik voltametriya va xronoamperometriya kabi
usullar oksidlanish-qaytarilish jarayonlari, elektrod jarayonlari va tahlil qiluvchi
moddalarning elektrokimyoviy harakati haqida qimmatli ma'lumotlarni beradi.
 Biotibbiyot tadqiqotlari: Amperometriya biomedikal tadqiqotlarda muhim
rol o'ynaydi, bu neyrotransmitterlarning chiqarilishi va neyronal faollikni o'rganish
imkonini beradi. U miya va boshqa to'qimalarda dopamin, serotonin va
norepinefrin kabi neyrotransmitterlarni real vaqtda monitoring qilish uchun
ishlatiladi. Amperometriya neyrokimyoviy jarayonlarni, neyrotransmitterlar
dinamikasini va turli fiziologik va patologik sharoitlarda ularning rolini aniqlashga
yordam beradi.
 Sanoat jarayonlari: Amperometriya sanoat jarayonlarida, shu jumladan
elektrokaplama, elektrokaplama va elektrokimyoviy sintezda qo'llanilishini topadi.
U elektrokimyoviy reaktsiyalarni kuzatish va nazorat qilish va jarayon
parametrlarini optimallashtirish uchun ishlatiladi. Amperometrik sensorlar sanoat
oqava suvlarini tozalash va gazni ifloslantiruvchi moddalarni elektrokimyoviy
aniqlashda asosiy parametrlarni aniqlash uchun ham qo'llaniladi.
Bu amperometriyaning turli xil qo'llanilishiga bir nechta misollar. Haqiqiy
vaqtda, miqdoriy va tanlab o'lchovlarni ta'minlash qobiliyati uni analitik kimyo,
atrof-muhit monitoringi, biotibbiyot tadqiqotlari va turli sohalarda ajralmas
vositaga aylantiradi. Texnologiyaning rivojlanishi davom etar ekan,
amperometriyada yangi ilovalar va ishlanmalar paydo bo'lishi kutilmoqda.
24

4.1 Amperometriyaning biotibbiyot, atrof-muhit va sanoat tahlillari kabi
turli sohalarda turli xil qo'llanilishini muhokama qiling.
Amperometriya ko'p qirrali elektrokimyoviy texnika sifatida turli sohalarda
keng qo'llanilishini topadi. Bu erda biz biotibbiyot, atrof-muhit va sanoat tahlilida
amperometriyaning turli xil qo'llanilishini muhokama qilamiz:
1. Biotibbiy tahlil:
 Neyrotransmitterni aniqlash: Amperometriya markaziy asab tizimida
neyrotransmitter chiqarilishini kuzatish va o'lchash uchun keng qo'llaniladi. Bu real
vaqt rejimida dopamin, serotonin va norepinefrin kabi neyrotransmitterlarni
aniqlash va ularning miqdorini aniqlash imkonini beradi, ularning dinamikasi va
nevrologik kasalliklar, giyohvandlik va miya faoliyatidagi roli haqida tushuncha
beradi.
 Biosensing va tibbiy diagnostika: Amperometrik biosensorlar tibbiy
diagnostikada muhim rol o'ynaydi. Ular turli xil biomarkerlarni, shu jumladan
glyukoza, xolesterin, laktat va fermentlarni aniqlash va miqdorini aniqlash uchun
ishlatiladi. Amperometrik biosensorlar qandli diabetni boshqarish uchun glyukoza
monitoringi va kasalliklarni tez va aniq tashxislash uchun tibbiy punktni
tekshirishda qo'llaniladi.
 Farmatsevtik tahlil: Amperometriya farmatsevtik tahlilda dori-darmonlarni
aniqlash, ishlab chiqish va sifat nazorati uchun ishlatiladi. Bu dori birikmalari,
metabolitlari va aralashmalarini aniqlash imkonini beradi. Amperometrik usullar,
masalan, amperometrik aniqlash (HPLC-AD) bilan birgalikda yuqori samarali
suyuqlik xromatografiyasi, dori miqdorini aniqlash va formulalardan dori
chiqarilishini kuzatish uchun qo'llaniladi.
2. Atrof-muhit tahlili:
 Suv sifati monitoringi: Amperometriya ifloslantiruvchi moddalar va
ifloslantiruvchi moddalarni, shu jumladan og'ir metallar, pestitsidlar va organik
birikmalarni aniqlash va miqdorini aniqlash orqali suv sifatini kuzatishda muhim
rol o'ynaydi. Amperometrik sensorlar tez va aniq o'lchovlarni ta'minlaydi, bu ularni
25

atrof-muhitni tahlil qilish, suvni tozalash va ifloslanishni nazorat qilishda qimmatli
qiladi.
 Havo sifati monitoringi: Amperometriya havoni ifloslantiruvchi moddalarni,
shu jumladan uchuvchi organik birikmalar (VOC) va ozon va azot dioksidi kabi
gazlarni o'lchashda qo'llaniladi. Amperometrik sensorlar real vaqt rejimida havo
sifati haqida ma'lumot beradi, bu esa atrof-muhitni muhofaza qilish agentliklari va
tadqiqotchilarga havo ifloslanishini baholash va kamaytirish imkonini beradi.
 Tuproqni tahlil qilish: Amperometriya tuproq tahlilida ozuqa moddalari
darajasini, og'ir metallarning ifloslanishini va organik birikmalar mavjudligini
aniqlash uchun ilovalarni topadi. Bu tuproq salomatligini, ozuqa moddalarining
mavjudligini va ifloslangan tuproqlar bilan bog'liq potentsial ekologik xavflarni
baholashga yordam beradi.
3. Sanoat tahlili:
 Elektrokaplama va elektrotozalash: Amperometriya metalllarning
elektrodepozitsiyasini kuzatish va nazorat qilish uchun elektrokaplama va
elektrotozalash kabi sanoat jarayonlarida qo'llaniladi. Bu cho'kish tezligini, metall
ionlari kontsentratsiyasini va elektrolizlangan yoki tozalangan materiallarning
sifatini aniqlash imkonini beradi.
 Gazni sezish: Amperometrik gaz sensorlari sanoat muhitida gazlarni
aniqlash va miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi. Ular gaz kontsentratsiyasini
kuzatish va nazorat qilish, ish joyi xavfsizligi va atrof-muhitga rioya qilishni
ta'minlash uchun ishlatiladi.
 Jarayonni kuzatish va nazorat qilish: Amperometriya elektrokimyoviy
reaktsiyalarni kuzatish va nazorat qilish uchun turli sanoat jarayonlarida
qo'llaniladi. Bu jarayon parametrlarini optimallashtirish, mahsulot sifatini
ta'minlash va kiruvchi reaktsiyalar yoki yon mahsulotlarning oldini olishga yordam
beradi.
Amperometriyaning real vaqtda, miqdoriy va selektiv o'lchovlarni ta'minlash
qobiliyati uni turli sohalarda qimmatli qiladi. Uning qo'llanilishi yuqorida aytib
26

o'tilgan sohalardan tashqariga chiqadi va ularni oziq-ovqat tahlili, bioyoqilg'i ishlab
chiqarish, sud-tibbiyot tahlili va boshqa ko'plab sohalarda ham topish mumkin.
Elektrod materiallari, sensorlar dizayni va ma'lumotlarni tahlil qilish texnikasi
bo'yicha davom etayotgan yutuqlar bilan amperometriya o'z ilovalarini
kengaytirishda davom etmoqda va fan, texnologiya va sanoat jarayonlaridagi
yutuqlarga hissa qo'shmoqda.
4.3 Har bir dasturda amperometriyaning afzalliklari va cheklovlarini
ta'kidlang.
Amperometriya turli xil ilovalarda bir qancha afzalliklarga ega, ammo u ham
ba'zi cheklovlarga ega. Keling, biomedikal tahlil, atrof-muhit tahlili va sanoat
tahlilida amperometriyaning afzalliklari va cheklovlarini o'rganamiz:
1. Biomedikal tahlil: afzalliklari:
 Yuqori sezuvchanlik: Amperometriya yuqori sezuvchanlikni ta'minlaydi,
neyrotransmitterlar va biomarkerlar kabi past konsentratsiyali tahliliy moddalarni
aniqlash va miqdorni aniqlash imkonini beradi.
 Haqiqiy vaqtda monitoring: Amperometriya fiziologik va patologik
sharoitlar haqida qimmatli ma'lumotlarni taqdim etadigan neyrotransmitterning
chiqarilishi kabi dinamik jarayonlarni real vaqtda kuzatish imkonini beradi.
 Selektivlik: Amperometrik biosensorlar murakkab biologik matritsalarda
mavjud bo'lgan boshqa moddalarning aralashuvini minimallashtirib, muayyan
tahlilchilar uchun yuqori selektiv bo'lishi uchun mo'ljallangan.
 Tez javob berish vaqti: Amperometriya tez o'lchovlarni ta'minlaydi, tibbiy
ilovalarda tezkor baholash va tashxisni osonlashtiradi.
Cheklovlar:
 Invaziv o'lchovlar: Ba'zi biomedikal ilovalarda amperometriya elektrodlarni
biologik to'qimalarga yoki suyuqliklarga kiritishni talab qiladi, bu invaziv bo'lishi
mumkin va to'qimalarning shikastlanishiga olib kelishi mumkin.
27

 Elektroaktiv turlarning shovqini: Biologik namunalarda boshqa elektroaktiv
turlarning mavjudligi maqsadli tahlil qiluvchi moddani aniq o'lchashga xalaqit
berishi mumkin, bu namuna tayyorlash yoki shovqinni bartaraf etish uchun
qo'shimcha qadamlarni talab qiladi.
2. Atrof-muhit tahlili: afzalliklari:
 Tez tahlil: Amperometriya atrof-muhit namunalarida ifloslantiruvchi
moddalarni real vaqt rejimida kuzatish imkonini beruvchi tezkor o'lchovlarni
ta'minlaydi.
 Sezuvchanlik va selektivlik: Amperometrik datchiklar aniq aniqlash va
miqdorini aniqlashni ta'minlab, aniq ifloslantiruvchi moddalar uchun yuqori sezgir
va selektiv bo'lishi uchun ishlab chiqilishi mumkin.
 Portativlik: Amperometrik sensorlar miniatyuralashtirilgan va portativ holga
keltirilishi mumkin, bu esa atrof-muhit parametrlarini joyida va joyida kuzatish
imkonini beradi.
Cheklovlar:
 Namuna matritsasi shovqini: Atrof-muhit namunalari ko'pincha
elektrokimyoviy o'lchovlarga xalaqit beradigan murakkab matritsalarni o'z ichiga
oladi, ular namunani oldindan tozalash yoki qo'shimcha ajratish usullarini talab
qiladi.
 Cheklangan analit diapazoni: Amperometriya elektroaktiv analizatorlar
uchun mos keladi va elektroaktiv bo'lmagan yoki yomon elektroaktiv birikmalar
uchun qo'llanilmasligi mumkin. Bunday moddalarni tahlil qilish uchun boshqa
usullar kerak bo'lishi mumkin.
3. Sanoat tahlili: afzalliklari:
 Jarayonni nazorat qilish: Amperometriya sanoat jarayonlarida
elektrokimyoviy reaktsiyalarni real vaqt rejimida kuzatish va nazorat qilish
imkonini beradi, optimal jarayon sharoitlari va mahsulot sifatini ta'minlaydi.
28

 Ko'p qirralilik: Amperometriya elektrokaplama, elektrokaplama va gazni
o'lchash kabi sanoat jarayonlarining keng doirasiga qo'llanilishi mumkin.
 Yuqori aniqlik: Amperometriya sanoat jarayonlarida metall ionlari
kontsentratsiyasini va cho'kish tezligini aniq aniqlash imkonini beruvchi
o'lchovlarda yuqori aniqlikni ta'minlaydi.
Cheklovlar:
 Elektrodning ifloslanishi: Sanoat namunalarida elektrodning ifloslanishiga
olib keladigan, amperometrik o'lchovlarning aniqligi va ishonchliligiga ta'sir
qiluvchi komponentlar bo'lishi mumkin. Muntazam elektrodga texnik xizmat
ko'rsatish va tozalash talab qilinishi mumkin.
 Cheklangan tahlil doirasi: Amperometriya birinchi navbatda elektroaktiv
analizatorlar uchun mos keladi va uning qo'llanilishi elektroaktiv bo'lmagan turlar
yoki elektroaktivligi past bo'lgan moddalar uchun cheklangan bo'lishi mumkin.
Shuni ta'kidlash kerakki, amperometriyaning afzalliklari va cheklovlari
maxsus qo'llanilishiga, amperometrik o'rnatish dizayniga va eksperimental
sharoitlarni optimallashtirishga qarab farq qilishi mumkin. Tadqiqotchilar va
tahlilchilar o'zlarining maxsus ilovalarida aniq va ishonchli natijalarni ta'minlash
uchun ushbu omillarni diqqat bilan ko'rib chiqishlari kerak.
29

Xulosa
Kurs ishi bajarish mobaynida shu xulosaga:
Xulosa qilib aytganda, amperometriya kuchli elektrokimyoviy texnika bo'lib,
turli sohalarda turli xil ilovalarni topadi. Uning sezgir, selektiv va real vaqtda
o'lchovlarni ta'minlash qobiliyati uni biomedikal tahlil, atrof-muhit monitoringi va
sanoat tahlilida bebaho qiladi.
Biyomedikal tahlilda amperometriya neyrotransmitterlarni aniqlash,
biosensing va farmatsevtik tahlilda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu real vaqt rejimida
neyrotransmitterlarning chiqarilishini monitoring qilish, biomarkerlarning
miqdorini aniqlash va farmatsevtika formulalarida sifatni nazorat qilish imkonini
beradi.
Atrof-muhitni tahlil qilishda amperometriya suv sifati monitoringi, havo
ifloslanishini baholash va tuproq tahlili uchun keng qo'llaniladi
Sanoat tahlilida amperometriya jarayonni kuzatish va nazorat qilish,
elektrokaplama va gazni aniqlash uchun ishlatiladi. U real vaqt rejimida
elektrokimyoviy reaktsiyalarni kuzatish, sanoat jarayonlarini optimallashtirish va
sanoat muhitida gazlarni aniqlash imkonini beradi.
Biroq, amperometriya ham ma'lum cheklovlarga ega. Bu biomedikal
ilovalarda invaziv bo'lishi mumkin va elektroaktiv turlar yoki murakkab
matritsalarning aralashuvi atrof-muhit va sanoat tahlilining aniqligiga ta'sir qilishi
mumkin. Bundan tashqari, amperometriya elektroaktiv analizatorlar uchun eng
mos keladi, bu uning qo'llanilishini elektroaktiv bo'lmagan moddalarga cheklaydi.
Ushbu cheklovlarga qaramay, amperometriya analitik kimyoda ko'p qirrali va
qimmatli texnika bo'lib qolmoqda. Elektrod materiallari, sensorlar dizayni va
ma'lumotlarni tahlil qilish texnikasi bo'yicha davom etayotgan yutuqlar uning
imkoniyatlarini kengaytirishda va ish faoliyatini yaxshilashda davom etmoqda.
Umuman olganda, amperometriya sezgirlik, selektivlik, real vaqtda
monitoring va aniqlik nuqtai nazaridan muhim afzalliklarni taqdim etadi.
30

Foydalanilgan adabiyotlar
1. Файзуллаев О. Туробов Н. Рўзиев Е. Қуватов А.Муҳаммадиев Н. Аналитик
2. кимё лаборатория машғулотлари. Тошкент. Янги аср авлоди. 2006. 445
3. Файзуллаев О. Электрокимёвий текшириш усуллари. Тошкент Ўқитувчи
1996 йил168 бет
4. Агасян П.К., Николаева Е.Р. Теория и практика потенсиометрии и
потенсиометрического титрования. М.: Химия. 1972. 138 с.
5. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические
методы анализа. М.: Высшая школа.1991. 256 с.
6. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа.1984.
7. Ruziyev E . A Elektrokimyoviy analiz usullari bo ’ yicha masalalar to ’ plami
SamDU 2017
8. Ruziyev E . A ., Muxammadiyev N . Q ., Fayzullayev N . Miqdoriy taxlil natijalarini
matematik qayta ishlash . Samarqand SamDU 1997 -33 bet
9. Ruziyev E.A Kimyoviy analiz usullari bo’yicha masalalar to’plami Samarqand:
SamDU 2017
10. Алимарин И.П. Лабораторные методики к практикуму физико-
химических и
11. физических методов анализа. Электрохимические методы. М.: Химия.
1981.111 с.
Foydalanilgan elektron veb sahifalar.
1. Ommaviy qidiruv tizimi: www.google.com
2. Ma’lumotlar joylashtirilgan veb sahifa: www.fayllar.org
3. Elektron kitoblar jamlanmasi joylangan veb sahifa: www.ziyouz.com
4. Turli xil ma’lumotlarga ega veb sahifa: www.wikipedia.org
5. O zbekiston Milliy kutubxonasi: ʻ https://natlib.uz
6. O‘zbekiston ilmiy elektron kutubxonasi: http://elibrary.uz
31

Amperometriya

Sotib olish