**Ծավալային վերլուծություն**, ծավալային անալիզ, քիմիական քանակական վերլուծության եղանակների ամբողջություն, երբ որոշվելիք նյութի քանակության (պարունակության) հաստատումը կատարում են ծավալները չափելու միջոցով։

Ընդհանուր բնութագիր
-------------------

Ծավալային անալիզի մեջ են մտնում տիտրաչափական վերլուծության շատ եղանակներ, որոնք հիմնված են հայտնի կոնցենտրացիայով նյութի լուծույթի ծախսված ծավալը չափելու վրա, որն անհրաժեշտ է համարժեքության կետը հաստատելու համար։ Տիտրաչափական եղանակները ոչ բոլոր դեպքերում են նույնանում ծավալային եղանակների հետ։ Եթե հայտնի է ծախսված նյութի լուծույթի ծավալը, բաղադրությունը և կոնցենտրացիան, ապա հեշտությամբ կարելի է հաշվել որոշվելիք նյութի քանակությունը։

Ռեակցիայի վերջը (համարժեքության կետը) հաստատելու համար օգտագործում են հատուկ սարքեր կամ ինդիկատորներ։ Ծավալային անալիզի մեջ են նաև գազային վերլուծության շատ եղանակներ, որոնց դեպքում չափում են անջատված կամ կլանված գազի ծավալը։

Ծավալային անալիզի որոշ եղանակներ հիմնված են նստվածքների ծավալը չափելու վրա, օրինակ, թուջի մեջ ծծմբի պարունակությունը կարելի է որոշել բարիումի սուլֆատի նստվածքի ծավալը աստիճանավորված փորձանոթով չափելով։

Ծավալային անալիզին հատուկ է կատարման արագությունը, բարձր զգայունությունը, ճշտությունը, քիմիական զանազան ռեակցիաների լայն օգտագործումը։

Ծավալային անալիզի տեսական հիմունքները
-------------------------------------

Ծավալային անալիզը, կշռային անալիզի համեմատ, ունի մի շարք առավելություններ՝

* որոշումը կատարվում է շատ արագ,
* անալիզի կատարման գործողությունները պարզ են և բարդ սարքավորումներ չեն պահանջվում։

Այդ պատճառով էլ տիտրաչափական անալիզն առաջնային նշանակություն ունի լաբորատոր՝ գործնականում քիմիական, սննդի, մետալուրգիական և այլ անալիզներ կատարելիս։

Ծավալային անալիզի կատարման մեթոդիկայի մասին ավելի պարզ պատկերացում կազմելու համար քննարկենք հետևյալ օրինակը։ ՈՒնենք անհայտ քանակությամբ {\displaystyle NaOH} պարունակող լուծույթ, որը տեղափոխում են կոնահատակ (տիտրման) կոլբա։ {\displaystyle NaOH}-ի քանակությունը որոշելու համար այն պետք է չեզոքացնել հայտնի խտություն ունեցող որևէ թթվով։ Օրինակ՝ H\_{2}SO\_{4} լուծույթը, որը մեկ լիտրում պարունակում է 9,8 գ H\_{2}SO\_{4} (կամ {\displaystyle T\_{H\_{2}SO\_{4}}}=0,0098 գ/մլ)։ Այն լուծույթը, որի խտությունը հայտնի է, կոչվում է աշխատանքային կամ ստանդարտ լուծույթ։ {\displaystyle NaOH}-ը չեզոքացնելու համար H\_{2}SO\_{4}-ն ավելացնում են կաթիլ-կաթիլ՝ խառնելով (թափահարելով), մինչև ինղիկատորի գույնի փոխվելը (կարմիր գույնի)։ Աշխատանքային լուծույթը անալիզվող լուծույթին մինչև համարժեք կետը կաթիլ-կաթիլ ավելացնելու ընթանցքը կոչվում է տիտրում. Այդ նպատակով աշխատանքային H\_{2}SO\_{4}-ի լուծույթը լցնում են բյուրետի մեջ, որը բաժանված գծիկներով մի ապակյա խողովակ է՝ ծավալը որոշելու համար։

{\displaystyle 2NaOH+H\_{2}SO\_{4}=Na\_{2}SO\_{4}+2H\_{2}O}

Տիտրումն ավարտելուց հետո բյուրետի օգնությամբ որոշում են չեզոքացման վրա ծախսված H\_{2}SO\_{4}-ի ճիշտ ծավալը (21.05 մլ)։ Հետևաբար, չեզոքացման վրա ծախսվել է {\displaystyle 0,0098\cdot 21.05=0.2065} գ քիմիական մաքուր H\_{2}SO\_{4}։ Ըստ ռեակցիայի՝ 1 մոլ (98 գ) H\_{2}SO\_{4}-ը չեզոքացնում է 2 մոլ (80 գ) {\displaystyle NaOH}։

Ծավալային (տիտրաչափական) որոշումների դեպքում պետք է պահպանել հետևյալ պահանջները՝

* ռեակցիայի վերջնակետը (ավարտը) պետք է որոշել շատ ճիշտ և որոշակի, լուծույթի գույնի փոփոխությամբ (ինդիկատորի օգնությամբ) կամ օգտագործում են լուծույթի ֆիզիկաքիմիական ցուցանիշների (էլեկտրահաղորդականությունը, օքսիդավերականգնման պոտենցիալը և այլն) փոփոխությունները.
* տիտրաչափական ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը պետք է լինի շատ մեծ, իսկ հակառակ ռեակցիայի հաստատունը՝ փոքր։ Այս պայմանը տվյալ որոշման համար ամենակարևորն Է, որովհետև այս դեպքում հավասարակշռությունը խախտելու (թեքելու) համար ռեագենտի ավելցուկ չենք կարոդ ավելացնել.
* անալիտիկ ռեակցիայի արագությունը նույնպես պետք է լինի շատ մեծ, որպեսզի հնարավոր լինի ճիշտ ֆիքսել (որոշել) համարժեք կետը։
* տիտրման ժամանակ կողմնակի ռեակցիաներ չպետք է տեղի ունենան։
* տիտրման ընթացքում համարժեք կետը որոշելու և հիմնական ռեակցիան ընթանալու համար խանգարող նյութեր առկա չպետք է լինեն։

Ծավալային (տիտրաչափական) անալիզի դեպքում որոշումը կարելի է կատարել հետևյալ եղանակներով՝

### Ուղղակի տիտրման եղանակ

Ուղղակի տիտրման եղանակ, որի լավագույն օրինակը կարոդ է հանդիսանալ {\displaystyle NaOH}-ի քանակության որոշման վերը բերված օրինակը։

### Հետադարձ տիտրման եղանակ

Հետադարձ տիտրման եղանակ, որի էությունն այն է. որ անալիզվող (անհայտ կոնցենտրացիա, խտություն ունեցող) լուծույթին ավելցուկով ավելացնում են հայտնի խտություն (կոնցենտրացիա) ունեցող լուծույթ, լավ խառնում, որից հետո ստանդարտ լուծույթի ավելցուկը հետ են տիտրում մեկ այլ ստանդարտ (աշխատանքային) լուծույթով՝ որևէ ինդիկատորի օգնությամբ։

Ծախսված ծավալների օգնությամբ հաշվում են առաջին աշխատանքային լուծույթի ճիշտ ծավալը և որոշում անալիգի համար պահանջվող նյութի կամ տարրի քանակությունը։

### Անուղղակի տիտրման եղանակ

Անուղղակի տիտրման եղանակ, որը բաժանվում է մի քանի եղանակների.

#### Տիտրման տեղակալման եղանակ

Տիտրման տեղակալման եղանակի դեպքում որոշվող իոնը ստեխիամետրական ռեակցիայով չի ոեակցվում աշխատանքային լուծույթի հետ։ Այդ պատճառով Էլ որոշվող իոնը փոխազդում են մեկ այլ քիմիական ռեագենտի հետ և դուրս են մղում նոր տարր, որն արդեն փոխազդում է աշխատանքային լուծույթի հետ մեկ ստեխիամետրական ռեակցիայով և համապատասխան հաշվարկներով՝ որոշելով ծախսված ծավալը, որոշում պահանջվող տարրի կամ նյութի տոկոսային պարունակությունը։ Օրինակ՝ ուղղակի տիտրման եղանակով {\displaystyle Na\_{2}S\_{2}O\_{3}}-ը լի կարելի որոշել {\displaystyle KMnO\_{4}}-ի օգնությամբ, որովհետև չկա մեկ ստեխիամետրական ռեակցիա։ Այդ դեպքում կարող են ընթանալ մի քանի ռեակցիաներ, ծծումբը {\displaystyle S\_{2}^{-}}-ից կարող է օքսիդանալ մինչև {\displaystyle S^{0}},{\displaystyle SO\_{2}^{-}},{\displaystyle SO\_{4}^{2-}} և այլն։ Այդ պատճառով էլ որոշումը կատարում են անուղղակի եղանակով։ Սկղբում {\displaystyle KMnO\_{4}}-ը փոխազդում են {\displaystyle KI}-ի հետ. դուրս է մղվում տարրական յոդ՝ ըստ հետևյալ ռեակցիայի հավասարման.

{\displaystyle 2KMnO\_{4}+10KI+8H\_{2}SO\_{4}=6K\_{2}SO\_{4}+2MnSO\_{4}+5I\_{2}+8H\_{2}O}

Այնուհետև անջատված I\_{2}-ը տիտրում են {\displaystyle Na\_{2}S\_{2}O\_{3}} լուծույթով՝ օսլայի առկայությամբ (յոդաչափության հայտնի ռեակցիան).

{\displaystyle Na\_{2}S\_{2}O\_{3}+I\_{2}=Na\_{2}S\_{4}O\_{6}+2NaJ}

#### Որոշում տարբերությամբ

Այս դեպքում որոշումը կատարվում է երկու նմուշներով։ Օրինակ՝ տրված է {\displaystyle HCl+NaCl} խառնուրդ և պահանջվում է այդ խառնուրդում առանձին-առանձին որոշել {\displaystyle HCl}-ի և NaCl-ի տոկոսային պարունակություններն այդ խառնուրդում.

* Նմուշում որոշում են ամբողջ քլորի ({\displaystyle Cl^{-}}) քանակությունը, {\displaystyle HCl+NaCl} խառնուրդից նստեցնելով {\displaystyle Cl^{-}}-ը, {\displaystyle AgNO\_{3}}-ի օգնությամբ.

{\displaystyle HCl+NaCl+2AgNO\_{3}=2AgCl+NaNO\_{3}+HNO\_{3}}

* Նմուշից չեզոքացման եղանակով որոշում են միայն {\displaystyle HCl}-ի քանակությունը։ Խառնուրդը տիտրում են {\displaystyle NaOH}-ի աշխատանքային լուծույթով՝ որևէ ինդիկատորի առկայությամբ.

{\displaystyle HCl+NaOH=NaCl+H\_{2}O}

Ստացված արդյունքներից կատարում են համապատասխան հաշվարկներ և որոշում {\displaystyle HCl}-ի և NaCl-ի տոկոսային բաղադրությունը։

Ծավալային անալիզի եղանակաները
-----------------------------

Տիտրաչափական (ծավալային) անալիզը բաժանվում է երկու մեծ խմբերի։ Առաջին խմբի մեջ մտնում են այն եղանակները, որոնց հիմքում ընկած են իոնական ռեակցիաները՝ չեզոքացման, նստեցման և կոմպլեքսագոյացման։ Երկրորդ խմբում են օքսիդավերականգնման եղանակները, որոնք հիմնված են օքսիդավերականգնման ռեակցիաների վրա։

| Եղանակները | Եղանակների ստորաբաժանում | Աշխատանքային
լուծույթը |
| --- | --- | --- |
| Չեզոքացման(թթվահիմնային տիտրում) | Ալկալիաչափություն՝ թթվի քանակական որոշումը 
Ացիդաչափություն՝ հիմքի (ալկալու) քանակական որոշումը
Աղաչափություն՝ աղերի քանակական որոշումը | MeOH
HA
NA կամ MeOH |
| Օքսիդավերականգնման եղանակ | Պերմանգանատաչափություն
Յոդաչափություն
Բրոմատաչափություն
Ցերիաչափություն
Վանադաչափություն
Տիտանաչափություն
Նիտրիտաչափաթյան
Ասկարբինաչափություն | KMnO4
I2
KBrO3
Ce(SO4)2
NH4VO3
Ti2(SO4)3 կամ TICl3
NaNO3
C6H8O6 |
| Նստվածքագոյացման եղանակ | Արծաթաչափություն
Ռոդանաչափություն
Սնդիկաչափություն | AgNO3
NH4CNS կամ KCNS
Hg2(NO3)2 |
| Կոմպլեքսաչափության(կոմպլեքսագոյացման) եղանակ | Սնդիկաչափություն
Ֆտորաչափություն
Կոմպլեքսոնաչափություն(խելատաչափություն)  | Hg(NO3)2
NaF
Կոմպլեքսոն կամ ուրիշ կոմպլեքսոններ |

Գրականություն
-------------

1. В. Б. Алесковский, В. В. Бардин и другие. Физико-химические методы анализа. Им. «Химия» М. 1964.
2. Ю. С. Ляликов. Физико-химические методы анализа. Госхимиздат. 1960.
3. Ю. Ю. Луреье. Справочник по аналитической химии. Им. «Химия», М. 1971.

Արտաքին հղումներ
----------------

* Ծավալային անալիզ xumuk.ru կայքում
* Ծավալային անալիզ chemport.ru կայքում

Տես նաև
-------

* Անալիտիկ քիմիա
* Որակական անալիզ
* Քանակական անալիզ
* Ֆիզիկական քիմիա
* Քվանտային քիմիա
* Կենսաքիմիա
* Օրգանական քիմիա
* Դեղագործություն
* Միջուկային քիմիա

Ծանոթագրություններ
------------------

1. ↑  NaCl


|  |
| --- |
| *Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 118)։*  |

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * դ
* ք
* խ
Քիմիայի բաժիններ |
| --- |
|  |
| Ֆիզիկական | • Քիմիական կինետիկա
• Ֆիզիկական քիմիա
• Էլեկտրաքիմիա
• Ֆեմտոքիմիա
• Երկրաքիմիա
• Ֆոտոքիմիա
• Քվանտային քիմիա
• Պինդ մարմինների քիմիա
• Սպեկտրոսկոպիա
• Ջերմաքիմիա |
|  |
| Օրգանական | • Կենսաքիմիա
• Կենսաօրգանական քիմիա
• Կենսաֆիզիկական քիմիա
• Քիմիական կենսաբանություն
• Ֆուլերենների քիմիա
• Բժշկակակն քիմմիա
• Նեյրոքիմիա
• Օրգանական քիմիա
• Դեղագործություն
• Ֆիզիկական օրգանական քիմիա
• Պոլիմերային քիմիա |
|  |
| Անօրգանական | • Կենսանօրգանական քիմիա
• Անօրգանական քիմիա
• Նյութագիտություն
• Միջուկային քիմիա
• Մետաղօրգանական քիմիա |
|  |
| Այլ | • Ակտինոիդների քիմիա
• Անալիտիկ քիմիա
• Աստղաքիմիա
• Քիմիայի դասավանդման մեթոդիկա
• Հաշվողական քիմիա
• Տիեզերաքիմիա
• Շրջակա միջավայրի քիմիա
• Սննդի քիմիա
• Դատական քիմիա 
• Սուպրամոլեկուլային քիմիա
• Տեսական քիմիա |
|  |
| • Քիմիական բանաձերի բառարան
• Կենսամոլեկուլների ցանկ
• Անօրգանական միացություններ ցանկ
• Պարբերական համակարգ |

 |