Konduktometriya - Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A

|
Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A
|
bet | 101/119 | Sana | 14.06.2024 | Hajmi | 4,04 Mb. | | #263652 | Turi | Учебник |
Bog'liq 21558 2 CDEAD1DE360DB13C9B7A03EFD7ECBD40E7F94F1FKonduktometriya tekshirilayotgan eritmaning solishtirma elektr o’tkazuvchanligini o’lchashga asoslangan. Ushbu elektrokimyoviy usul analitik kimyoning eng qadimiy fizik-kimyoviy usullaridan biri hisoblanadi. Odatda konduktometriya havodagi ifloslovchi moddalarni aniqlashda va kamdan-kam holatlarda suv va tuproqni tahlil qilishda foydalaniladi. Konduktometriya asosida ishlab chiqilgan qator gazoanalizatorlar azot sanoatida, oltingugurt vodorodi, oltingugurt oksidi, azot oksidi, galogenlar va galogen vodorodlarni aniqlashda muvaffaqiyatli foydalaniladi.
Korxona ishchi zonasi havosida toksik fosfor oksidlarini aniqlashda, sanoatda konduktometrik gazoanalizator keng qo’llaniladi, uning ta’siri tekshirilayotgan moddalarning polipropilen tolali, suv bilan sug’oriladigan filtrlovchi to’siq orqali ularni o’tkazish yo’li bilan suv tomonidan yutilishiga asoslangan. Bunda fosfor angidridi fosfor kislotasini hosil qiladi, fosforning quyi oksidlari esa kaliy permanganat ishtirokida fosfor kislotasigacha oksidlanadi, u o’z navbatida suv eritmasida dissotsiatsiyalanadi. O’lchov yacheykasida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi 2 ta platina elektrodi yordamida aniqlanadi.
Konduktometriya shuningdek, gazli, ayniqsa suyuqlik va ionli xromatografiyada detektirlash usuli sifatida ham katta ahamiyatga ega.
Havoda, suvda va tuproqda ionlarni (nitratlar, xloridlar, sulfatlar, sianidlar va boshqalar) aniqlash zarur bo’lganda xromatograflk taqsimlash va keyinchalik
birikmalami konduktometriya (yoki kulonometriya) yordamida detektirlash eng maqbul usul hisoblanadi.
Elektroliz jarayoni. Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali o’zgarmas elektr toki o’tkazilganda elektrodlarda boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari elektroliz deb ataladi. Elektroliz jarayoni maxsus qurilmalar – elektrolizerlar yoki elektrolitik vannalarda olib boriladi.
Agar elektrolitning suvdagi eritmasiga o’zgarmas tok manbaiga ulangan elektrod tushirilsa, eritmada tartibsiz harakatda bo’lgan ionlar bir tomonga yo’naladi: kationlar katodga, anionlar esa anodga tomon yo’naladi. Elektr toki manbaining ishlashi natijasida elektronlar anoddan katodga uzatiladi, shu sababli anodda elektronlar yetishmay qoladi, katodda esa ko’payib ketadi. Elektronlar katoddan musbat zaryadlangan ionlarga o’tadi va ularni neytral atomlarga aylantiriladi. Manfiy zaryadlangan ionlar anodga kelib unga o’z elektronlarini beradi va o’zi zaryadsizlanadi. Shunday qilib, elektrolizning mohiyati shundaki, katodda qaytarilish anodda esa oksidlanish jarayoni boradi.
Masalan, suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi jarayonini ko’rib chiqamiz. Agar NaCl suyuqlanmasi orqali elektr toki o’tkazilsa, suyuqlanmadagi Na+ va ionlari tegishli elektrodlar tomon yo’naladi va ularda quyidagi jarayonlar sodir bo’ladi:
Katodda: qaytarish
Anodda: oksidlanish
Suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi umumiy tarzda quyidagi tenglama bilan ifodalanadi.
Suyuqlantirilgan elektrolitlarning elektrolizi bilan elektrolit eritmalarining elektrolizi bir-biridan farq qiladi.
Tuzlarning suvdagi eritmalarining elektrolizida eritmada tuz ionlaridan tashqari suvning dissotsatsiyalanishidan hosil bo’lgan H va ionlarining hosil bo’lishi ham hisobga olinadi.
Katod atrofida elektrolit va vodorod kationlari hamda anod atrofiga elektrolit va gidroksid ionlari to’planadi. Katod va anodda boradigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni ionlarning oksidlanish-qaytarilish potensiallari qiymatiga bog’liq.
Тuz eritmalarining aktiv anod qo’llanilgandagi elektrolizi. Bunday elektroliz jarayonida anod materiali eriydi. Masalan, kadmiy sulfat eritmasining elektrolizini misol kilish mumkin:
2-
CdSO4 Cd2+ + SO4
Katodda (-): Cd2+ + 2e- = Cd Anodda (+): Cd - 2e- = Cd2+
Elektroliz qonunlari. Elektroliz vaqtidagi anodda boradigan oksidlanish jarayonida anod materiali ikki guruhga: erimaydigan va eriydigan anodlarga bo’linadi.
Oksidlanmaydigan materialdan (grafit, platina) yasalgan anod erimaydigan (inert) anod, oksidlanadigan materialdan yasalgan anod eriydigan (aktiv) anod deyiladi.
Elektr energiyasining ta’sirida vujudga keladigan kimyoviy jarayonlar unumi bilan elektr toki o’rtasida miqdoriy bog’lanish borligini dastlab 1836-yilda ingliz olimi M.Faradey aniqladi. Faradey fanga elektrod, anod, katod, anion, kation, elektrolit, elektroliz tushunchalarini kiritdi. Faradey o’z tajribalarini bajarishda bir necha galvanik elementni ketma-ket ulab, batareya hosil qildi; elektroliz qilishda ana shu batareyadan elektr manbai sifatida foydalandi. U o’zining ilmiy kuzatishlari asosida quyidagi elektroliz qonunlarini kashf etdi:
Faradeyning I qonuni. Elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massasi miqdori eritmadan o’tgan elektr toki miqdoriga to’g’ri proporsional bo’ladi.
Faradeyning II qonuni. Agar bir necha elektrolit eritmasi orqali bir xil miqdorda ketma-ket ulangan holda, elektr o’tkazilsa elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning massa miqdorlari o’sha moddalarning kimyoviy ekvivalentlariga proporsional bo’ladi.
Elektroliz vaqtida elektrodlarda 1 g – ekvivalent modda ajralib chiqishi uchun elektrolit eritmasidan 96500 kulon elektr toki o’tishi kerak. Bu son Faradey soni (F) deyiladi.
Faradey qonunlaridan
yoki
(9.3)
(9.4)
ifoda kelib chiqadi.
Bunda, m-moddaning massasi, E-moddaning gramm ekvivalenti (g-ekv); I- tok kuchi; q-elektr miqdori; t-vaqt; F-Faradey soni; F=96500.
Elektroliz metallurgiya, kimyo sanoati va boshqa sohalarda keng qo’llaniladi. Metallarni ularning birikmalaridan ajratib olish, metall buyumlarni korroziyadan saqlashda, metal sirtiga korroziyabardosh metall qoplash kabi ishlarda elektrolizdan foydalaniladi.
|
| |