Kulonometrik titrlashning amaliyotda qoʻllanilishi

Dokument ma'lumotlari

Narxi	40000UZS
Hajmi	303.2KB
Xaridlar	0
Yuklab olingan sana	20 Sentyabr 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Kimyo

Sotuvchi

Zafar Nurullayev

Ro'yxatga olish sanasi 22 May 2023

71 Sotish

Kulonometrik titrlashning amaliyotda qoʻllanilishi

Sotib olish

Mavzu: Kulonometrik titrlashning amaliyotda
qo llanilishi.ʻ
Reja:
Kirish.
I. Asosiy qism:
1.1. Kulonometriya analiz metodi haqida ma’lumot
1.2. Kulonometrik titrlash
1 .3. Kulonometrik titrlash bajariladigan sharoitlar
II. Tajriba qism
2.1 Laboratoriya ishlarini bajarish bo ʻ yicha uslubiy ko ʻ rsatma
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar ro yhati.
ʻ
2

KIRISH
Mavzuning dolzarbligi. Analitik kimyo kimyoviy tahlilning nazariy
asoslari va usullarini ishlab chiqadigan fandir. Analitik kimyo fani biologiya,
meditsina, geologiya, minerologiya, atrof muxitning muxofazasi kabi turdosh
tabiiy fanlarini o rganishda katta axamiyat kasb etadi. Sanoatda ishlabʻ
chiqariladigan barcha maxsulotlar, qishloq xo jalik maxsulotlari, qazilma boyliklar
ʻ
va xususan dori xom ashyosi, xamda dori preparatlar sifatlarini nazorat etishni
analitik kimyo fanisiz tasavvur etib bo lmaydi va dolzarbligi hisoblanadi.
ʻ
Kurs ishining maqsadi. Analitik kimyo kimyoviy tahlilning nazariy
asoslari va uslublarini o rgatadi. Mazkur fanning maqsadi va vazifasi talabalarga
ʻ
hozirgi zamon analitik kimyosining nazariy asoslari, uning turli aralashmadagi
ionlarni ochish murakkab aralashmaning tarkibiy qismlarini bir-biridan ajratish
usullarini o ziga xos tomonlari, imkoniyatlarini ko rsatishdan iborat. Kurs ishida
ʻ ʻ
berilgan birikma va ularning hosilalarini tadqiq qilish, reaksiyalarning borishi va
yo'nalishini hamda nisbiy faolligini aniqlash ushbu ishning asosiy maqsadi
hisoblanadi.
Kurs ishining vazifalari. Titrimetriyada tiirli- tuman reaksiyalar ishlatiladi.
Titrlash asosida qanday reaksiya yotishiga qarab titrimetrik analizning quyidagi
metodlari farqlanadi. Titrlashda reaktivning ortiqcha miqdori emas, balki
aniqlanayotgan modda miqdoriga ekvivalent miqdori ishlatiladi. Kulonometriya
metodi - tokni o ʻ tgan miqdorini o ʻ lchashga asoslangan.
- kurs ishida berilgan birikma va uning hosilalarini tuzilishi ,nomlanishi
bo'yicha ma'lumotlarni jamlash va o'rganish;
- kurs ishida berilgan birikma va uning hosilalarini fizik- kimyoviy xossalari
bo'yicha ma'lumotlarni jamlash va o'rganish;
- kurs ishida berilgan birikma va uning hosilalarini sintezini amalga oshirish
metodikalarini aniqlash va yig'ish.
Kurs ishining obyekti. Analitik kimyo usullarni asosan uch gruppaga
ajratish mumkin. Ular optik, elektrokimyoviy va xromotografik analiz usullaridir.
Qishloq xo jaligiga taaluqli izlanishlarda optik analizlardan biri kalorimetrik analiz
ʻ
keng qo llaniladi. Turli ob’ektlar tarkibidagi mikroelementlar miqdori ana shu usul
ʻ
yordamida aniqlanadi.
Kurs ishining hajmi. Kurs ishi an’anaga ko ra kirish I bob, asosiy qism II
ʻ
bob, tajriba qismi III bob, olingan natijalar tahlili, xulosa IV bob va foydalanilgan
adabiyotlar qismidan iborati bo lib, Times New Roman bosma taboqda, 14
ʻ
3

o lcham va 1,15 intervallarda yozilgan. Kurs ishining hajmi 19 sahifadan tashkilʻ
topgan. 8 ta adabiyotlar ro yxatidan tashkil topgan.
ʻ

4

I.ASOSIY QISM:
1.1. Kulonometriya analiz metodi haqida ma’lumot
Kulonom е trik analiz usuli yuqorida aytilganid е k, el е ktrod sirtida
oksidlanadigan yoki qaytariladigan el е ktr aktiv moddaning massasi (m) bilan el е ktr
miqdori (Q) orasidagi bog lanishni ifodalovchi Faradʻ е yning birlashgan
qonunlariga asoslangan:
m= IτM
nF
yoki m= IτЭ
F
bu yerda M - oksidlanadigan (qaytariladigan) elеktr aktiv moddaning molyar
massasi, g; n - moddaning oksidlanishi yoki qaytarilishida ishtirok etadigan
elеktronlar soni; F - Faradеy soni, 96483 Kl; m - elеktroaktiv moddaning massasi,
g; Q – elеktr miqdori, Kl, Q=I τ , bu yerda I – tok kuchi, A yoki mA; τ – vaqt, sеk.
Elеktroliz qilishda elеktrolitik bo g inga muayyan kuchlanish (potеntsial)
ʻ ʻ
yoki tok kuchi bеriladi. Shunga ko ra kulonomеtrik tahlil usullari potеntsiostatik
ʻ
yoki ampеrostatik (galvanostatik) usullarga bo linadi. Potеntsiostatik
ʻ
kulonomеtriyada ishchi elеktrodining potеntsiali tahlil jarayonida nazorat qilinadi
(doimiy saqlanadi yoki biror qonuniyat bo yicha o zgartirib turiladi).
ʻ ʻ
Galvanostatik kulonomеtriyada elеktroliz davrida ishchi elеktrodi va eritmadan
o tuvchi tok kuchi o zgarmas saqlanadi.
ʻ ʻ
Kulonomеtriyaning har ikkala ko rinishi ham bеvosita va bilvosita usullarga
ʻ
bo linadi. Potеntsiostatik kulonomеtriya o z navbatida bеvosita potеntsiostatik
ʻ ʻ
kulonomеtriya, elеktr gravimеtriya, ichki elеktroliz va potеntsiostatik
kulonomеtrik titrlash usullariga bo linadi. Bеvosita potеntsiostatik
ʻ
kulonomеtriyada ishchi elеktrodiga potеntsial maxsus potеntsiostat yoki boshqa
kuchlanish manbaidan tеgishli nazorat qilinadigan aniqlikda bеriladi.
Potеntsiostatik kulonomеtriya qurilmasining sxеmasi quyidagi 1- rasm da
kеltirilgan.
1- rasm . Potеntsiostatik kulonomеtriya usuli qurilmasining tuzilishi: 1 – kalit; 2 – potеntsiostat; 3
– ampеrmеtr; 4 – intеgrator; 5 – voltmеr; 6 – elеktrolitik bo g in; 7 – o zgaruvchan elеktr
ʻ ʻ ʻ
manbai; 8 – taymеr.
Bo ʻ g ʻ indagi (6) elеktrodlardan birining potеntsiali tok o ʻ zgarishiga
qaramasdan doimiy turadi, chunki uning sirti katta bo lganligi uchun bu elеktrod
ʻ
qutblanmaydi. Ikkinchi elеktrodning potеntsiali nazorat qilinadi va uning qiymati
5

voltmеtr (5) yordamida o lchanadi. Elеktroliz tahlil qilinadigan moddaning toʻ ʻ liq
oksidlanishi yoki qaytarilishigacha davom ettiriladi. Tokning qiymati ampеrmеtr
(3) va elеktr miqdori kulonomеtr yoki intеgrator (4) yordamida o ʻ lchanadi.
Elеktroliz uchun sarflangan vaqt taymеr yordamida o ʻ lchanadi. Moddaning
miqdori Faradеy qonuni tеnglamasi asosida hisoblanadi.
Elеktr gravimеtriya va ichki elеktroliz usullarida tok ham, kuchlanish ham
nazorat qilinmaydi. Shuning uchun ham bu usullar kulonomеtriyaning tok va
kuchlanish nazorat qilinmaydigan usullari dеb qaraladi. Potеntsiostatik tartibda
kulonomеtrik titrlash chеklangan darajada qo ʻ llaniladi. Bu usulning gazlarni
avtomatik aniqlash maqsadida qo llaniladigan ko
ʻ ʻ rinishi mavjud bo ʻ lib, unda hosil
(gеnеratsiya) qilinadigan titrant vaqt birligida gaz oqimidagi aniqlanadigan modda
bilan rеaktsiyaga kirishsa, o ʻ lchanadigan tok shu moddaning kontsеntratsiyasiga
mutanosib bo ʻ ladi. Muvozanat davrida rеaktsiyaga kirishuvchi moddalarning
massalari o ʻ zaro ekvivalеnt miqdorlarda bo ʻ lishi kеrak.
Galvanostatik kulonomеtriya usuli bеvosita galvanostatik kulonomеtriya,
invеrsion (substеxiomеtrik) kulonomеtriya, galvanostatik kulonomеtrik titrlash va
elеktr gravimеtriya usullariga bo ʻ linadi. Galvanostat bo ʻ g ʻ inga bеriladigan tok
kuchi qiymatini yuqori aniqlik bilan o zgarmas saqlay olishi kеrak. Tokning
ʻ
qiymati o ʻ zgarmas saqlansa, elеktr miqdorini hisoblash aniqligi yuqori bo ʻ ladi.
Agar buning imkoni bo ʻ lmasa, elеktr miqdori kulonomеtrlar yoki intеgratorlar
yordamida aniqlanadi. Invеrsion galvanostatik kulonomеtriyada tahlil qilinadigan
modda (mеtall) elеktrod sirtida qaytariladi (cho ʻ ktiriladi). So ʻ ngra anod tokida
elеktroliz qilinib, uning salmog ʻ i elеktr miqdori yordamida bеvosita hisoblanadi
(bеvosita kulonomеtriya). Kulonomеtrik titrlashda titrant elеktroliz natijasida hosil
qilinadi. Bu usulda moddaning miqdorini aniqlash uchun titrant hosil qilishda
sarflangan elеktr miqdori qiymatidan foydalaniladi. Moddaning massasi

m= IτM
nF
tеnglama yordamida hisoblanadi. Agar titrant aniqlash o tkazilayotgan eritmaning
ʻ
bеvosita o zida hosil qilinsa, usul ichki gеnеratsiyali kulonomеtrik titrlash dеb,
ʻ
boshqa idishda hosil qilinib, aniqlanadigan modda eritmasiga kiritilsa, usul tashqi
gеnеratsiyali kulonomеtrik titrlash dеb yuritiladi. Kulonomеtrik titrlashda oxirgi
nuqta turli xil usullar (potеntsiomеtriya, ampеromеtriya, biampеromеtriya,
fotomеtriya va h.k.) yordamida aniqlanadi. Kеyingi yillarda kulonomеtriyaning bir
qator yangi ko rinishlari taklif etildi. Bular jumlasiga, diffеrеntsial kulonomеtriya,
ʻ
substеxiomеtrik (invеrsion) kulonomеtriya, xronokulonomеtriya, kulonopotеntsio-
grafiya va boshqalar kiradi. Bu usullar tahlil uchun kam vaqt talab etadi, ularning
aniqlik darajasi birmuncha yuqoridir.
6

Kulonomеtrik tahlil usuli M.Faradеyning elеktroliz qonunlariga
asoslanganligi uchun unga elеktrolitik bo ʻ g ʻ inda sodir bo ʻ ladigan elеktroliz
hodisalari xosdir. Elеktroliz sodir bo ʻ lishi uchun elеktrodlarga muayyan potеntsial
yoki o ʻ zgarmas tok bеriladi. Elеktrodlarga bеrilgan potеntsial eritmadagi moddani
elеktrolizga uchratadi va oqibatda zanjirda tok yuzaga kеladi. Bu tokni o ʻ lchash
asosida moddaning miqdorini aniqlash mumkin. Yuqorida qayd qilinganiday,
kulonomеtrik tahlil o ʻ tkazishda quyidagi shartlarning bajarilishi lozim:
1) elеktroliz sharoitida faqatgina tеkshiriladigan moddaning elеktr
kimyoviy rеaktsiyasi sodir bo lishi, yani sarflangan tok kuchi to lig ichaʻ ʻ ʻ
aniqlanadigan moddani elеktrolizga sarflanishi kеrak. Bu vaqtda gеnеratsiya
tokining samaradorligi 100 % yoki qatiy aniq bo lishi kеrak. Gеnеratsiya tokining
ʻ
samaradorligini nazorat qilish uchun eritmadagi barcha moddalarning voltampеr
egri chiziqlari o rganiladi. Gеnеratsiya tokining samaradorligi voltampеr egri
ʻ
chiziqlari asosida ifoda yordamida baholanadi;
IE− IF
IE
2) elеktr kimyoviy (bеvosita usul) va kimеviy (kulonomеtrik titrlash)
rеaktsiyalarning tugash (oxirgi nuqta) lahzasi yetarli aniqlik bilan topilishi shart;
3) elеktr kimyoviy rеaktsiyaga kirgan aniqlanadigan moddaning massasini
topish uchun elеktr miqdorini aniqlash usuli mavjud bo lishi kеrak.
ʻ
Buning uchun turli xil kulonomеtrlar, elеktron intеgratorlar va boshqa
asboblar ishlatiladi. Elеktrolizni 100 %-lik tok samaradorligida o tkazish uchun
ʻ
eritmaga elеktroliz sharoitida elеktr aktiv bo lmagan modda qo shiladi. Bu modda
ʻ ʻ
bеfarq (inеrt, indiffеrеnt) elеktrolitdan iborat bo lib, u fon elеktroliti dеb yuritiladi.
ʻ
Fon elеktroliti eritmaning qarshiligini imkon boricha kamaytirishi kеrak. Elеktroliz
eritmalardan o tkazilganda erituvchi (suv, suvsiz erituvchilar) ham elеktroliz
ʻ
sharoitida bеfarq bo lishi kеrak. Odatda, erituvchining kontsеntratsiyasi unda
ʻ
erigan moddaning kontsеntratsiyasidan bеqiyos katta bo lganligi uchun uning
ʻ
elеktrodlarda parchalanishi erigan moddalarning parchalanishini chеklaydi.
Shuning uchun ham elеktrodlarga erituvchining parchalanish potеntsiallari
orasidagi kuchlanishgina bеriladi. Bu kuchlanish aniqlanadigan moddaning to liq
ʻ
oksidlanishi yoki qaytarilishi uchun yetarli bo lishi kеrak. Shuni ham aytish
ʻ
kеrakki, elеktrod sirtida sodir bo ladigan elеktr kimyoviy rеaktsiya tanlangan
ʻ
elеktrodning tabiati va uning sirt yuzasiga ham bog ʻ liq.
Masalan, kumush, mis, simob va shu singari mеtallardan yasalgan yoki ular
bilan qoplangan elеktrodlarning o ʻ zlari elеktr aktiv dеpolyarizatorlardir. Shuning
uchun ham bu hol e’tibordan chеtda qolmasligi kеrak.
7

1 .2. Kulonometrik titrlash
Usulning mohiyati. Kulonometrik titrlashda elektrkimyoviy yacheykadagi
aniqlanuvchi X modda, elektrolizi natijasida elektrodda muttasil xosil bo lib turganʻ
,,titrant” T bilan titrlanadi. Aniklanuvchi X moddani barchasi elektrodda xosil
bulayotgan ,,titrant” T bilan reaksiyaga kirishgach, titrlashni so nggi nuktasi
ʻ
(TSN), vizual ya’ni eritmaga qo shilgan indakatorni rangini o zgarishiga ko ra
ʻ ʻ ʻ
yoki uskunaviy usulda: – potensiometrik, amperometrik, fotometrik usulda
aniqlash mumkin.
Shunday qilib, kulonometrik titrlashda titrlanuvchi eritmaga titrant
byuretkadan qo shilmaydi. Titrant vazifasini generator elektrodidagi elektrod
ʻ
reaksiyasi natijasida xosil bulayotgan T modda bajaradi, binobarin, titrlanuvchi
eritmaga titrant tashqaridan qo shiladigan, odatdagi titrimetrik usulda, titrant
ʻ
aniqlanuvchi modda bilan reaksiyaga sarflana borgani kabi, elektrokimyoviy
yacheykaning elektrodida generatsiyalanib xosil bo layotgan titrant miqdori ham
ʻ
aniqlanuvchi modda bilan reaksiyaga kirisha boradi. Ana shu o xshashlik sababli
ʻ
mazkur usul kulonometrik titrlash deb ataladi.
Kulonometrik titrlash amperostatik (galvanostatik) yo ki potensiostatik
tartibda bajari lishi mumkin . Kulonometrik titrlash k o
ʻ pincha amperostatik tartibda
ya’ni elektr tokining q iymati elektroliz davomida o
ʻ zgarmas sa q langan h olda
bajariladi.
Kulonometrik titrlashda qo shilgan titrant hajmini o rniga elektroliz toki i
ʻ ʻ
va davom etgan vaqti o lchanadi. Kulonometrik yacheykada elektroliz jarayonida
ʻ
T-moddani xosil bo lishi
ʻ titrant-generatsiyasi deb ataladi.
Doimiy tokda kulonometrik titrlash. Amperostatik tartibdagi
kulonometrik titrlashda elektroliz davom etgan vaqt  o lchanadi va elektroliz
ʻ
uchun sarflangan elektr miqdori (2) formula asosida hisoblanadi so ngra
ʻ
aniqlanuvchi X moddaning massasi (1) tenglama vositasida hisoblanadi.
Masalan: xlorid kislota HCl eritmasini kulonometrik titrlash usulida
standartlash, standartlanuvchi eritmadagi vodorod ionlarini H
3 O +
platinali katodda
suvni elektrolizi natijasida elektrogeneratsiyalangan gidroksid ionlari OH -
bilan
titrlashga asoslangan
2H
2 O+2e=2OH -
+H
2
hosil bo lgan titrant – gidroksid ionlari, eritmadagi gidroksoniy H
ʻ
3 O +
kationlar
bilan neytrallanish reaksiyasiga kirishadi
H
3 O +
+OH -
=2H
2 O
Titrlash fenolftalein indikatori ishtirokida olib boriladi va eritmada och
pushti rang paydo bulishi bilan to xtatiladi. Titrlashga sarflangan doimiy tok i
ʻ
8

qiymatini (amperda) va vaktn  (sekundda) bilgach (2) formula asosida elektr
miqdori Q (kulonlarda) (1) formula bo yicha kulonometrik yacheykaga qo yilgan,ʻ ʻ
standartlanayotgan eritmadagi HCl massasi hisoblanadi. (1) rasmda kulonometrik
titrlashda ishlatiladigan TSN vizual (indikator rangini o zgarishiga ko ra) usulda
ʻ ʻ
aniqlanadigan, generatorli katod va yordamchi anod bilan ta’minlangan
elektrokimyoviy yacheyka variantlaridan biri sxematik (ramziy) tasvirlangan.
Generatorli (ayni xolda anod vazifasini bajaruvchi) platina elektrodi-1 va
(katod vazifasini bajaruvchi yordamchi platina elektrodi-2. 3 (titrant xosil
bo ladigan)-generator idishiga aniqlanuvchi (X) moddaning eritmasi, yordamchi
ʻ
elektrofaol modda va fon elektrolit eritmalari, 4 idishga fon elektrolit eritmasi
quyiladi. Yordamchi moddaning o zi fon elektrolit vazifasini bajarsa boshqa fon
ʻ
elektroliti quyishga xojat qolmaydi.
Elektrodlarni elektrolitik kalit vositasida tutashtirish maqsadida generator
va yordamchi idishlar kuchli indifferent elektrolit bilan to ldirilgan elektrolitik
ʻ
ko prik-5 bilan tutashtirilgan. Elektrolitik ko prik naychasini ikkala uchi filtr
ʻ ʻ
qog ozidan yasalgan tiqin bilan berkitilgan. Generator idishidagi eritmani magnit
ʻ
aralashtirgich yordamida aralashtirib turish uchun magnitli o zak-6 solingan.
ʻ
Elektrkimyoviy yacheykaning, kerakli, elektrodlari doimiy tok kuchini
ta’minlovchi, universal tok manbaiga UPP-1ga ulanadi.
Kulonometrik titrlashni boshlashdan avval elektrodlar distillangan suv
bilan tozalab yuviladi, generator idishiga yordamchi elektrofaol modda eritmasi,
zarur bo lsa fon elektroliti, indikator bilan qo yiladi.
ʻ ʻ
2-rasm. TSN indikator vositasida vizual qayd etiladigan kulonometrik titrlash
elektrkimyoviy yacheykasini ramziy tasviri. 1-ishchi, generator platina elektrodi. 2-yordamchi
platina katod. 3-tekshiriluvchi eritma quyilgan generator idish. 4-kuchli indifferent elektrolit
eritmasi quyilgan yordamchi idish. 5- elektrolitik ko prik. 6-magnit aralashtirgichning magnitli
ʻ
o zagi.
ʻ
Tayyorlangan fon eritmaning tarkibida elektro-qaytariluvchi yoki elektro-
oksid-lanuvchi qo shimchalar bo lishi mumkin. Qo shimchalarni oksidlab yoki
ʻ ʻ ʻ
9

qaytarib yo qotish uchun fon eritmasining muqaddam elektrolizi o tkaziladi.ʻ ʻ
Buning uchun uskuna elektrik zanjirini tutashtirib biroz muddat, indikator rangi
o zgarguncha, elektroliz o tkaziladi so ngra elektrik zanjir uziladi.
ʻ ʻ ʻ
Muqaddam elektroliz o tkazilgach generator idishga taxlil etiluvchi
ʻ
eritmaning aniq o lchangan xajmi qo shiladi. Magnit aralashtirgich ishga
ʻ ʻ
tushiriladi, uskunaning elektrik zanjiri tutashtirilgach darxol sekundomer ishga
tushiriladi va tok qiymatini doimiy o zgarmas saqlangan xolda indikator rangi
ʻ
keskin o zgarguncha elektroliz davom ettirib, indikator rangi o zgargan laxzada
ʻ ʻ
sekundomer to xtatilib elektr zanjir uziladi.
ʻ
Kulonometrik yacheykaga titrlash uchun quyiladigan tahlil etiluvchi eritma
tarkibida elektro oksidlanuvchi yoki elektro qaytariluvchi moddalar mavjudlik
extimoli bo lsa ular-ni elektro oksidlanishi yoki elektroqaytarilishi uchun
ʻ
qo shimcha elektr miqdori sarf bo la-di. Bunday xolda muqaddam elektrolizdan
ʻ ʻ
keyin, yacheykaga taxlil etiluvchi eritmani quyishdan avval, puch titrlash
o tkaziladi. Buning uchun kulonometrik yacheykaga tahlil eti-luvchi moddadan
ʻ
tashqari barcha tarkibiy qismlari tahlil etiluvchi eritmadagi kabi mavjud bo lgan
ʻ
aynan o shancha hajmli puch eritma quyiladi. Oddiy xolda, fon eritmasiga
ʻ
qo shilishi kerak bo lgan taxlil etiluvchi eritmani alikvota hajmiga teng,
ʻ ʻ
distillangan suv qo shiladi. Puch titrlash uchun sarflangan vaqt keyinchalik tahlil
ʻ
etiluvchi eritmani titrlashga sarflangan vaqtdan ayirib tashlanadi.
1 .3 Kulonometrik titrlash bajariladigan sharoitlar
Yuqorida bayon etilganidek kulonometrik titrlash sharoitlari tok bo yicha
ʻ
100% unumni berishi lozim. Buning uchun eng kamida quyida shartlar bajarilishi
kerak.
a) Generatsiyalangan titrantni xosil qiluvchi yordamchi reagent
aniqlanuvchi modda uchun etarli miqdoridan qariyb 1000 marta ortiq bo lishi
ʻ
kerak. SHunday sharoitda qo shimcha elektrokimyoviy reaksiyalar, ularni asosiysi
ʻ
fon elektrolitini oksidlanishi yoki qaytarilish (masalan vodorod ionlarini
qaytarilish)
2 H +
+ 2e =H
2 ↑
jarayonini oldi olinadi.
b) fon elektroliti tarkibidagi ionlar elektrokimyoviy reaksiyaga kirishib
ketmasligi uchun elektroliz olib borilayotgan doimiy tok (i = const) qiymati
yordamchi reagent diffuziya toki qiymatidan kam bo lishi kerak.
ʻ
v) elektrolizga sarflangan elektr miqdorini aniqroq o lchash uchun
ʻ
elektroliz boshlangan va tugagan vaqtini va elektroliz tok qiymatini aniq qayd etish
zarur.
10

Titrlash so nggi nuqtasini belgilash.ʻ Yuqorida ta’kidlangandek
kulonometrik titrlashda EN-ni indikator vositasida vizual usulda yoki uskunaviy
(spektrofotometrik, elektrokimyoviy) usullarda aniqlash mumkin.
Masalan, natriy tiosulfatni elektrogeneratsiyalangan molekulyar yod bilan
kulonometrik titrlash usulida kulonometrik yacheykaga kraxmal eritmasi
qo shiladi. Eritmadagi barcha tiosulfat ionlari titrlab bo lingach ENda
ʻ ʻ
elektrogeneratsiyalanayotgan molekulyar yodning dastlabki, ortiqcha, miqdori
kraxmal bilan ko k rang xosil qiladi. Elektroliz darxol to xtatiladi.
ʻ ʻ
ENni elektrokimyoviy usulda belgilash uchun genarator idishidagi
tekshiriluvchi eritmaga indikatorli, elektr zanjir tarkibiga kiruvchi, qo shimcha -
ʻ
bir juft indikator elektrod tushiriladi. Titrlashni so nggi nuqtasi (TSN), qo shimcha
ʻ ʻ
indikatorli elektr zanjir vositasida, potensiometrik ( pH -metrik) yoki
biamperometrik usulda aniqlanadi.
ENni biamperometrik belgilash usulida qo shimcha indikatorli elektr
ʻ
zanjirida o lchangan i-tokni vaqt τ oraligida o zgarish chizmasi - titrlash egrisi
ʻ ʻ
chiziladi. Hosil bo ladigan titrlash egrilarini asosiy uch turini ramziy tasvirlari 3-
ʻ
rasmda keltirilgan.
3-rasm. Kulonometrik titrlashda ENni biamperometrik belgilashdagi titrlash
egrilarini uch xil ko rinishi (i – tok, τ-vaqt)
ʻ
a ) aniqlanuvchi modda elektrofaol, titrant va reaksiya mahsuloti elektrofaol
emas,
b) aniqlanuvchi modda va reaksiya mahsuloti elektrofaol emas, titrant
elektrofaol,
v ) aniqlanuvchi modda va titrant ham elektrofaol.
3-rasmdagi a-egrilikda aniqlanuvchi X modda elektrofaol,
generatsiyalangan titrant T va reaksiya mahsulotlari ayni sharoitda elektrofaol
bo lmagan holat tasvirlangan. X moddani generatsiyalangan titrant T bilan
ʻ
tasirlashuvi natijasida elektroliz davomida X konsentratsiyasi kamaya boradi .
SHuning uchun qo shimcha indikatorli elektrik zanjirda EN gacha tok i kamaya
ʻ
boradi, shundan keyin qo shimcha zanjirda tok i ortmaydi (yoki umuman
ʻ
bo lmaydi).
ʻ
EN titrlash egrisidagi keskin burilish nuqtasidan aniqlanadi. Agar egrilikni
burilishi keskin bo lmasa unda EN 3-rasmda ko rsatilgandek egrilikni to g ri
ʻ ʻ ʻ ʻ
11

chiziqli qismlarini davom ettirib ularni kesishgan nuqtasidan topiladi. Bunday
holat masalan, temir (II)ni generator elektrodida seriy (III)ni generatsiyalab
olingan seriy (IV) bilan titrlashda uchraydi.
Ce 3+
- e → Ce 4+
(Ce 4+
titrantini generatsiyasi)
Ce 4+
+ Fe 2+
= Ce 3+
+ Fe 3+
(eritmadagi titrlanish reaksiya)
Ce 4+
ionlarini generatsiyasi va titrlash reaksiyasi jarayonida eritmadagi Fe 2+
ionlar konsentratsiyasi kamaya boradi. Fe 2+
kationlarini oksidlanishiga bog liqʻ
bo lgan tok i ning kamayishi Fe
ʻ 2+
ionlarini barchasi reaksiyaga kirishib tugaguncha
ya’ni EN gacha davom etadi va shundan keyin tok o zgarmas i=const bo lib
ʻ ʻ
qoladi.
3-rasmni b grafigida titrant T-polyarografik faol titrlanuvchi X modda va
reaksiyaning maxsulotlari elektrofaol bo lmagan xolat tasvirlangan. Avvalida (X)
ʻ
modda generatsiyalangan titrant T bilan reaksiyaga kirishayotganligi sababli
elektrik zanjirda tok bo lmaydi yoki qiymati o zgarmas saqlanadi, chunki
ʻ ʻ
generatsiyalangan titrantni T barchasi X modda bilan reaksiyaga kirishib
ketmoqda. Aniqlanuvchi X moddaning barchasi titrant T bilan reakutsiyaga
kirishib bo lgach, qo shimcha indikatorli elektrik zanjirida generatsiyalanayotgan
ʻ ʻ
titrant T miqdorini ortib borishi xisobga tok i orta boradi.
Titrlash egrisining ENda keskin burilishi yoki tekis bukilishi (10.11 rasm)
kuzatiladi. Bunday xolat rux Zn 2+
kationlarini eritmadagi yordamchi modda
geksatsionoferrat (III) [Fe (CN)
6 ] 3-
anionlarini generatorli elektrodda elektroliz
qilib olingan elektrogenerativ geksatsionoferrat (II) [Fe (CN)
6 ] 4-
anionlari bilan
titrlashda kuzatiladi.
[Fe (CN)
6 ] 3-
+ e → [Fe (CN)
6 ] 4-

Hosil bo lgan geksatsionoferrat (II) anionlari aniqlanuvchi rux kationlari bilan
ʻ
quyidagicha reaksiyaga kirishadi:
3Zn 2+
+ 2K +
+ 2 [Fe (CN)
6 ] 4-
= K
2 Zn
3 [Fe (CN)
6 ]
2 ↓
Endi barcha rux Zn 2+
kationlari generatsiyalangan elektrofaol geksatsionoferrat
(II) anionlari bilan reaksiyaga kirishgach, qo shimcha indikatorli elektr zanjiridagi
ʻ
tok, elektroaktiv geksatsionoferrat (II) anionlarining miqdori ortgan sari, orta
boradi.
Titrlash egrisini shu kabi ko rinishi tiosulfat S
ʻ
2 O
3 2-
anionlarini elektrogene-
ratsiyalangan yod (J
2 ) bilan EN-ni biamperametrik belgilash usulida titrlanganda
ham kuzatiladi, chunki EN nuqtadan keyin eritmada J
2 /J -
redoks jufti mavjud
bo ladi. 3-rasmdagi v-egrilik aniqlanuvchi X modda va generatsiyalangan titrant T
ʻ
xam elektrofaol bo lgan xolatga mansub. Avvaliga T titrant generatsiyalana borishi
ʻ
bilan qo shimcha indikatorli zanjirdagi i tok, aniqlanuvchi elektrofaol X modda T
ʻ
bilan reaksiyaga kirishib elektrofaol bo lmagan maxsulot xosil qilgani sababli,
ʻ
kamaya boradi. Tokni kamayishi EN gacha, barcha X moda reaksiyaga kirishib
12

tugaguncha, davom etadi. E N dan keyin, eritmada elektrofaol T titrant mi q dori
ortgan sari i tok orta boradi. Titrlash e grisi da keskin sinish yoki tekis burilish
kuzatiladi ( 3- rasm).
O zgarmas potensialda kulonometrik titrlashʻ . Kulonometrik titrlashda
potensiostatik tartib kamroq ishlatiladi. Potensiostatik tartibdagi kulonometrik
titrlash moddani ishchi elektrodda oksidlanish (qaytarilish) potensialiga mos
potensialning o zgarmas qiymatida masalan, platina ishchi elektrodda metall
ʻ
kationlarini M p+
qaytarilish potensialida bajariladi. Kulonometrik titrlash reaksiyasi
davomida, barcha metal kationlari reaksiyaga batamom kirishguncha potensial
doimiy saqlanadi, keyin eritmada, potensialni ta’minlovchi metal kationlari
qolmagani sababli, elektrod potensiali keskin kamayadi.
Kulonometrik titrlashni qo llanishi.
ʻ Kulonometrik titrlashda titrimetrik
tahlilni barcha tur: kislota-asos cho ktirish, oksidlanish-qaytarilish, kompleks xosil
ʻ
bo lish reaksiyalarini qo llash mumkin.
ʻ ʻ
Masalan, kislotalarni juda oz miqdori (10 -4
– 10 -5
mol dm 3
) kulonometrik
kislota-asos usulida, suvni elektrolizida katodda xosil bo ladigan elektro
ʻ
generatsiyalangan OH-ionlari bilan titrlab aniqlanadi.
2H
2 O + 2e = 2OH -
+ H
2 ↑
Suvni elektrolizida anodda elektrogeneratsiyalangan vodorod (H +
) ionlari
bilan asoslarni titrlanadi.
2H
2 O - 4e = 4H +
+ O
2 ↑
Oksidlanish – qaytarilish bromometrik kulonometrik titrlash usulida
mishyak (III), surma(III) yodidlar, gidrazin, fenollar va boshqa organik birikmalar
aniqlanadi. Titrant vazifasini anodda elektrogeneratsiyalangan brom bajaradi.
2Br -
- 2e = Br
2
Cho ktirish kulonometrik titrlash usulida galogenid ionlar va tarkibida
ʻ
oltingugurt bo lgan organik birikmalar elektrgeneratsiyalangan kumush kationlari
ʻ
Ag +
bilan, rux Zn 2
kationlarini elektrgeneratsiyalangan geksanitroferrat (II) bilan
titrlash va xokazo.
Metall kationlarini kompleksonometrik kulonometrik titrlashini katodda
simob (II) kompleknsonati elektrogeneratsiyasi natijasida olingan EDTA
kompikson anionlari bilan amalga oshirish mumkin.
Kompleksonometrik titrlash aniqligi yuqori, miqdoriy tahlilda qo llash
ʻ
sohasi keng bo lib, juda oz miqdordagi moddalarni ham aniqlash imkoni bor.
ʻ
Modda xosil bo lishi jarayonidayoq aniqlash imkoni borligi sababli beqaror
ʻ
moddalarni xam masalan Mis (I), kumush (II), qalay (II), titan (III), marganets (III)
xlor, brom va boshqa beqaror moddalarni aniqlash mumkin.
Titrant elektroliz jarayonida uzluksiz xosil bo lishi va darxol aniqlanuvchi
ʻ
modda bilan reaksiyaga kirishib ketishi sababli, titrant eritmasini tayyorlash
13

standartlash va saqlash extiyoji qolmasligi usulning yana bir afzalliklaridan biridir.
Qimmatbaxo va nisbatan murakkab uskunalardan foydalanish zarurati usulning
kamchiligidir.
II. TAJRIBA QISM
2.1 Laboratoriya ishlarini bajarish bo ʻ yicha uslubiy ko ʻ rsatma
Laboratoriya mashg ulotida amaliy ishlarni bajarishga kirishishdan oldinʻ
quyidagilarni bilib olish kerak:
1. Asbobda ishlash va elektrodlardan foydalanish qoidalarini;
2. Ishni bajarish tartibi va xavfsizlik texnikasi qoidalarini;
3. Zarur bo lgan reaktivlar va kimyoviy jarayonlarning tenglamalarini;
ʻ
4. Analiz natijalarini hisoblash va taqdim etish tartibi va shu kabilarni.
Har bir amaliy ishni bajarishda quyidagilarga qat’iy rioya qilish kerak :
1. Analiz uchun olinadigan modda yoki uning eritmasini ko rsatilgan miqdorda
ʻ
olishga;
2. Ishni bajarish tartibida keltirilgan har bir ko rsatmani tog ri va aniq bajarishga;
ʻ ʻ
3. Analizni bajarish davomida har bir olingan qiymatni (asbobning ko rsatishi,
ʻ
alikvot qismning hajmi, qo shilgan titrant hajmi va boshqalar ) darhol
ʻ
laboratoriya jurnaliga yozishga;
4. Bajarilayotgan har bir amalning mohiyatini har tomonlama o ylab,
ʻ
undan tegishli xulosalar chiqarishga;
5. Olingan har bir natijani o ʻ zaro taqqoslash va keskin chetlashga qiymatlarni
tashlab yuborishga;
6. Har bir parallel tajriba orasida titrlash stakani, elektrodlar va boshqalarni
distillangan suv bilan tozalab yuvishga;
Ishni tugatganda keyin asboblardagi eritmalarni maxsus idishlarga solish,
elektrodlar va boshqa jihozlarni tozalab yuvish kerak. Elektrodlarni albatta
distillangan suvda qoldirish, ish joyini tozalab, laborantga topshirish kerak.
Mis miqdorini aniqlash. Mis ionini aniqlash tekshiriladigan eritmadagi mis (II)
ni platina katod sirtida to lig icha qaytarib, qaytarilgan misni doimiy tok kuchining
ʻ ʻ
qat’iy qiymatida (galvanostatik rejim) anod tokining keskin o zgarishigacha
ʻ
oksidlashga asoslangan. Bunda elektroliz davomida vaqt o lchanadi. Anod jarayoni
ʻ
uchun sarflangan elektr miqdori eritmadagi misning miqdoriga mutanosib.
Ishni bajarish tartibi. Elektrolitik bo g inning ishchi elektrodi joylashgan
ʻ ʻ
kameraga (100 ml hajmli) taxminan 45 ml fon elektroliti va 5 ml tekshiriladigan
mis sulfat eritmasi solinadi. Elektrolitik bo g inning ikkinchi kamerasiga faqat
ʻ ʻ
shuncha miqdor fon elektroliti solinadi. Ishchi kameraga magnitli aralashtirgich
o zagi tushiriladi. Ishchi kameradagi platina elektrodi tok manbasining manfiy
ʻ
qutbiga, yordamchi kameradagi platina elektrodi tok manbasining musbat qutbiga
14

$o zgaruvchan qarshilik, tok ulash kaliti va ampermetr orqali ulanadi. Elektrodlargaʻ qutblarini hisobga olgan holda voltmetr parallel ulanadi. Zanjirni ulaganda kuchlanish 2 V ni tashkil etadigan holatga moslab, qarshilik tanlanadi. Shundan so ng eritmani aralashtirib turgan holda barcha mis katodga o tguniga qadar ʻ ʻ elektroliz o tkaziladi. ʻ Tok uzilib, aralashtirish to xtatiladi va elektrodlarga ulangan elektr manbasining ʻ qutblari o zgartirladi. Voltmetr uzib tashlanadi, ampermetr milliampermetr bilan ʻ almashtiriladi. Ishchi elektrod misni anod jarayonida eritish vaqtida elektron voltmetrga, elektron voltmetrning ikkinchi klemmasi stakandagi kaliy xloridning 50 ml to ‘yingan eritmasi bo lgan stakanga tushirilgan kalomel elektrodiga ulangan ʻ bo lishi kerak. Stakan esa ishchi elektrodli kamera bilan kaliy xloridning to yingan ʻ ʻ eritmasi to ‘ldirilgan U-simon nay yordamida tutashgan bo lishi lozim. Qarshilikni ʻ tanlash orqali zanjirdan 1A chamasi tok o tishiga erishiladi. Shu tok qiymatida ʻ kulonometrik aniqlashni bajarish uchun bir vaqtning o zida kalit yordamida ʻ zanjirga tok va sekundomer ulanadi. Yaxshisi kalitga ulangan taymerdan foydalanish maqsadga muvofiq. Laboratoriya jurnaliga tok kuchi qiymati qayd qilinib, elektron voltmeter yordamida mis bilan qoplangan anod potensialining o zgarishi nazorat qilib ʻ turiladi. Potensial sakrashi kuzatilgan zahoti tok va sekundomer to xtatiladi. ʻ Shundan so ng jumalga anod jarayoni uchun sarflangan vaqt qayd qilinadi. ʻ Analiz natijasini hisoblash (1) formula yordamida amalga oshiriladi: m= IτM nF ya’ni, miqdorini aniqlash mumkin (bu yerda, m - aniqlanadigan modda massasi, g; I - tok kuchi qiymati, mA; t - elektroliz uchun sarflangan vaqt, sek.\ n - reaksiyada qatnashgan elektronlar soni; F- Faradey soni, =96500 kj) 15$

X ULOSA
1. Xulosa qilib shuni aytish mumkinki: Kulonometrik titrlashda titrimetrik tahlilni
barcha tur: kislota-asos cho ktirish, oksidlanish-qaytarilish, kompleks xosil bo lishʻ ʻ
reaksiyalarini qo llash mumkin. Cho ktirish kulonometrik titrlash usulida
ʻ ʻ
galogenid ionlar va tarkibida oltingugurt bo lgan organik birikmalar
ʻ
elektrgeneratsiyalangan kumush kationlari Ag +
bilan, rux Zn 2
kationlarini
elektrgeneratsiyalangan geksanitroferrat (II) bilan titrlash va xokazo.
2. Metall kationlarini kompleksonometrik kulonometrik titrlashini katodda simob
(II) kompleknsonati elektrogeneratsiyasi natijasida olingan EDTA kompikson
anionlari bilan amalga oshirish mumkin.
3. Kompleksonometrik titrlash aniqligi yuqori, miqdoriy tahlilda qo llash sohasi
ʻ
keng bo lib, juda oz miqdordagi moddalarni ham aniqlash imkoni bor. Modda
ʻ
xosil bo lishi jarayonidayoq aniqlash imkoni borligi sababli beqaror moddalarni
ʻ
xam masalan Mis (I), kumush (II), qalay (II), titan (III), marganets (III) xlor, brom
va boshqa beqaror moddalarni aniqlash mumkin.
4. Titrant elektroliz jarayonida uzluksiz xosil bo lishi va darxol aniqlanuvchi
ʻ
modda bilan reaksiyaga kirishib ketishi sababli, titrant eritmasini tayyorlash
standartlash va saqlash extiyoji qolmasligi usulning yana bir afzalliklaridan biridir.
Qimmatbaxo va nisbatan murakkab uskunalardan foydalanish zarurati usulning
kamchiligidir. SHunday qilib, kulonometrik titrlashda titrlanuvchi eritmaga titrant
byuretkadan qo shilmaydi. Titrant vazifasini generator elektrodidagi elektrod
ʻ
reaksiyasi natijasida xosil bulayotgan T modda bajaradi, binobarin, titrlanuvchi
eritmaga titrant tashqaridan qo shiladigan, odatdagi titrimetrik usulda, titrant
ʻ
aniqlanuvchi modda bilan reaksiyaga sarflana borgani kabi, elektrokimyoviy
yacheykaning elektrodida generatsiyalanib xosil bo layotgan titrant miqdori ham
ʻ
aniqlanuvchi modda bilan reaksiyaga kirisha boradi. Ana shu o xshashlik sababli
ʻ
mazkur usul kulonometrik titrlash deb ataladi.
16

FOYDALANGAN ADABIYOTLAR
1.“Analitik kimyo“ M.S. Mirkomilo va. Toshkent- “O zbekistonʻ ”-2003, 416 bet.
2. “ Analitik kimyo “ Ochildi Fayzullayev. Toshkent- “Yangi asr avlodi” 2006,
495 bet.
3. “Analitik kimyo Laboratoriya mashg ʻ ulotlari O.Fayzullayev, N.Turobov,
E.Ro ʻ ziyev, A.Quvatov, N.Muhammadiyev. Toshkent “Yangi asr avlodi” 2006,
448 bet.
4. “ Analitik kimyo” M. Э . ПОЛЕЕС . 575 bet.
5.“Fizikaviy tadqiqot usullari”. A.Quvatov. 478 bet.
6.Yu. Ya. Xaritanov, A.N.Yunusxojayev, A.A.Shabilalov, S.D.Nasirdinov
“Analitik kimyo” 2-jild Toshkent “Fan” nashiriyoti 2012 yil 472 bet.
Internet saytlar
1. www. Google.uz
2.www. Yandex.uz
17

Mundarija
Kirish…………………………………………………....... 3
I. Asosiy qism:…………..……………………………….. 5
1.1 Kulonometrik titrlash …………………………………………………...
5
1.2. Elektro cho ʻ ktirish metodlari, ichki elektroliz........................................
8
1.3. Kulonometrik titrlash bajariladigan sharoitlar ………………………….
10
II. Tajriba qism.................................................................. 14
2. 1. Laboratoriya ishlarini bajarish bo ʻ yicha uslubiy ko ʻ rsatma...................
14
Xulosa.................................................................................. 16
Foydalangan adabiyotlar.................................................. 18
18

Sotib olish

Dokument ma'lumotlari

Sotuvchi

Kulonometrik titrlashning amaliyotda qoʻllanilishi

O'xshash dokumentlar