4.2. ક્રોમેટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ

4.3. રાસાયણિક પદ્ધતિઓ

4.4. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ

4.5. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક પદ્ધતિઓ

4.6. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ

4.7. રેડિયોએક્ટિવિટી પર આધારિત વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ

4.8. થર્મલ પદ્ધતિઓ

4.9. જૈવિક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ

5. નિષ્કર્ષ

6. વપરાયેલ સંદર્ભોની સૂચિ

પરિચય

રાસાયણિક વિશ્લેષણ રાષ્ટ્રીય અર્થતંત્રના સંખ્યાબંધ ક્ષેત્રોમાં ઉત્પાદન અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા પર દેખરેખ રાખવાના સાધન તરીકે કામ કરે છે. ખનિજ સંશોધન વિશ્લેષણના પરિણામો પર વિવિધ ડિગ્રીઓ પર આધારિત છે. વિશ્લેષણ એ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ પર દેખરેખ રાખવાનું મુખ્ય માધ્યમ છે. કૃષિ-ઔદ્યોગિક સંકુલની સામાન્ય કામગીરી માટે જમીન, ખાતરો, ફીડ અને કૃષિ ઉત્પાદનોની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. તબીબી નિદાન અને બાયોટેકનોલોજીમાં રાસાયણિક વિશ્લેષણ અનિવાર્ય છે. ઘણા વિજ્ઞાનનો વિકાસ રાસાયણિક વિશ્લેષણના સ્તર અને પદ્ધતિઓ, સાધનો અને રીએજન્ટ્સ સાથેના પ્રયોગશાળાના સાધનો પર આધારિત છે.

રાસાયણિક વિશ્લેષણનો વૈજ્ઞાનિક આધાર વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર છે, એક વિજ્ઞાન કે જે સદીઓથી રસાયણશાસ્ત્રનો એક ભાગ અને ક્યારેક મુખ્ય ભાગ છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર એ પદાર્થોની રાસાયણિક રચના અને અંશતઃ તેમની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવાનું વિજ્ઞાન છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓ પદાર્થમાં શું સમાવે છે અને તેની રચનામાં કયા ઘટકો શામેલ છે તે વિશેના પ્રશ્નોના જવાબ આપવાનું શક્ય બનાવે છે. આ પદ્ધતિઓ ઘણીવાર પદાર્થમાં આપેલ ઘટક કયા સ્વરૂપમાં હાજર છે તે શોધવાનું શક્ય બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, તત્વની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ નક્કી કરવા. ઘટકોની અવકાશી ગોઠવણીનો અંદાજ કાઢવો ક્યારેક શક્ય છે.

પદ્ધતિઓ વિકસાવતી વખતે, તમારે ઘણીવાર વિજ્ઞાનના સંબંધિત ક્ષેત્રોમાંથી વિચારો ઉછીના લેવા પડે છે અને તેમને તમારા ધ્યેયો સાથે અનુકૂલિત કરવા પડે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના કાર્યમાં પદ્ધતિઓના સૈદ્ધાંતિક પાયા વિકસાવવા, તેમની લાગુ પડવાની મર્યાદા સ્થાપિત કરવી, મેટ્રોલોજીકલ અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવું અને વિવિધ પદાર્થોનું વિશ્લેષણ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે.

વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ અને માધ્યમો સતત બદલાતા રહે છે: નવા અભિગમો સામેલ છે, નવા સિદ્ધાંતો અને ઘટનાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ઘણીવાર જ્ઞાનના દૂરના ક્ષેત્રોમાંથી.

વિશ્લેષણની પદ્ધતિને રચના નક્કી કરવા માટે એકદમ સાર્વત્રિક અને સૈદ્ધાંતિક રીતે ન્યાયી પદ્ધતિ તરીકે સમજવામાં આવે છે, ઘટક નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે અને ઑબ્જેક્ટનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. જ્યારે તેઓ વિશ્લેષણની પદ્ધતિ વિશે વાત કરે છે, ત્યારે તેનો અર્થ અંતર્ગત સિદ્ધાંત, રચના અને કોઈપણ માપેલી મિલકત વચ્ચેના સંબંધની માત્રાત્મક અભિવ્યક્તિ છે; પસંદગીની અમલીકરણ તકનીકો, જેમાં દખલગીરીની ઓળખ અને નાબૂદીનો સમાવેશ થાય છે; વ્યવહારિક અમલીકરણ માટેના ઉપકરણો અને માપન પરિણામોની પ્રક્રિયા માટેની પદ્ધતિઓ. વિશ્લેષણ તકનીક એ પસંદ કરેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને આપેલ ઑબ્જેક્ટના વિશ્લેષણનું વિગતવાર વર્ણન છે.

જ્ઞાનના ક્ષેત્ર તરીકે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના ત્રણ કાર્યોને ઓળખી શકાય છે:

1. વિશ્લેષણના સામાન્ય પ્રશ્નોનું નિરાકરણ,

2. વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓનો વિકાસ,

3. વિશિષ્ટ વિશ્લેષણ સમસ્યાઓનું નિરાકરણ.

તમે હાઇલાઇટ પણ કરી શકો છો ગુણાત્મકઅને માત્રાત્મકપરીક્ષણો પ્રથમ વિશ્લેષણ કરેલ ઑબ્જેક્ટમાં કયા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે તે પ્રશ્ન હલ કરે છે, બીજો તમામ અથવા વ્યક્તિગત ઘટકોની માત્રાત્મક સામગ્રી વિશેની માહિતી પ્રદાન કરે છે.

2. પદ્ધતિઓનું વર્ગીકરણ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની તમામ હાલની પદ્ધતિઓને નમૂના, નમૂનાનું વિઘટન, ઘટકોનું વિભાજન, શોધ (ઓળખ) અને નિર્ધારણની પદ્ધતિઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ત્યાં વર્ણસંકર પદ્ધતિઓ છે જે અલગતા અને નિર્ધારણને જોડે છે. શોધ અને વ્યાખ્યા પદ્ધતિઓમાં ઘણું સામ્ય છે.

નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. માપવામાં આવતી મિલકતની પ્રકૃતિ અથવા અનુરૂપ સિગ્નલ રેકોર્ડ કરવાની પદ્ધતિ અનુસાર તેનું વર્ગીકરણ કરી શકાય છે. નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ વિભાજિત કરવામાં આવે છે રાસાયણિક , ભૌતિકઅને જૈવિક. રાસાયણિક પદ્ધતિઓ રાસાયણિક (ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સહિત) પ્રતિક્રિયાઓ પર આધારિત છે. આમાં ફિઝીકો-કેમિકલ તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિઓનો પણ સમાવેશ થાય છે. ભૌતિક પદ્ધતિઓ ભૌતિક ઘટનાઓ અને પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે, જૈવિક પદ્ધતિઓ જીવનની ઘટના પર આધારિત છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓ માટેની મુખ્ય આવશ્યકતાઓ છે: પરિણામોની ચોકસાઈ અને સારી પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા, જરૂરી ઘટકોની ઓછી શોધ મર્યાદા, પસંદગીક્ષમતા, ઝડપીતા, વિશ્લેષણની સરળતા અને તેના ઓટોમેશનની શક્યતા.

વિશ્લેષણ પદ્ધતિ પસંદ કરતી વખતે, તમારે વિશ્લેષણનો હેતુ સ્પષ્ટપણે જાણવાની જરૂર છે, જે કાર્યોને હલ કરવાની જરૂર છે અને ઉપલબ્ધ વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના ફાયદા અને ગેરફાયદાનું મૂલ્યાંકન કરવું જરૂરી છે.

3. વિશ્લેષણાત્મક સંકેત

નમૂના લેવા અને નમૂના તૈયાર કર્યા પછી, રાસાયણિક વિશ્લેષણનો તબક્કો શરૂ થાય છે, જેમાં ઘટક શોધી કાઢવામાં આવે છે અથવા તેની માત્રા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે, તેઓ માપે છે વિશ્લેષણાત્મક સંકેત. મોટાભાગની પદ્ધતિઓમાં, વિશ્લેષણાત્મક સંકેત એ વિશ્લેષણના અંતિમ તબક્કે ભૌતિક જથ્થાના માપની સરેરાશ છે, જે નિર્ધારિત ઘટકની સામગ્રી સાથે કાર્યાત્મક રીતે સંબંધિત છે.

જો તે કોઈપણ ઘટકને શોધવા માટે જરૂરી હોય, તો તે સામાન્ય રીતે નિશ્ચિત છે દેખાવવિશ્લેષણાત્મક સંકેત - સ્પેક્ટ્રમમાં અવક્ષેપ, રંગ, રેખા વગેરેનો દેખાવ. વિશ્લેષણાત્મક સિગ્નલનો દેખાવ વિશ્વસનીય રીતે રેકોર્ડ કરવો આવશ્યક છે. ઘટકની માત્રા નક્કી કરતી વખતે, તે માપવામાં આવે છે તીવ્રતાવિશ્લેષણાત્મક સંકેત - કાંપ સમૂહ, વર્તમાન તાકાત, સ્પેક્ટ્રમ રેખા તીવ્રતા, વગેરે.

4. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ

4.1. માસ્કિંગ, અલગ અને એકાગ્રતાની પદ્ધતિઓ

માસ્કીંગ.

માસ્કિંગ એ પદાર્થોની હાજરીમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને અવરોધ અથવા સંપૂર્ણ દમન છે જે તેની દિશા અથવા ગતિ બદલી શકે છે. આ કિસ્સામાં, કોઈ નવો તબક્કો રચાયો નથી. માસ્કિંગના બે પ્રકાર છે: થર્મોડાયનેમિક (સંતુલન) અને ગતિ (બિનસંતુલન). થર્મોડાયનેમિક માસ્કિંગ સાથે, એવી પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવે છે કે જેના હેઠળ શરતી પ્રતિક્રિયા સ્થિરતા એટલી હદે ઓછી થાય છે કે પ્રતિક્રિયા નજીવી રીતે આગળ વધે છે. માસ્ક કરેલ ઘટકની સાંદ્રતા વિશ્લેષણાત્મક સંકેતને વિશ્વસનીય રીતે રેકોર્ડ કરવા માટે અપૂરતી બની જાય છે. કાઇનેટિક માસ્કિંગ એ જ રીએજન્ટ સાથે માસ્ક્ડ અને વિશ્લેષક પદાર્થોની પ્રતિક્રિયાના દરો વચ્ચેના તફાવતને વધારવા પર આધારિત છે.

અલગતા અને એકાગ્રતા.

અલગતા અને એકાગ્રતાની જરૂરિયાત નીચેના પરિબળોને કારણે હોઈ શકે છે: નમૂનામાં એવા ઘટકો છે જે નિર્ધારણમાં દખલ કરે છે; નિર્ધારિત કરવામાં આવતા ઘટકની સાંદ્રતા પદ્ધતિની શોધ મર્યાદાથી નીચે છે; જે ઘટકો નક્કી કરવામાં આવે છે તે નમૂનામાં અસમાન રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે; સાધનોના માપાંકન માટે કોઈ પ્રમાણભૂત નમૂનાઓ નથી; નમૂના અત્યંત ઝેરી, કિરણોત્સર્ગી અને ખર્ચાળ છે.

વિભાજનએક ઓપરેશન (પ્રક્રિયા) છે જેના પરિણામે પ્રારંભિક મિશ્રણ બનાવતા ઘટકો એક બીજાથી અલગ પડે છે.

એકાગ્રતાએક ઑપરેશન (પ્રક્રિયા) છે જેના પરિણામે એકાગ્રતા અથવા સૂક્ષ્મ ઘટકોની માત્રામાં એકાગ્રતા અથવા મેક્રોકોમ્પોનન્ટ્સની માત્રાના ગુણોત્તરમાં વધારો થાય છે.

અવક્ષેપ અને અવક્ષેપ.

વરસાદનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અકાર્બનિક પદાર્થોને અલગ કરવા માટે થાય છે. કાર્બનિક રીએજન્ટ્સ સાથેના સૂક્ષ્મ ઘટકોનો વરસાદ, અને ખાસ કરીને તેમના કોપ્રિસિટેશન, ઉચ્ચ સાંદ્રતા ગુણાંક પ્રદાન કરે છે. આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સાથે સંયોજનમાં થાય છે જે નક્કર નમૂનાઓમાંથી વિશ્લેષણાત્મક સંકેત મેળવવા માટે રચાયેલ છે.

વરસાદ દ્વારા વિભાજન સંયોજનોની વિવિધ દ્રાવ્યતા પર આધારિત છે, મુખ્યત્વે જલીય દ્રાવણમાં.

સહ-અવક્ષેપ એ ઉકેલ અને કાંપ વચ્ચેના સૂક્ષ્મ ઘટકનું વિતરણ છે.

નિષ્કર્ષણ.

નિષ્કર્ષણ એ પદાર્થને બે તબક્કાઓ વચ્ચે વિતરિત કરવાની ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે, મોટેભાગે બે અવિભાજ્ય પ્રવાહી વચ્ચે. તે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ સાથે સામૂહિક સ્થાનાંતરણની પ્રક્રિયા પણ છે.

નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ વિવિધ પ્રકારના ઔદ્યોગિક અને કુદરતી પદાર્થોના વિશ્લેષણમાં એકાગ્રતા, સૂક્ષ્મ ઘટકો અથવા મેક્રોકોમ્પોનન્ટ્સના નિષ્કર્ષણ, ઘટકોના વ્યક્તિગત અને જૂથ અલગતા માટે યોગ્ય છે. પદ્ધતિ સરળ અને ઝડપી છે, ઉચ્ચ અલગતા અને એકાગ્રતા કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે અને વિવિધ નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સાથે સુસંગત છે. નિષ્કર્ષણ તમને વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં ઉકેલમાં પદાર્થોની સ્થિતિનો અભ્યાસ કરવા અને ભૌતિક રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવા દે છે.

સોર્પ્શન.

સોર્પ્શનનો ઉપયોગ પદાર્થોને અલગ કરવા અને કેન્દ્રિત કરવા માટે સારી રીતે થાય છે. વર્ગીકરણ પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે સારી અલગતા પસંદગી અને ઉચ્ચ સાંદ્રતા ગુણાંક પ્રદાન કરે છે.

સોર્પ્શન- નક્કર વાહક (સોર્બેન્ટ્સ) પર ઘન અથવા પ્રવાહી શોષક દ્વારા વાયુઓ, વરાળ અને ઓગળેલા પદાર્થોના શોષણની પ્રક્રિયા.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક વિભાજન અને સિમેન્ટેશન.

સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ એ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ છે, જેમાં વિભાજિત અથવા કેન્દ્રિત પદાર્થને ઘન ઇલેક્ટ્રોડ પર નિરંકુશ સ્થિતિમાં અથવા અમુક પ્રકારના સંયોજનના સ્વરૂપમાં અલગ કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલિટીક વિભાજન (ઇલેક્ટ્રોલિસિસ)નિયંત્રિત સંભવિત પર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દ્વારા પદાર્થના જુબાની પર આધારિત. સૌથી સામાન્ય વિકલ્પ કેથોડિક મેટલ ડિપોઝિશન છે. ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી કાર્બન, પ્લેટિનમ, ચાંદી, તાંબુ, ટંગસ્ટન, વગેરે હોઈ શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં વિવિધ ચાર્જ, આકાર અને કદના કણોની હિલચાલની ગતિમાં તફાવત પર આધારિત છે. ચળવળની ગતિ ચાર્જ, ક્ષેત્રની શક્તિ અને કણોની ત્રિજ્યા પર આધારિત છે. ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ માટે બે વિકલ્પો છે: આગળનો (સરળ) અને ઝોન (કેરિયર પર). પ્રથમ કિસ્સામાં, અલગ કરવાના ઘટકો ધરાવતાં સોલ્યુશનનો એક નાનો જથ્થો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન સાથે ટ્યુબમાં મૂકવામાં આવે છે. બીજા કિસ્સામાં, ચળવળ સ્થિર વાતાવરણમાં થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બંધ થયા પછી કણોને સ્થાને રાખે છે.

પદ્ધતિ સિમેન્ટેશનપૂરતા પ્રમાણમાં નકારાત્મક સંભવિત અથવા ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ધાતુઓના અલ્માગમ ધરાવતી ધાતુઓ પરના ઘટકો (સામાન્ય રીતે ઓછી માત્રામાં) ના ઘટાડાનો સમાવેશ થાય છે. સિમેન્ટેશન દરમિયાન, બે પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થાય છે: કેથોડિક (કમ્પોનન્ટ રિલીઝ) અને એનોડિક (સિમેન્ટિંગ મેટલનું વિસર્જન).

વિજ્ઞાન તરીકે તેનો વિષય વિશ્લેષણની નવી પદ્ધતિઓના અસ્તિત્વમાં સુધારો અને વિકાસ, તેમનો વ્યવહારુ ઉપયોગ અને વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓના સૈદ્ધાંતિક પાયાનો અભ્યાસ છે.

કાર્ય પર આધાર રાખીને, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રને ગુણાત્મક વિશ્લેષણમાં પેટાવિભાજિત કરવામાં આવે છે, જેનો હેતુ તે નક્કી કરવાનો છે કે શું શુંઅથવા જેપદાર્થ, તે નમૂનામાં કયા સ્વરૂપમાં છે અને તે નક્કી કરવાના હેતુથી જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ કેટલાઆપેલ પદાર્થ (તત્વો, આયનો, મોલેક્યુલર સ્વરૂપો, વગેરે) નમૂનામાં છે.

ભૌતિક પદાર્થોની મૂળભૂત રચના નક્કી કરવી કહેવાય છે મૂળભૂત વિશ્લેષણ. રાસાયણિક સંયોજનો અને તેમના મિશ્રણની રચનાને મોલેક્યુલર સ્તરે સ્થાપિત કરવી કહેવામાં આવે છે પરમાણુ વિશ્લેષણ. રાસાયણિક સંયોજનોના પરમાણુ વિશ્લેષણના પ્રકારો પૈકી એક માળખાકીય વિશ્લેષણ છે, જેનો હેતુ પદાર્થોના અવકાશી અણુ બંધારણનો અભ્યાસ કરવાનો છે, પ્રયોગમૂલક સૂત્રો, પરમાણુ સમૂહ, વગેરેની સ્થાપના છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના કાર્યોમાં કાર્બનિક, અકાર્બનિક અને બાયોકેમિકલ પદાર્થોની લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવાનો સમાવેશ થાય છે. કાર્યાત્મક જૂથો દ્વારા કાર્બનિક સંયોજનોનું વિશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે કાર્યાત્મક વિશ્લેષણ.

વાર્તા

રસાયણશાસ્ત્ર તેના આધુનિક અર્થમાં અસ્તિત્વમાં છે ત્યાં સુધી વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર અસ્તિત્વમાં છે, અને તેમાં વપરાતી ઘણી તકનીકો તેના કરતાં પણ પહેલાના યુગની છે, રસાયણનો યુગ, જેનું એક મુખ્ય કાર્ય ચોક્કસ રીતે વિવિધ પદાર્થોની રચના નક્કી કરવાનું હતું. કુદરતી પદાર્થો અને તેમના પરસ્પર પરિવર્તનની પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ. પરંતુ, એકંદરે રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસ સાથે, તેમાં ઉપયોગમાં લેવાતી કાર્યની પદ્ધતિઓમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો, અને રસાયણશાસ્ત્રના સહાયક વિભાગોમાંના એક તરીકે તેના સંપૂર્ણ સહાયક મહત્વની સાથે, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર હવે સંપૂર્ણપણે સ્વતંત્ર વિભાગનું મહત્વ ધરાવે છે. ખૂબ ગંભીર અને મહત્વપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક કાર્યો સાથે રાસાયણિક જ્ઞાન. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસ પર આધુનિક ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રનો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવ હતો, જેણે તેને કામ કરવાની ઘણી નવી પદ્ધતિઓ અને સૈદ્ધાંતિક પાયા સાથે સમૃદ્ધ બનાવ્યું, જેમાં ઉકેલોનો સિદ્ધાંત (જુઓ), ઇલેક્ટ્રોલિટીક ડિસોસિએશનનો સિદ્ધાંત, કાયદાનો સમાવેશ થાય છે. સામૂહિક ક્રિયા (રાસાયણિક સંતુલન જુઓ) અને રાસાયણિક સંબંધનો સંપૂર્ણ સિદ્ધાંત.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓની સરખામણી

સંપૂર્ણતા પરંપરાગત પદ્ધતિઓતેના ક્રમિક રાસાયણિક વિઘટન દ્વારા પદાર્થની રચના નક્કી કરવાને "ભીનું રસાયણશાસ્ત્ર" ("ભીનું વિશ્લેષણ") કહેવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિઓ પ્રમાણમાં ઓછી ચોકસાઈ ધરાવે છે, વિશ્લેષકોની પ્રમાણમાં ઓછી લાયકાતની જરૂર છે અને હવે લગભગ સંપૂર્ણપણે આધુનિક પદ્ધતિઓ દ્વારા બદલવામાં આવી છે. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પદ્ધતિઓ(ઓપ્ટિકલ, માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ, ક્રોમેટોગ્રાફિક અને અન્ય ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિઓ) પદાર્થની રચના નક્કી કરે છે. જો કે, ભીનું રસાયણશાસ્ત્ર સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ પર તેનો ફાયદો ધરાવે છે - તે પ્રમાણિત પ્રક્રિયાઓ (વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ) દ્વારા, આયર્ન (Fe +2, Fe +3), ટાઇટેનિયમ, વગેરે જેવા તત્વોની રચના અને વિવિધ ઓક્સિડેટીવ સ્થિતિઓને સીધી રીતે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓને કુલ અને સ્થાનિકમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. વિશ્લેષણની જથ્થાબંધ પદ્ધતિઓ માટે સામાન્ય રીતે અલગ, પેટાવિભાજિત પદાર્થ (પ્રતિનિધિ નમૂના)ની જરૂર પડે છે. સ્થાનિક પદ્ધતિઓનમૂનામાં જ એક નાના જથ્થામાં પદાર્થની રચના નક્કી કરો, જે તેની સપાટી અને/અથવા ઊંડાઈ પરના નમૂનાના રાસાયણિક ગુણધર્મોના વિતરણના "નકશા"ને સંકલન કરવાનું શક્ય બનાવે છે. પદ્ધતિઓ પણ પ્રકાશિત કરવી જોઈએ સીધું વિશ્લેષણ, એટલે કે, નમૂનાની પ્રારંભિક તૈયારી સાથે સંબંધિત નથી. ઘણીવાર નમૂનાની તૈયારી જરૂરી હોય છે (દા.ત. ક્રશિંગ, પૂર્વ-એકાગ્રતા અથવા અલગ). નમૂનાઓ તૈયાર કરતી વખતે, પરિણામોનું અર્થઘટન કરતી વખતે અને વિશ્લેષણની સંખ્યાનો અંદાજ કાઢતી વખતે આંકડાકીય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ

પદાર્થની ગુણાત્મક રચના નક્કી કરવા માટે, તેના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે, જે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી, બે પ્રકારના હોઈ શકે છે: પદાર્થના ગુણધર્મો અને રાસાયણિક પરિવર્તનમાં તેના ગુણધર્મો.

પ્રથમનો સમાવેશ થાય છે: ભૌતિક સ્થિતિ (ઘન, પ્રવાહી, વાયુ), ઘન અવસ્થામાં તેનું માળખું (અમૂર્ફ અથવા સ્ફટિકીય પદાર્થ), રંગ, ગંધ, સ્વાદ, વગેરે. આ કિસ્સામાં, તે ઘણી વખત પહેલાથી જ એકલા બાહ્ય ગુણધર્મો પર આધારિત છે, નિર્ધારિત. માનવીય લાગણીઓના અંગોની મદદથી, આપેલ પદાર્થની પ્રકૃતિ સ્થાપિત કરવી શક્ય લાગે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, આપેલ પદાર્થને સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત લાક્ષણિક ગુણધર્મો સાથે કેટલાક નવામાં રૂપાંતરિત કરવું જરૂરી છે, આ હેતુ માટે રીએજન્ટ તરીકે ઓળખાતા કેટલાક ખાસ પસંદ કરેલા સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં વપરાતી પ્રતિક્રિયાઓ અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે અને તે ભૌતિક ગુણધર્મો અને અભ્યાસ કરવામાં આવતા પદાર્થની રચનાની જટિલતા પર આધાર રાખે છે. એવા કિસ્સામાં જ્યાં દેખીતી રીતે શુદ્ધ, સજાતીય રાસાયણિક સંયોજન રાસાયણિક વિશ્લેષણને આધીન હોય, કામ પ્રમાણમાં સરળતાથી અને ઝડપથી થાય છે; જ્યારે તમારે ઘણા રાસાયણિક સંયોજનોના મિશ્રણ સાથે વ્યવહાર કરવો પડે છે, ત્યારે તેના વિશ્લેષણનો પ્રશ્ન વધુ જટિલ બની જાય છે, અને કાર્ય કરતી વખતે તમારે પદાર્થમાં સમાવિષ્ટ એક તત્વને અવગણવા માટે અમુક ચોક્કસ સિસ્ટમનું પાલન કરવાની જરૂર છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં બે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓ છે: ભીની પ્રતિક્રિયાઓ(સોલ્યુશન્સમાં) અને શુષ્ક પ્રતિક્રિયાઓ.

ઉકેલોમાં પ્રતિક્રિયાઓ

ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં, ઉકેલોમાં માત્ર પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે માનવ સંવેદનાઓ દ્વારા સરળતાથી સમજી શકાય છે, અને પ્રતિક્રિયાની ઘટનાની ક્ષણ નીચેની ઘટનાઓમાંથી એક દ્વારા ઓળખાય છે:

1. પાણીમાં અદ્રાવ્ય અવક્ષેપની રચના,
2. સોલ્યુશનના રંગમાં ફેરફાર
3. ગેસ પ્રકાશન.

કાંપની રચનારાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ કેટલાક પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થની રચના પર આધાર રાખે છે; જો, ઉદાહરણ તરીકે, કોઈપણ બેરિયમ મીઠાના દ્રાવણમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા પાણીમાં દ્રાવ્ય મીઠું ઉમેરવામાં આવે છે, તો બેરિયમ સલ્ફેટનો સફેદ પાવડરી અવક્ષેપ રચાય છે:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

ધ્યાનમાં રાખીને કે કેટલીક અન્ય ધાતુઓ સલ્ફ્યુરિક એસિડના પ્રભાવ હેઠળ સફેદ અવક્ષેપની રચના માટે સમાન પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સીસું, જે અદ્રાવ્ય સલ્ફેટ મીઠું PbSO 4 બનાવી શકે છે, સંપૂર્ણ ખાતરી કરવા માટે કે આ બરાબર એક છે. અથવા અન્ય ધાતુ, યોગ્ય સંશોધનની પ્રતિક્રિયામાં રચાયેલા અવક્ષેપને આધિન કરીને વધુ માપાંકન પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્પન્ન કરવી જરૂરી છે.

વરસાદની રચનાની પ્રતિક્રિયાને સફળતાપૂર્વક હાથ ધરવા માટે, યોગ્ય રીએજન્ટ પસંદ કરવા ઉપરાંત, અભ્યાસ કરવામાં આવી રહેલા ક્ષાર અને રીએજન્ટના ઉકેલોની મજબૂતાઈ, બંનેનું પ્રમાણ, તાપમાન, ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમયગાળો, વગેરે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના વિશ્લેષણમાં બનેલા વરસાદને ધ્યાનમાં લેતી વખતે, તેમના દેખાવ પર ધ્યાન આપવું જરૂરી છે, એટલે કે, રંગ, માળખું (અમૂર્ફ અને સ્ફટિકીય અવક્ષેપ), વગેરે, તેમજ તેમના ગુણધર્મોના સંબંધમાં. ઉષ્મા, એસિડ અથવા આલ્કલીસ વગેરેનો પ્રભાવ. નબળા ઉકેલોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે કેટલીકવાર 24-48 કલાક સુધી કાંપની રચના માટે રાહ જોવી જરૂરી છે, જો કે તે ચોક્કસ તાપમાને રાખવામાં આવે.

રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં તેના ગુણાત્મક મહત્વને ધ્યાનમાં લીધા વિના, અવક્ષેપ રચનાની પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ ઘણીવાર ચોક્કસ તત્વોને એકબીજાથી અલગ કરવા માટે થાય છે. આ હેતુ માટે, બે કે તેથી વધુ તત્વોના સંયોજનો ધરાવતા દ્રાવણને તેમાંથી કેટલાકને અદ્રાવ્ય સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ યોગ્ય રીએજન્ટ સાથે સારવાર આપવામાં આવે છે, અને પછી પરિણામી અવક્ષેપને ગાળણ દ્વારા ઉકેલ (ફિલ્ટ્રેટ) થી અલગ કરવામાં આવે છે, આગળ તેનો અલગથી અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. જો આપણે, ઉદાહરણ તરીકે, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ અને બેરિયમ ક્લોરાઇડના ક્ષારને લઈએ અને તેમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરીએ, તો બેરિયમ સલ્ફેટ BaSO 4 અને પાણીમાં દ્રાવ્ય પોટેશિયમ સલ્ફેટ K 2 SO 4 નું અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ રચાય છે, જેને ગાળણ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. સોલ્યુશનમાંથી પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થના અવક્ષેપને અલગ કરતી વખતે, સૌ પ્રથમ કાળજી લેવી જોઈએ કે તે યોગ્ય માળખું પ્રાપ્ત કરે છે જે ફિલ્ટરિંગ કાર્યને મુશ્કેલી વિના હાથ ધરવા દે છે, અને પછી, તેને ફિલ્ટર પર એકત્રિત કર્યા પછી, તે વિદેશી અશુદ્ધિઓથી તેને સંપૂર્ણપણે ધોવા માટે જરૂરી છે. વી. ઓસ્ટવાલ્ડના સંશોધન મુજબ, તે ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે કે જ્યારે ધોવા માટે ચોક્કસ માત્રામાં પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણીના નાના ભાગોમાં કાંપને ઘણી વખત કોગળા કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે, તેનાથી વિપરીત, ઘણી વખત મોટા ભાગો. અદ્રાવ્ય અવક્ષેપના સ્વરૂપમાં કોઈપણ તત્વની વિભાજન પ્રતિક્રિયાની સફળતા માટે, પછી, ઉકેલોના સિદ્ધાંતના આધારે, ડબલ્યુ. ઓસ્ટવાલ્ડે સ્થાપિત કર્યું કે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપના સ્વરૂપમાં કોઈપણ તત્વના પૂરતા પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ અલગ થવા માટે, તે વરસાદ માટે વપરાતા રીએજન્ટની વધુ માત્રા લેવી હંમેશા જરૂરી છે.

સોલ્યુશનના રંગમાં ફેરફારરાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ સંકેતોમાંનું એક છે અને તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને ઓક્સિડેશન અને ઘટાડાની પ્રક્રિયાઓના જોડાણમાં, તેમજ રાસાયણિક સૂચકાંકો સાથેના કાર્યમાં (નીચે જુઓ - આલ્કલિમેટ્રી અને એસિડિમેટ્રી).

ઉદાહરણો રંગ પ્રતિક્રિયાઓગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં નીચેનાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: પોટેશિયમ થિયોસાયનેટ KCNS આયર્ન ઓક્સાઇડ ક્ષાર સાથે લાક્ષણિક રક્ત-લાલ રંગ આપે છે; ફેરસ ઓક્સાઇડ ક્ષાર સાથે સમાન રીએજન્ટ કંઈપણ ઉત્પન્ન કરતું નથી. જો તમે સહેજ લીલા ફેરિક ક્લોરાઇડ FeCl 2 ના સોલ્યુશનમાં કોઈપણ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ ઉમેરો, ઉદાહરણ તરીકે, ક્લોરિન પાણી, તો ફેરીક ક્લોરાઇડની રચનાને કારણે સોલ્યુશન પીળો થઈ જાય છે, જે આ ધાતુની સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે. જો તમે પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ K 2 Cr 2 O 7 નારંગી રંગમાં લો અને તેમાં થોડું સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને કેટલાક ઘટાડતા એજન્ટ ઉમેરો, ઉદાહરણ તરીકે, વાઇન આલ્કોહોલ, તો નારંગી રંગ ઘાટા લીલામાં બદલાઈ જાય છે, જે નીચલા ભાગની રચનાને અનુરૂપ છે. સોલ્ટ ક્રોમિયમ સલ્ફેટ Cr 3 (SO 4) 3 ના સ્વરૂપમાં ક્રોમિયમની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ.

રાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રગતિના આધારે, ઓક્સિડેશન અને ઘટાડાની આ પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરવા માટે ઘણીવાર જરૂરી છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે: હેલોજન, નાઈટ્રિક એસિડ, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, પોટેશિયમ ડાયહાઇડ્રોક્સાઇડ; સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટાડનાર એજન્ટો છે: પ્રકાશન સમયે હાઇડ્રોજન, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, સલ્ફર એસિડ, ટીન ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રોજન આયોડાઇડ.

ગેસ ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયાઓગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણના ઉત્પાદન દરમિયાન ઉકેલોમાં મોટેભાગે કોઈ સ્વતંત્ર મહત્વ હોતું નથી અને તે સહાયક પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે; મોટેભાગે આપણે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ CO 2 ના પ્રકાશનનો સામનો કરીએ છીએ - કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ક્ષાર પર એસિડની ક્રિયા દરમિયાન, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ - એસિડ સાથે સલ્ફર ધાતુઓના વિઘટન દરમિયાન, વગેરે.

શુષ્ક પ્રતિક્રિયાઓ

આ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં થાય છે, મુખ્યત્વે કહેવાતા. "પ્રારંભિક પરીક્ષણ", શુદ્ધતા માટે કાંપનું પરીક્ષણ કરતી વખતે, ચકાસણી પ્રતિક્રિયાઓ માટે અને ખનિજોનો અભ્યાસ કરતી વખતે. આ પ્રકારની સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રતિક્રિયાઓ આના સંબંધમાં પદાર્થનું પરીક્ષણ કરે છે:

1. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે તેની કાર્યક્ષમતા,
2. ગેસ બર્નરની બિન-તેજસ્વી જ્યોતને રંગ આપવાની ક્ષમતા,
3. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે અસ્થિરતા,
4. ઓક્સિડેશન અને ઘટાડવાની ક્ષમતા.

આ પરીક્ષણો હાથ ધરવા માટે, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ગેસ બર્નરની બિન-તેજસ્વી જ્યોતનો ઉપયોગ થાય છે. લાઇટિંગ ગેસના મુખ્ય ઘટકો (હાઇડ્રોજન, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, સ્વેમ્પ ગેસ અને અન્ય હાઇડ્રોકાર્બન) ઘટાડતા એજન્ટો છે, પરંતુ જ્યારે તે હવામાં બળે છે (જુઓ કમ્બશન), એક જ્યોત રચાય છે, જેના વિવિધ ભાગોમાં ઘટાડો અથવા ઓક્સિડેશન માટે જરૂરી શરતો હોય છે. શોધી શકાય છે, અને વધુ કે ઓછા ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવા માટે સમાન છે.

ફ્યુઝિબિલિટી ટેસ્ટતે મુખ્યત્વે ખનિજોનો અભ્યાસ કરતી વખતે હાથ ધરવામાં આવે છે, જેના માટે પાતળા પ્લેટિનમ વાયરમાં નિશ્ચિત કરવામાં આવેલો એક ખૂબ જ નાનો ટુકડો જ્યોતના તે ભાગમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જેનું તાપમાન સૌથી વધુ હોય છે, અને પછી, બૃહદદર્શક કાચનો ઉપયોગ કરીને, તેઓ અવલોકન કરે છે કે કેવી રીતે નમૂનાની કિનારીઓ ગોળાકાર છે.

જ્યોત રંગ પરીક્ષણપ્લેટિનમ વાયર પર પદાર્થના નાના નમૂનાના નાના સેપિયા નમૂનાને પ્રથમ જ્યોતના પાયામાં અને પછી ઉચ્ચતમ તાપમાનવાળા ભાગમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.

વોલેટિલિટી ટેસ્ટએસે સિલિન્ડરમાં અથવા એક છેડે સીલ કરેલી કાચની નળીમાં પદાર્થના નમૂનાને ગરમ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે, અને અસ્થિર પદાર્થો વરાળમાં ફેરવાય છે, જે પછી ઠંડા ભાગમાં ઘટ્ટ થાય છે.

શુષ્ક સ્વરૂપમાં ઓક્સિડેશન અને ઘટાડોફ્યુઝ્ડ બોરેક્સના દડાઓમાં ઉત્પન્ન કરી શકાય છે ( 2 4 7 + 10 2 ) પરીક્ષણ કરાયેલ પદાર્થને પ્લેટિનમ વાયર પર આ ક્ષારોને ઓગાળીને મેળવવામાં આવેલા દડાઓમાં ઓછી માત્રામાં દાખલ કરવામાં આવે છે, અને તે પછી તે જ્યોતના ઓક્સિડાઇઝિંગ અથવા ઘટાડતા ભાગમાં ગરમ ​​થાય છે. . પુનઃસ્થાપન અન્ય ઘણી રીતે કરી શકાય છે, જેમ કે: સોડાથી સળગી ગયેલી લાકડી પર ગરમ કરવું, કાચની નળીમાં ધાતુઓ - સોડિયમ, પોટેશિયમ અથવા મેગ્નેશિયમ સાથે ગરમ કરવું, બ્લોપાઇપનો ઉપયોગ કરીને ચારકોલમાં ગરમ ​​કરવું અથવા સરળ ગરમી.

તત્વોનું વર્ગીકરણ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં અપનાવવામાં આવેલા તત્વોનું વર્ગીકરણ એ જ વિભાજન પર આધારિત છે જે સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્રમાં સ્વીકારવામાં આવે છે - ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓ (મેટલોઇડ્સ), બાદમાં મોટાભાગે અનુરૂપ એસિડના સ્વરૂપમાં ગણવામાં આવે છે. વ્યવસ્થિત ગુણાત્મક વિશ્લેષણ હાથ ધરવા માટે, ઘટકોના આ દરેક વર્ગને કેટલીક સામાન્ય જૂથ લાક્ષણિકતાઓ સાથે જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

ધાતુઓવિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રને બે વિભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે, જે બદલામાં પાંચ જૂથોમાં વિભાજિત થાય છે:

1. ધાતુઓ જેના સલ્ફર સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે- જૂથોમાં આ વિભાગમાં ધાતુઓનું વિતરણ તેમના કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ક્ષારના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. 1 લી જૂથ: પોટેશિયમ, સોડિયમ, રૂબિડિયમ, સીઝિયમ, લિથિયમ. સલ્ફર સંયોજનો અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ક્ષાર પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. અદ્રાવ્ય સંયોજનોના સ્વરૂપમાં આ જૂથની તમામ ધાતુઓના અવક્ષેપ માટે કોઈ સામાન્ય રીએજન્ટ નથી. 2 જી જૂથ: બેરિયમ, સ્ટ્રોન્ટિયમ, કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ. સલ્ફર સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ક્ષાર અદ્રાવ્ય છે. એક સામાન્ય રીએજન્ટ જે આ જૂથની તમામ ધાતુઓને અદ્રાવ્ય સંયોજનોના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત કરે છે તે એમોનિયમ કાર્બોનેટ છે.
2. ધાતુઓ જેના સલ્ફર સંયોજનો પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે- આ વિભાગને ત્રણ જૂથોમાં વિભાજીત કરવા માટે, તેઓ તેમના સલ્ફર સંયોજનોના નબળા એસિડ અને એમોનિયમ સલ્ફાઇડના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરે છે. 3 જી જૂથ: એલ્યુમિનિયમ, ક્રોમિયમ, આયર્ન, મેંગેનીઝ, જસત, નિકલ, કોબાલ્ટ.

એલ્યુમિનિયમ અને ક્રોમિયમ પાણી દ્વારા સલ્ફર સંયોજનો બનાવતા નથી; અન્ય ધાતુઓ સલ્ફર સંયોજનો બનાવે છે, જે તેમના ઓક્સાઇડની જેમ નબળા એસિડમાં દ્રાવ્ય હોય છે. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ તેમને એસિડિક દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત કરતું નથી; એમોનિયમ સલ્ફાઇડ આ જૂથ માટે સામાન્ય રીએજન્ટ છે, અને તેના સલ્ફર સંયોજનોની વધુ માત્રા ઓગળતી નથી. 4 થી જૂથ: ચાંદી, સીસું, બિસ્મથ, તાંબુ, પેલેડિયમ, રોડિયમ, રૂથેનિયમ, ઓસ્મિયમ. સલ્ફર સંયોજનો નબળા એસિડમાં અદ્રાવ્ય હોય છે અને એસિડિક દ્રાવણમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ દ્વારા અવક્ષેપિત થાય છે; તેઓ એમોનિયમ સલ્ફાઇડમાં પણ અદ્રાવ્ય છે. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ આ જૂથ માટે એક સામાન્ય પ્રતિક્રિયા છે. 5મો જૂથ: ટીન, આર્સેનિક, એન્ટિમોની, સોનું, પ્લેટિનમ. સલ્ફર સંયોજનો નબળા એસિડમાં પણ અદ્રાવ્ય હોય છે અને તે એસિડિક દ્રાવણમાંથી હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ દ્વારા અવક્ષેપિત થાય છે. પરંતુ તેઓ એમોનિયમ સલ્ફાઇડમાં દ્રાવ્ય હોય છે અને તેની સાથે પાણીમાં દ્રાવ્ય સલ્ફાસાલ્ટ બનાવે છે.

નોનમેટલ્સ (ધાતુઓ)રાસાયણિક પૃથ્થકરણમાં હંમેશા તેઓ જે એસિડ બનાવે છે અથવા તેના અનુરૂપ ક્ષારનું સ્વરૂપ શોધે છે. એસિડને જૂથોમાં વિભાજીત કરવાનો આધાર પાણીમાં અને અંશતઃ એસિડમાં તેમની દ્રાવ્યતાના સંબંધમાં તેમના બેરિયમ અને ચાંદીના ક્ષારના ગુણધર્મો છે. બેરિયમ ક્લોરાઇડ એ જૂથ 1 માટે સામાન્ય રીએજન્ટ છે, નાઈટ્રેટ દ્રાવણમાં ચાંદીના નાઈટ્રેટ જૂથ 2 માટે છે, જૂથ 3 એસિડના બેરિયમ અને ચાંદીના ક્ષાર પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. 1 લી જૂથ: તટસ્થ દ્રાવણમાં, બેરિયમ ક્લોરાઇડ અદ્રાવ્ય ક્ષારને અવક્ષેપિત કરે છે; ચાંદીના ક્ષાર પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ નાઈટ્રિક એસિડમાં દ્રાવ્ય હોય છે. આમાં એસિડનો સમાવેશ થાય છે: ક્રોમિક, સેરસ, સલ્ફર, જલીય, કાર્બોનિક, સિલિકોન, સલ્ફ્યુરિક, હાઇડ્રોફ્લોરોસિલિક (બેરિયમ ક્ષાર, એસિડમાં અદ્રાવ્ય), આર્સેનિક અને આર્સેનિક. 2 જી જૂથ: નાઈટ્રિક એસિડ સાથે એસિડિફાઇડ દ્રાવણમાં, સિલ્વર નાઈટ્રેટ એક અવક્ષેપ આપે છે. આમાં એસિડનો સમાવેશ થાય છે: હાઇડ્રોક્લોરિક, હાઇડ્રોબ્રોમિક અને હાઇડ્રોઆયોડિક, હાઇડ્રોસાયનિક, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, ફેરિક અને ફેરિક હાઇડ્રોસાયનાઇડ અને આયોડિન. 3 જી જૂથ: નાઈટ્રિક એસિડ અને પરક્લોરિક એસિડ, જે સિલ્વર નાઈટ્રેટ અથવા બેરિયમ ક્લોરાઈડ દ્વારા અવક્ષેપિત નથી.

જો કે, તે ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે કે એસિડ માટે દર્શાવેલ રીએજન્ટ સામાન્ય રીએજન્ટ નથી કે જેનો ઉપયોગ એસિડને જૂથોમાં અલગ કરવા માટે થઈ શકે. આ રીએજન્ટ્સ માત્ર એસિડિક અથવા અન્ય જૂથની હાજરીનો સંકેત આપી શકે છે, અને દરેક વ્યક્તિગત એસિડને શોધવા માટે વ્યક્તિએ તેમની સાથે જોડાયેલા ખાનગી પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના હેતુઓ માટે ધાતુઓ અને બિનધાતુઓ (મેટલોઇડ્સ) નું ઉપરોક્ત વર્ગીકરણ રશિયન શાળાઓ અને પ્રયોગશાળાઓમાં અપનાવવામાં આવ્યું હતું (એન.એ. મેન્શુટકીન અનુસાર) પશ્ચિમ યુરોપીયન પ્રયોગશાળાઓમાં અન્ય વર્ગીકરણ અપનાવવામાં આવ્યું હતું, જો કે, આવશ્યકપણે સમાન સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે.

પ્રતિક્રિયાઓનો સૈદ્ધાંતિક આધાર

ઉકેલોમાં ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ માટેના સૈદ્ધાંતિક પાયા, ઉકેલો અને રાસાયણિક સંબંધ વિશે સામાન્ય અને ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના વિભાગોમાં, ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, શોધવું આવશ્યક છે. પ્રથમ, સૌથી મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓમાંની એક એ જલીય દ્રાવણમાં તમામ ખનિજોની સ્થિતિ છે, જેમાં, ઇલેક્ટ્રોલિટીક વિયોજનના સિદ્ધાંત અનુસાર, ક્ષાર, એસિડ અને આલ્કલીસના વર્ગો સાથે જોડાયેલા તમામ પદાર્થો આયનોમાં વિભાજિત થાય છે. તેથી, રાસાયણિક વિશ્લેષણની બધી પ્રતિક્રિયાઓ સંયોજનોના સંપૂર્ણ અણુઓ વચ્ચે નહીં, પરંતુ તેમના આયનો વચ્ચે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ ક્લોરાઇડ NaCl અને સિલ્વર નાઈટ્રેટ AgNO 3 ની પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર થાય છે:

Na + + Cl - + Ag + + (NO 3) - = AgCl↓ + Na + + (NO 3) - સોડિયમ આયન + ક્લોરિન આયન + સિલ્વર આયન + નાઈટ્રિક એસિડ આયન = અદ્રાવ્ય મીઠું + નાઈટ્રિક એસિડ આયન

પરિણામે, સિલ્વર નાઈટ્રેટ સોડિયમ ક્લોરાઈડ અથવા હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ માટે રીએજન્ટ નથી, પરંતુ માત્ર ક્લોરિન આયન માટે છે. આમ, દ્રાવણમાં દરેક મીઠા માટે, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી, તેના કેશન (મેટલ આયન) અને આયન (એસિડ અવશેષો) અલગથી ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. મુક્ત એસિડ માટે, હાઇડ્રોજન આયન અને આયનને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે; અંતે, દરેક આલ્કલી માટે - મેટલ કેશન અને હાઇડ્રોક્સિલ આયન. અને આવશ્યકપણે ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્ય વિવિધ આયનોની પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાનું છે અને તેમને કેવી રીતે શોધવું અને તેમને એકબીજાથી અલગ કરવું.

પછીના ધ્યેયને હાંસલ કરવા માટે, યોગ્ય રીએજન્ટ્સની ક્રિયા દ્વારા, આયનોને અદ્રાવ્ય સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે જે દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત થાય છે અથવા વાયુઓના સ્વરૂપમાં ઉકેલોથી અલગ પડે છે. ઇલેક્ટ્રોલિટીક ડિસોસિએશનના સમાન સિદ્ધાંતમાં, રાસાયણિક સૂચકાંકોની ક્રિયા માટે સમજૂતી શોધવી જોઈએ, જે રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં વારંવાર લાગુ પડે છે. ડબ્લ્યુ. ઓસ્ટવાલ્ડના સિદ્ધાંત મુજબ, તમામ રાસાયણિક સૂચકાંકો પ્રમાણમાં નબળા એસિડ છે, જે આંશિક રીતે જલીય દ્રાવણમાં વિખરાયેલા છે. તદુપરાંત, તેમાંના કેટલાકમાં રંગહીન સંપૂર્ણ અણુઓ અને રંગીન આયન હોય છે, અન્ય, તેનાથી વિપરીત, રંગીન અણુઓ અને રંગહીન આયન અથવા અલગ રંગનું આયન હોય છે; જ્યારે એસિડના મુક્ત હાઇડ્રોજન આયન અથવા આલ્કલીના હાઇડ્રોક્સિલ આયનોના પ્રભાવના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે રાસાયણિક સૂચકાંકો તેમના વિયોજનની ડિગ્રી અને તે જ સમયે તેમનો રંગ બદલી શકે છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂચકાંકો છે:

1. મિથાઈલ નારંગી, જે મુક્ત હાઈડ્રોજન આયનોની હાજરીમાં (એસિડિક પ્રતિક્રિયા) ગુલાબી રંગ આપે છે, અને તટસ્થ ક્ષાર અથવા આલ્કલીની હાજરીમાં પીળો રંગ આપે છે;
2. ફેનોલ્ફથાલિન - હાઇડ્રોક્સિલ આયનોની હાજરીમાં (આલ્કલાઇન પ્રતિક્રિયા) લાક્ષણિકતા લાલ રંગ આપે છે, અને તટસ્થ ક્ષાર અથવા એસિડની હાજરીમાં તે રંગહીન છે;
3. લિટમસ એસિડના પ્રભાવ હેઠળ લાલ થઈ જાય છે, અને આલ્કલીસના પ્રભાવ હેઠળ વાદળી થઈ જાય છે, અને અંતે
4. કર્ક્યુમિન આલ્કલીસના પ્રભાવ હેઠળ ભૂરા થઈ જાય છે, અને એસિડની હાજરીમાં ફરીથી પીળો રંગ લે છે.

રાસાયણિક સૂચકાંકો વોલ્યુમેટ્રિક રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન ધરાવે છે (નીચે જુઓ). ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓમાં, વ્યક્તિ વારંવાર હાઇડ્રોલિસિસની ઘટનાનો સામનો કરે છે, એટલે કે, પાણીના પ્રભાવ હેઠળ ક્ષારનું વિઘટન, અને જલીય દ્રાવણ વધુ કે ઓછા મજબૂત આલ્કલાઇન અથવા એસિડિક પ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરે છે.

ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પ્રગતિ

ગુણાત્મક રાસાયણિક પૃથ્થકરણમાં, આપેલ પદાર્થની રચનામાં કયા તત્વો અથવા સંયોજનોનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે તે નક્કી કરવું મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ આ ઘટકો કયા, આશરે, સંબંધિત જથ્થામાં જોવા મળે છે. આ હેતુ માટે, વિશ્લેષણ કરેલ પદાર્થની ચોક્કસ માત્રામાંથી આગળ વધવું હંમેશા જરૂરી છે (સામાન્ય રીતે તે 0.5-1 ગ્રામ લેવા માટે પૂરતું છે) અને, વિશ્લેષણ કરતી વખતે, એકબીજા સાથે વ્યક્તિગત વરસાદની માત્રાની તુલના કરો. ચોક્કસ તાકાતના રીએજન્ટ્સના ઉકેલોનો ઉપયોગ કરવો પણ જરૂરી છે, એટલે કે: સામાન્ય, અર્ધ-સામાન્ય, સામાન્યનો દસમો ભાગ.

દરેક ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણને ત્રણ ભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે:

1. પ્રારંભિક કસોટી,
2. ધાતુઓની શોધ (કેશન),
3. બિન-ધાતુઓ (મેટલોઇડ્સ) અથવા એસિડ્સ (આયનોની શોધ).

વિશ્લેષકની પ્રકૃતિ અંગે, ચાર કિસ્સાઓ આવી શકે છે:

1. નક્કર બિન-ધાતુ પદાર્થ,
2. ધાતુ અથવા ધાતુના એલોયના રૂપમાં નક્કર પદાર્થ,
3. પ્રવાહી (સોલ્યુશન),

જ્યારે વિશ્લેષણ નક્કર બિન-ધાતુ પદાર્થસૌ પ્રથમ, બાહ્ય પરીક્ષા અને માઇક્રોસ્કોપિક પરીક્ષા હાથ ધરવામાં આવે છે, તેમજ સૂકા સ્વરૂપમાં વિશ્લેષણની ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રારંભિક પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. શરૂઆતમાં, પદાર્થનો નમૂનો તેની પ્રકૃતિના આધારે, નીચેના દ્રાવકોમાંથી એકમાં ઓગળવામાં આવે છે: પાણી, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, નાઈટ્રિક એસિડ અને એક્વા રેજિયા (હાઈડ્રોક્લોરિક અને નાઈટ્રિક એસિડનું મિશ્રણ). ઉપરોક્ત કોઈપણ દ્રાવકમાં ઓગળવામાં અસમર્થ હોય તેવા પદાર્થોને કેટલીક વિશિષ્ટ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવણમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે: સોડા અથવા પોટાશ સાથે ફ્યુઝન, સોડાના દ્રાવણ સાથે ઉકાળવું, ચોક્કસ એસિડ વડે ગરમ કરવું વગેરે. પરિણામી દ્રાવણનું વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. ધાતુઓ અને એસિડના જૂથોમાં પ્રારંભિક અલગતા અને વ્યક્તિગત તત્વોમાં તેમના વધુ વિભાજન સાથે, તેમની લાક્ષણિક ખાનગી પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને.

જ્યારે વિશ્લેષણ મેટલ એલોયતેનો ચોક્કસ નમૂનો નાઈટ્રિક એસિડમાં ઓગળવામાં આવે છે (એક્વા રેજીયામાં ભાગ્યે જ કિસ્સાઓમાં), અને પરિણામી દ્રાવણ શુષ્કતામાં બાષ્પીભવન થાય છે, ત્યારબાદ નક્કર અવશેષો પાણીમાં ઓગળી જાય છે અને તેનું વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

જો પદાર્થ છે પ્રવાહી, સૌ પ્રથમ, તેના રંગ, ગંધ અને લિટમસ (તેજાબી, આલ્કલાઇન, તટસ્થ) ની પ્રતિક્રિયા પર ધ્યાન આપવામાં આવે છે. દ્રાવણમાં કોઈપણ ઘન પદાર્થોની હાજરી ચકાસવા માટે, પ્રવાહીનો એક નાનો ભાગ પ્લેટિનમ પ્લેટ અથવા ઘડિયાળના કાચ પર બાષ્પીભવન થાય છે. આ પ્રારંભિક પરીક્ષણો પછી, પ્રવાહીને પરંપરાગત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અપલાઇઝ કરવામાં આવે છે.

વિશ્લેષણ વાયુઓજથ્થાત્મક વિશ્લેષણમાં દર્શાવેલ કેટલીક વિશેષ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પાદિત.

માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ

જથ્થાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણનો હેતુ કોઈપણ રાસાયણિક સંયોજન અથવા મિશ્રણના વ્યક્તિગત ઘટકોની સંબંધિત માત્રા નક્કી કરવાનો છે. તેમાં વપરાતી પદ્ધતિઓ પદાર્થના ગુણો અને રચના પર આધાર રાખે છે, અને તેથી જથ્થાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ હંમેશા ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણથી પહેલા હોવું જોઈએ.

માત્રાત્મક વિશ્લેષણ કરવા માટે, બે અલગ અલગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: ગુરુત્વાકર્ષણ અને વોલ્યુમેટ્રિક. વજન પદ્ધતિ વડે, શરીર નક્કી કરવામાં આવે છે, જો શક્ય હોય તો, જાણીતી રાસાયણિક રચનાના અદ્રાવ્ય અથવા નબળા દ્રાવ્ય સંયોજનોના સ્વરૂપમાં અલગ કરવામાં આવે છે, અને તેનું વજન નક્કી કરવામાં આવે છે, જેના આધારે ઇચ્છિત તત્વની માત્રા શોધી શકાય છે. ગણતરી વોલ્યુમેટ્રિક પૃથ્થકરણમાં, પૃથ્થકરણ માટે વપરાતા ટાઇટ્રેટેડ (રિએજન્ટની ચોક્કસ માત્રા ધરાવતા) ​​સોલ્યુશનની માત્રા માપવામાં આવે છે. વધુમાં, માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની સંખ્યાબંધ વિશેષ પદ્ધતિઓ અલગ પડે છે, એટલે કે:

1. ઇલેક્ટ્રોલિટીકવિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા વ્યક્તિગત ધાતુઓના વિભાજનના આધારે,
2. રંગમિત્ર, આપેલ સોલ્યુશનની રંગની તીવ્રતાની ચોક્કસ તાકાતના સોલ્યુશનના રંગ સાથે સરખામણી કરીને ઉત્પન્ન થાય છે,
3. કાર્બનિક વિશ્લેષણ, જેમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ C0 2 અને પાણી H 2 0 માં કાર્બનિક પદાર્થોને બાળી નાખવાનો અને પદાર્થમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજનની તેમની સંબંધિત સામગ્રીની માત્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,
4. ગેસ વિશ્લેષણ, જેમાં વાયુઓ અથવા તેમના મિશ્રણોની ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક રચનાને અમુક વિશેષ પદ્ધતિઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ખૂબ જ વિશિષ્ટ જૂથનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે તબીબી રાસાયણિક વિશ્લેષણ, રક્ત, પેશાબ અને માનવ શરીરના અન્ય કચરાના ઉત્પાદનોનો અભ્યાસ કરવા માટેની વિવિધ પદ્ધતિઓને આવરી લે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ

ગુરુત્વાકર્ષણ માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ બે પ્રકારની છે: સીધી વિશ્લેષણ પદ્ધતિઅને પરોક્ષ (પરોક્ષ) વિશ્લેષણની પદ્ધતિ. પ્રથમ કિસ્સામાં, નિર્ધારિત કરવા માટેના ઘટકને કેટલાક અદ્રાવ્ય સંયોજનના સ્વરૂપમાં અલગ કરવામાં આવે છે, અને બાદમાંનું વજન નક્કી કરવામાં આવે છે. પરોક્ષ વિશ્લેષણ એ હકીકત પર આધારિત છે કે સમાન રાસાયણિક સારવારને આધિન બે અથવા વધુ પદાર્થો તેમના વજનમાં અસમાન ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ અને સોડિયમ નાઈટ્રેટનું મિશ્રણ હોવાને કારણે, તમે સીધા વિશ્લેષણ દ્વારા તેમાંથી પ્રથમ નક્કી કરી શકો છો, ચાંદીના ક્લોરાઇડના સ્વરૂપમાં ક્લોરિનને અવક્ષેપિત કરીને અને તેનું વજન કરી શકો છો. જો પોટેશિયમ અને સોડિયમ ક્લોરાઇડ ક્ષારનું મિશ્રણ હોય, તો તમે સિલ્વર ક્લોરાઇડના રૂપમાં તમામ ક્લોરિનને અવક્ષેપિત કરીને અને ગણતરી દ્વારા તેનું વજન નક્કી કરીને પરોક્ષ રીતે તેમનો ગુણોત્તર નક્કી કરી શકો છો.

વોલ્યુમેટ્રિક રાસાયણિક વિશ્લેષણ

ઇલેક્ટ્રોલિસિસ વિશ્લેષણ

રંગમેટ્રિક પદ્ધતિઓ

નિરંકુશ કાર્બનિક વિશ્લેષણ

ગેસ વિશ્લેષણ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓનું વર્ગીકરણ

• નિરંકુશ વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ
  • એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ (એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સ)
  • ન્યુટ્રોન સક્રિયકરણ વિશ્લેષણ ( અંગ્રેજી) (કિરણોત્સર્ગી વિશ્લેષણ જુઓ)
  • ઓગર ઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (EOS) ( અંગ્રેજી); Auger અસર જુઓ
  • વિશ્લેષણાત્મક અણુ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એ વિશ્લેષિત નમૂનાઓના વ્યક્તિગત મુક્ત અણુઓની સ્થિતિમાં રૂપાંતર પર આધારિત પદ્ધતિઓનો સમૂહ છે, જેની સાંદ્રતા પછી સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક રીતે માપવામાં આવે છે (કેટલીકવાર એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સ વિશ્લેષણ પણ અહીં સમાવવામાં આવે છે, જો કે તે નમૂના પર આધારિત નથી. અણુકરણ અને અણુ વરાળ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સાથે સંકળાયેલ નથી).
    • MS - અણુ આયનોના સમૂહની નોંધણી સાથે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • ICP-MS - ઇન્ડક્ટિવલી કમ્પલ્ડ પ્લાઝ્મા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (જુઓ ઇન્ડક્ટિવલી કપલ્ડ પ્લાઝ્મા ઇન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી)
      • LA-ICP-MS - પ્રેરક રીતે જોડાયેલા પ્લાઝ્મા અને લેસર એબ્લેશન સાથે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • LIMS - લેસર સ્પાર્ક માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી; લેસર એબ્લેશન જુઓ (વ્યાપારી ઉદાહરણ: LAMAS-10M)
      • MSVI - સેકન્ડરી આયન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (SIMS)
      • TIMS - થર્મલ આયનાઇઝેશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (TIMS)
      • હાઇ-એનર્જી પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (AMS)
    • AAS - અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • ETA-AAS - ઇલેક્ટ્રોથર્મલ એટોમાઇઝેશન સાથે અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (જુઓ અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમીટર)
      • SVZR - કેવિટી ડેકે ટાઇમ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (CRDS)
      • VRLS - ઇન્ટ્રાકેવિટી લેસર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી
    • AES - અણુ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • રેડિયેશનના સ્ત્રોત તરીકે સ્પાર્ક અને આર્ક (જુઓ સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જ; ઇલેક્ટ્રિક આર્ક)
      • ICP-AES - ઇન્ડક્ટિવલી જોડી પ્લાઝ્મા એટોમિક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • LIES - લેસર સ્પાર્ક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (LIBS અથવા LIPS); લેસર એબ્લેશન જુઓ
    • AFS - એટોમિક ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (જુઓ ફ્લોરોસેન્સ)
      • ICP-AFS - પ્રેરક રીતે જોડાયેલા પ્લાઝ્મા (બાયર્ડ ઉપકરણો) સાથે અણુ ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • LAFS - લેસર એટોમિક ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • હોલો કેથોડ લેમ્પ પર APS (વ્યાપારી ઉદાહરણ: AI3300)
    • AIS - અણુ આયનીકરણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • LAIS (LIIS) - લેસર અણુ આયનીકરણ અથવા લેસર-સઘન આયનીકરણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (eng. લેસર ઉન્નત આયનીકરણ, LEI )
      • RIMS - લેસર રેઝોનન્સ આયનાઇઝેશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • OG - optogalvanics (LOGS - લેસર optogalvanic સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી)

• અન્ય વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ
  • ટાઇટ્રિમેટ્રી, વોલ્યુમેટ્રિક વિશ્લેષણ
  • ગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ - ગુરુત્વાકર્ષણ, ઇલેક્ટ્રોગ્રેવિમેટ્રી
  • મોલેક્યુલર વાયુઓ અને કન્ડેન્સ્ડ મેટરની સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી (સામાન્ય રીતે શોષણ)
    • ઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમ અને યુવી સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી); ઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જુઓ
    • વાઇબ્રેશનલ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (IR સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી); વાઇબ્રેશનલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જુઓ
  • રામન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી; રમન અસર જુઓ
  • લ્યુમિનેસેન્સ વિશ્લેષણ
  • પરમાણુ અને ક્લસ્ટર આયન, રેડિકલના સમૂહની નોંધણી સાથે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
  • આયન ગતિશીલતા સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (

મોસ્કો ઓટોમોબાઈલ અને રોડ રોડ ઈન્સ્ટીટ્યુટ (સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી)

રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગ

હું વડાને મંજૂરી આપું છું. વિભાગમાં પ્રોફેસર

આઈ.એમ.પાપિસોવ "___" ____________ 2007

A.A. લિટમનોવિચ, ઓ.ઇ. લિટમનોવિચ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર ભાગ 1. ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ

ટૂલકીટ

વિશેષતાના બીજા વર્ષના વિદ્યાર્થીઓ માટે "એન્જિનિયરિંગ પર્યાવરણ સુરક્ષા"

મોસ્કો 2007

લિટમનોવિચ એ.એ., લિટમેનવિચ ઓ.ઇ. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર: ભાગ 1: ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ: મેથોડોલોજીકલ મેન્યુઅલ / MADI

(GTU) - M., 2007. 32 p.

અકાર્બનિક સંયોજનોના ગુણાત્મક પૃથ્થકરણના મૂળભૂત રાસાયણિક નિયમો અને પર્યાવરણીય પદાર્થોની રચના નક્કી કરવા માટે તેમની લાગુ પડે છે. આ માર્ગદર્શિકા વિશેષતા "એન્જિનિયરિંગ પર્યાવરણીય સુરક્ષા" ના વિદ્યાર્થીઓ માટે બનાવાયેલ છે.

© મોસ્કો ઓટોમોબાઇલ એન્ડ હાઇવે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી), 2008

પ્રકરણ 1. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિષય અને કાર્યો. વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ

1.1. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિષય અને કાર્યો

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર- પદાર્થોની રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટેની પદ્ધતિઓનું વિજ્ઞાન. આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, તે સ્થાપિત થાય છે કે કયા રાસાયણિક તત્વો, કયા સ્વરૂપમાં અને કયા જથ્થામાં અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યા છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં બે મોટા વિભાગો છે - ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર રાસાયણિક અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પદ્ધતિઓ (ભૌતિક, ભૌતિક રાસાયણિક) નો ઉપયોગ કરીને સોંપાયેલ સમસ્યાઓનું નિરાકરણ કરે છે.

વિશ્લેષણની રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં જે તત્વ નક્કી કરવામાં આવે છે તે સંયોજનમાં રૂપાંતરિત થાય છે જેમાં ગુણધર્મો હોય છે જેનો ઉપયોગ આ તત્વની હાજરી સ્થાપિત કરવા અથવા તેના જથ્થાને માપવા માટે થઈ શકે છે. રચના કરેલ સંયોજનની માત્રાને માપવાની મુખ્ય રીતોમાંની એક વિશ્લેષણાત્મક સંતુલન પર વજન કરીને પદાર્થના સમૂહને નિર્ધારિત કરવાનો છે - વિશ્લેષણની ગુરુત્વાકર્ષણ પદ્ધતિ. જથ્થાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ અને વિશ્લેષણની ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પદ્ધતિઓ વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પરના પદ્ધતિસરની માર્ગદર્શિકાના ભાગ 2 માં ચર્ચા કરવામાં આવશે.

આધુનિક વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં વર્તમાન દિશા એ પર્યાવરણીય પદાર્થો, કચરો અને નકામા પાણી, ઔદ્યોગિક સાહસોમાંથી ગેસ ઉત્સર્જન અને માર્ગ પરિવહનના વિશ્લેષણ માટેની પદ્ધતિઓનો વિકાસ છે. વિશ્લેષણાત્મક નિયંત્રણ સ્રાવ અને ઉત્સર્જનમાં ખાસ કરીને હાનિકારક ઘટકોની વધારાની સામગ્રી શોધવાનું શક્ય બનાવે છે અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના સ્ત્રોતોને ઓળખવામાં મદદ કરે છે.

રાસાયણિક વિશ્લેષણ સામાન્ય અને અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના મૂળભૂત નિયમો પર આધારિત છે, જેની સાથે તમે પહેલાથી જ પરિચિત છો. રાસાયણિક વિશ્લેષણના સૈદ્ધાંતિક પાયામાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: જલીય દ્રાવણના ગુણધર્મોનું જ્ઞાન; પાણીમાં એસિડ-બેઝ સંતુલન

ઉકેલો; રેડોક્સ સંતુલન અને પદાર્થોના ગુણધર્મો; જટિલ રચના પ્રતિક્રિયાઓના દાખલાઓ; ઘન તબક્કા (અવક્ષેપ) ની રચના અને વિસર્જન માટેની શરતો.

1.2. વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ. તેમના અમલીકરણની શરતો અને પદ્ધતિઓ

ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ, નોંધપાત્ર બાહ્ય ફેરફારો સાથે: ઉદાહરણ તરીકે, ગેસનું પ્રકાશન, રંગમાં ફેરફાર, અવક્ષેપની રચના અથવા વિસર્જન, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ચોક્કસ ગંધનો દેખાવ.

વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ માટેની મૂળભૂત આવશ્યકતાઓ:

1) ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, શોધ મર્યાદા (Cmin) ના મૂલ્ય દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - ઉકેલના નમૂનામાં ઘટકની સૌથી ઓછી સાંદ્રતા કે જેના પર આ વિશ્લેષણ તકનીક વ્યક્તિને આ ઘટકને વિશ્વસનીય રીતે શોધવાની મંજૂરી આપે છે. વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા શોધી શકાય તેવા પદાર્થના સમૂહનું સંપૂર્ણ લઘુત્તમ મૂલ્ય 50 થી 0.001 μg (1 μg = 10–6 g) છે.

2) પસંદગીક્ષમતા- શક્ય તેટલા ઓછા ઘટકો (તત્વો) સાથે પ્રતિક્રિયા કરવાની રીએજન્ટની ક્ષમતા દ્વારા લાક્ષણિકતા. વ્યવહારમાં, તેઓ એવી પરિસ્થિતિઓમાં આયનો શોધવાનો પ્રયાસ કરે છે કે જેના હેઠળ પસંદગીયુક્ત પ્રતિક્રિયા ચોક્કસ બને છે, એટલે કે. તમને અન્ય આયનોની હાજરીમાં આપેલ આયન શોધવા માટે પરવાનગી આપે છે. તરીકે ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાઓના ઉદાહરણો(જેમાંથી થોડા છે) નીચેના ટાંકી શકાય છે.

a) જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે વધુ પડતા આલ્કલી સાથે એમોનિયમ ક્ષારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

NH4 Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2 O. (1)

મુક્ત થયેલ એમોનિયા તેની લાક્ષણિક ગંધ ("એમોનિયા") દ્વારા અથવા ટેસ્ટ ટ્યુબના ગળામાં લાવવામાં આવેલા ભીના સૂચક કાગળના રંગમાં ફેરફાર દ્વારા સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. પ્રતિક્રિયા

તમને વિશ્લેષણ કરેલ સોલ્યુશનમાં એમોનિયમ આયન NH4 + ની હાજરી શોધવાની મંજૂરી આપે છે.

b) પોટેશિયમ હેક્સાસ્યાનોફેરેટ (III) K3 સાથે ફેરસ આયર્ન ક્ષારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વાદળી અવક્ષેપ (ટર્નબુલ વાદળી અથવા પ્રુશિયન વાદળી) ની રચના સાથે. પ્રતિક્રિયા (કોર્સમાં "ધાતુઓનો કાટ" વિષય પર તમે સારી રીતે પરિચિત છો

આ પ્રતિક્રિયાઓ વિશ્લેષિત દ્રાવણમાં Fe2+ અને Fe3+ આયનોને શોધવાનું શક્ય બનાવે છે.

વિશિષ્ટ પ્રતિક્રિયાઓ અનુકૂળ છે કારણ કે અજ્ઞાત આયનોની હાજરી અપૂર્ણાંક પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે - અન્ય આયનો ધરાવતાં વિશ્લેષિત દ્રાવણના અલગ નમૂનાઓમાં.

3) પ્રતિક્રિયાની ગતિ ( વધુ ઝડપે) અને અમલીકરણની સરળતા.

ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયા દર એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સિસ્ટમમાં ટૂંકા સમયમાં થર્મોડાયનેમિક સંતુલન પ્રાપ્ત થાય છે (લગભગ ઉકેલમાં પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન ઘટકોના મિશ્રણના દરે).

વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ કરતી વખતે, તે યાદ રાખવું જરૂરી છે કે પ્રતિક્રિયાના સંતુલનમાં ઇચ્છિત દિશામાં પરિવર્તન અને પરિવર્તનની મોટી ઊંડાઈ સુધી તેની ઘટના શું નક્કી કરે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના જલીય દ્રાવણમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓ માટે, થર્મોડાયનેમિક સંતુલનમાં શિફ્ટ સમાન નામના આયનોની સાંદ્રતા, માધ્યમના pH અને તાપમાન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. ખાસ કરીને, તે તાપમાન પર આધાર રાખે છે સંતુલન સ્થિરાંકોનું મૂલ્ય - સ્થિરાંકો

નબળા દ્રાવ્ય ક્ષાર અને પાયા માટે નબળા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને દ્રાવ્યતા ઉત્પાદન (SP) માટે વિયોજન

આ પરિબળો પ્રતિક્રિયાની ઊંડાઈ, ઉત્પાદનની ઉપજ અને વિશ્લેષક નક્કી કરવાની ચોકસાઈ (અથવા વિશ્લેષકની થોડી માત્રા અને સાંદ્રતા પર ચોક્કસ આયન શોધવાની ખૂબ જ સંભાવના) નક્કી કરે છે.

જલીય કાર્બનિક દ્રાવણમાં કેટલીક પ્રતિક્રિયાઓની સંવેદનશીલતા વધે છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે જલીય દ્રાવણમાં એસિટોન અથવા ઇથેનોલ ઉમેરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જલીય-ઇથેનોલ દ્રાવણમાં, CaSO4 ની દ્રાવ્યતા જલીય કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી હોય છે (PR મૂલ્ય નાનું હોય છે), જે ઘણી ઓછી સાંદ્રતામાં વિશ્લેષિત દ્રાવણમાં Ca2+ આયનોની હાજરીને અસ્પષ્ટપણે શોધવાનું શક્ય બનાવે છે. જલીય દ્રાવણ કરતાં, અને દ્રાવણનું વિશ્લેષણ ચાલુ રાખવા માટે આ આયનો (H2 SO4 સાથે વરસાદ) માંથી દ્રાવણને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરવા માટે.

ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં, આયનોના વિભાજન અને શોધમાં એક તર્કસંગત ક્રમ વિકસિત થાય છે - વિશ્લેષણનો વ્યવસ્થિત પ્રવાહ (યોજના). આ કિસ્સામાં, આયનો ચોક્કસ ક્રિયા સાથેના તેમના સમાન સંબંધના આધારે જૂથોમાં મિશ્રણમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે. જૂથ રીએજન્ટ્સ.

વિશ્લેષિત સોલ્યુશનના એક ભાગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાંથી આયનોના જૂથોને અનુક્રમે અવક્ષેપ અને ઉકેલોના સ્વરૂપમાં અલગ કરવામાં આવે છે, જેમાં વ્યક્તિગત આયનો પછી શોધી કાઢવામાં આવે છે. . જૂથ રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ ગુણાત્મક વિશ્લેષણના જટિલ કાર્યને સંખ્યાબંધ સરળમાં વિઘટન કરવાનું શક્ય બનાવે છે.ચોક્કસની ક્રિયા માટે આયનોનો ગુણોત્તર

જૂથ રીએજન્ટ્સનો આધાર છે આયનોનું વિશ્લેષણાત્મક વર્ગીકરણ.

1.3. રંગ, ગંધ, pH મૂલ્ય દ્વારા ક્ષારનું મિશ્રણ ધરાવતા જલીય દ્રાવણનું પ્રારંભિક વિશ્લેષણ

વિશ્લેષણ માટે પ્રસ્તાવિત પારદર્શક ઉકેલમાં રંગની હાજરી એક સાથે એક અથવા અનેક આયનોની હાજરી સૂચવી શકે છે (કોષ્ટક 1). રંગની તીવ્રતા નમૂનામાં આયનની સાંદ્રતા પર આધારિત છે, અને રંગ પોતે બદલાઈ શકે છે જો

H2 O પરમાણુઓ સાથે લિગાન્ડ તરીકે ધાતુના કેશન્સ વધુ સ્થિર જટિલ આયનો બનાવે છે, જેના માટે દ્રાવણનો રંગ કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ છે. 1

સૂચિત ઉકેલના pH માપવા ( જો સોલ્યુશન પાણીમાં તૈયાર કરવામાં આવે,અને આલ્કલી અથવા એસિડના દ્રાવણમાં નહીં) પણ

અસ્થિર (વિઘટન) અથવા અસ્થિર સંયોજનોના નિર્માણને કારણે દ્રાવણના pH પર આધાર રાખીને કેટલાક ક્ષારના જલીય દ્રાવણમાં ચોક્કસ ગંધ હોઈ શકે છે. NaOH ઉકેલો ઉમેરીને અથવા

મજબૂત એસિડ (HCl, H2 SO4), તમે નરમાશથી સોલ્યુશનને સુંઘી શકો છો (કોષ્ટક 3).

કોષ્ટક 3

ગંધ દેખાવાનું કારણ (કોષ્ટક 3 જુઓ) એ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સમાં પ્રતિક્રિયાઓની જાણીતી મિલકત છે - નબળા એસિડ અથવા પાયા (ઘણી વખત વાયુયુક્ત પદાર્થોના જલીય દ્રાવણ) નું વિસ્થાપન તેમના ક્ષારમાંથી અનુક્રમે મજબૂત એસિડ અને પાયા દ્વારા. .

પ્રકરણ 2. કેશન્સનું ગુણવત્તાયુક્ત રાસાયણિક વિશ્લેષણ

2.1. વિશ્લેષણાત્મક જૂથોમાં કેશનને વર્ગીકૃત કરવા માટે એસિડ-બેઝ પદ્ધતિ

ગુણાત્મક પૃથ્થકરણની સૌથી સરળ અને ઓછામાં ઓછી "હાનિકારક" એસિડ-બેઝ (મૂળભૂત) પદ્ધતિ એસીડ અને પાયાના કેશનના ગુણોત્તર પર આધારિત છે. કેશનને નીચેના માપદંડો અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

a) ક્લોરાઇડ, સલ્ફેટ અને હાઇડ્રોક્સાઇડની દ્રાવ્યતા; b) હાઇડ્રોક્સાઇડની મૂળભૂત અથવા એમ્ફોટેરિક પ્રકૃતિ;

c) એમોનિયા (NH3) - એમોનિયા (એટલે ​​​​કે એમોન કોમ્પ્લેક્સ) સાથે સ્થિર જટિલ સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા.

4 રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને તમામ કેશનને છ વિશ્લેષણાત્મક જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: 2M HCl સોલ્યુશન, 1M H2SO4 સોલ્યુશન, 2M NaOH સોલ્યુશન અને કેન્દ્રિત જલીય એમોનિયા દ્રાવણ

NH4 OH (15-17%) (કોષ્ટક 4).

કોષ્ટક 4 વિશ્લેષણાત્મક જૂથો દ્વારા કેશનનું વર્ગીકરણ

દેખીતી રીતે, આપેલ ધાન્યની સૂચિ પૂર્ણથી ઘણી દૂર છે અને તેમાં વિશ્લેષણ કરેલ નમૂનાઓમાં વ્યવહારમાં વારંવાર જોવા મળતા કેશનનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, વિશ્લેષણાત્મક જૂથો દ્વારા વર્ગીકરણના અન્ય સિદ્ધાંતો છે.

2.2. કેશન્સનું આંતર જૂથ વિશ્લેષણ અને તેમની શોધ માટે વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ

2.2.1. પ્રથમ જૂથ (Ag+, Pb2+)

કેશન્સ Ag+, Pb2+ ધરાવતું ટેસ્ટ સોલ્યુશન

HCl + C 2 H5 OH નું ↓ + 2M સોલ્યુશન (PbCl2 ની દ્રાવ્યતા ઘટાડવા)

જો PC > PR,ક્લોરાઇડના મિશ્રણના સફેદ અવક્ષેપ,

જે ઉકેલથી અલગ છે (ઉકેલનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવતું નથી):

Ag+ + Cl– ↔ AgCl↓ અને Pb2+ + 2Cl– ↔ PbCl2 ↓ (3)

તે સ્પષ્ટ છે કે અવક્ષેપિત કેશનની ઓછી સાંદ્રતા પર, Cl– આયનોની સાંદ્રતા પ્રમાણમાં ઊંચી હોવી જોઈએ.

↓ કાંપના ભાગ માટે + H2 O (નિસ્યંદિત) + ઉકળતા

↓ ક્લોરાઇડના મિશ્રણના કાંપના 2જા ભાગ સુધી + 30%

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓના ક્રમ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે જે અભ્યાસ કરવામાં આવતી સામગ્રીના નમૂનામાં વ્યક્તિગત ઘટકો અને અશુદ્ધિઓની સામગ્રી (એકાગ્રતા) નક્કી કરે છે. તેનું કાર્ય રાસાયણિક સંયોજનો, આયનો, તત્વોના જથ્થાત્મક ગુણોત્તર નક્કી કરવાનું છે જે અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થોના નમૂનાઓ બનાવે છે.

કાર્યો

ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ એ વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની શાખાઓ છે. ખાસ કરીને, બાદમાં આધુનિક વિજ્ઞાન અને ઉત્પાદનના વિવિધ મુદ્દાઓ ઉકેલે છે. આ તકનીક રાસાયણિક તકનીકી પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરવા માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ નક્કી કરે છે, કાચા માલની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરે છે, દવાઓ સહિત તૈયાર ઉત્પાદનોની શુદ્ધતાની ડિગ્રી, મિશ્રણમાં ઘટકોની સામગ્રી અને પદાર્થોના ગુણધર્મો વચ્ચેના સંબંધને સ્થાપિત કરે છે.

વર્ગીકરણ

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ આમાં વહેંચાયેલી છે:

• ભૌતિક;
• રાસાયણિક (શાસ્ત્રીય);
• ભૌતિક-રાસાયણિક.

રાસાયણિક પદ્ધતિ

તે વિવિધ પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓના ઉપયોગ પર આધારિત છે જે માત્રાત્મક રીતે ઉકેલો, વાયુઓ, સંસ્થાઓ વગેરેમાં થાય છે. માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણને આમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• ગ્રેવિમેટ્રિક (વજન). તેમાં અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થમાં વિશ્લેષિત ઘટકના સમૂહના ચોક્કસ (કડક) નિર્ધારણનો સમાવેશ થાય છે.
• ટાઇટ્રિમેટ્રિક (વોલ્યુમેટ્રિક). પરીક્ષણ નમૂનાની જથ્થાત્મક રચના જાણીતી સાંદ્રતા (ટાઇટ્રેન્ટ) ના રીએજન્ટના જથ્થાના કડક માપ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે નિર્ધારિત પદાર્થ સાથે સમકક્ષ જથ્થામાં પ્રતિક્રિયા આપે છે.
• ગેસ વિશ્લેષણ. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પરિણામે રચાયેલી અથવા શોષાય છે તે ગેસના જથ્થાના માપના આધારે.

પદાર્થોના રાસાયણિક જથ્થાત્મક વિશ્લેષણને શાસ્ત્રીય ગણવામાં આવે છે. આ વિશ્લેષણની સૌથી વિકસિત પદ્ધતિ છે અને તે સતત વિકસિત થાય છે. તે સચોટ છે, કરવા માટે સરળ છે અને ખાસ સાધનોની જરૂર નથી. પરંતુ તેનો ઉપયોગ ક્યારેક જટિલ મિશ્રણોના અભ્યાસમાં કેટલીક મુશ્કેલીઓ અને પ્રમાણમાં નાના સંવેદનશીલતા સ્તર સાથે સંકળાયેલ છે.

ભૌતિક પદ્ધતિ

આ અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થો અથવા ઉકેલોના ભૌતિક પરિમાણોને માપવા પર આધારિત માત્રાત્મક વિશ્લેષણ છે, જે તેમની માત્રાત્મક રચનાનું કાર્ય છે. આમાં વિભાજિત:

• રીફ્રેક્ટોમેટ્રી (રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ મૂલ્યોનું માપન).
• પોલેરીમેટ્રી (ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ મૂલ્યોનું માપન).
• ફ્લોરોમેટ્રી (ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતાનું નિર્ધારણ) અને અન્ય

શારીરિક પદ્ધતિઓ ઝડપીતા, નિશ્ચયની ઓછી મર્યાદા, પરિણામોની નિરપેક્ષતા અને પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત કરવાની ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પરંતુ તે હંમેશા ચોક્કસ હોતા નથી, કારણ કે ભૌતિક મૂલ્ય માત્ર અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થની સાંદ્રતા દ્વારા જ નહીં, પણ અન્ય પદાર્થો અને અશુદ્ધિઓની હાજરીથી પણ પ્રભાવિત થાય છે. તેમની એપ્લિકેશન માટે ઘણીવાર જટિલ સાધનોના ઉપયોગની જરૂર પડે છે.

ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓ

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણના ઉદ્દેશ્યો અભ્યાસ હેઠળની સિસ્ટમના ભૌતિક પરિમાણોના મૂલ્યોને માપવાનો છે, જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે દેખાય છે અથવા બદલાય છે. આ પદ્ધતિઓ નીચી શોધ મર્યાદા અને અમલની ઝડપ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને ચોક્કસ સાધનોના ઉપયોગની જરૂર છે.

ગ્રેવિમેટ્રિક પદ્ધતિ

તે સૌથી જૂની અને સૌથી વિકસિત માત્રાત્મક વિશ્લેષણ તકનીક છે. હકીકતમાં, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની શરૂઆત ગુરુત્વાકર્ષણથી થઈ હતી. ક્રિયાઓનો સમૂહ તમને રાસાયણિક તત્વના સતત સ્વરૂપમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવતા સિસ્ટમના અન્ય ઘટકોથી અલગ કરીને, નિર્ધારિત કરવામાં આવતા ઘટકના સમૂહને ચોક્કસ રીતે માપવાની મંજૂરી આપે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ એ ફાર્માકોપોઇયલ પદ્ધતિ છે, જે ઉચ્ચ સચોટતા અને પરિણામોની પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા, અમલમાં સરળતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, પરંતુ તે શ્રમ-સઘન છે. તકનીકો શામેલ છે:

• જુબાની
• નિસ્યંદન
• સ્રાવ
• ઇલેક્ટ્રોગ્રેવિમેટ્રી;
• થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક પદ્ધતિઓ.

જુબાની પદ્ધતિ

જથ્થાત્મક અવક્ષેપનું વિશ્લેષણ એ વિશ્લેષકની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે જે થોડા દ્રાવ્ય સંયોજન બનાવે છે, જેને અલગ કરવામાં આવે છે, પછી ધોવાઇ જાય છે અને કેલ્સાઇન (સૂકવવામાં આવે છે). સમાપ્તિ રેખા પર, અલગ ઘટકનું વજન કરવામાં આવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, મીઠાના દ્રાવણમાં Ba 2+ આયનોના ગુરુત્વાકર્ષણ નિર્ધારણમાં, સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ પ્રક્ષેપક તરીકે થાય છે. પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, BaSO 4 (અવક્ષેપિત સ્વરૂપ) નું સફેદ સ્ફટિકીય અવક્ષેપ રચાય છે. આ કાંપને તળ્યા પછી, એક કહેવાતા ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપ રચાય છે, જે સંપૂર્ણપણે અવક્ષેપિત સ્વરૂપ સાથે સુસંગત છે.

Ca 2+ આયનો નક્કી કરતી વખતે, પ્રક્ષેપક ઓક્સાલિક એસિડ હોઈ શકે છે. કાંપની વિશ્લેષણાત્મક પ્રક્રિયા પછી, અવક્ષેપિત સ્વરૂપ (CaC 2 O 4) ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપ (CaO) માં રૂપાંતરિત થાય છે. આમ, અવક્ષેપિત સ્વરૂપ રાસાયણિક સૂત્રમાં ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપથી સમાન અથવા અલગ હોઈ શકે છે.

ભીંગડા

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રને અત્યંત સચોટ માપની જરૂર છે. વિશ્લેષણની ગુરુત્વાકર્ષણ પદ્ધતિમાં, ખાસ કરીને ચોક્કસ બેલેન્સનો ઉપયોગ મુખ્ય સાધન તરીકે થાય છે.

• ±0.01 ગ્રામની જરૂરી ચોકસાઈ સાથેનું વજન ફાર્માસ્યુટિકલ (મેન્યુઅલ) અથવા ટેકનોકેમિકલ સ્કેલ પર કરવામાં આવે છે.
• ±0.0001 ગ્રામની આવશ્યક ચોકસાઈ સાથેનું વજન વિશ્લેષણાત્મક બેલેન્સ પર હાથ ધરવામાં આવે છે.
• ±0.00001 g ની ચોકસાઈ સાથે - માઇક્રો-ટેરેસીસ પર.

વજન કરવાની તકનીક

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ હાથ ધરતી વખતે, ટેક્નોકેમિકલ અથવા તકનીકી સ્કેલ પર પદાર્થના સમૂહનું નિર્ધારણ નીચે મુજબ કરવામાં આવે છે: અભ્યાસ હેઠળનો પદાર્થ સ્કેલની ડાબી બાજુએ મૂકવામાં આવે છે, અને સંતુલિત વજન જમણી બાજુએ મૂકવામાં આવે છે. જ્યારે સ્કેલ એરો મધ્યમ સ્થિતિમાં હોય ત્યારે વજનની પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે.

ફાર્મસી સ્કેલ પર વજન કરતી વખતે, કેન્દ્રિય રીંગ ડાબા હાથથી પકડવામાં આવે છે, કોણી લેબોરેટરી ટેબલ પર આરામ કરે છે. વજન દરમિયાન ડોલતી ખુરશીના ભીનાશને ટેબલની સપાટી પર સ્કેલ પાનના તળિયે હળવાશથી સ્પર્શ કરીને ઝડપી કરી શકાય છે.

વિશ્લેષણાત્મક બેલેન્સ વિશિષ્ટ મોનોલિથિક છાજલીઓ અને સ્ટેન્ડ પર અલગ નિયુક્ત પ્રયોગશાળા રૂમ (વજન રૂમ) માં માઉન્ટ થયેલ છે. હવાની વધઘટ, ધૂળ અને ભેજના પ્રભાવને રોકવા માટે, ભીંગડા વિશિષ્ટ કાચના કેસ સાથે સુરક્ષિત છે. વિશ્લેષણાત્મક સંતુલન સાથે કામ કરતી વખતે, નીચેની આવશ્યકતાઓ અને નિયમોનું પાલન કરવું જોઈએ:

• દરેક વજન પહેલાં, ભીંગડાની સ્થિતિ તપાસો અને શૂન્ય બિંદુ સેટ કરો;
• વજનવાળા પદાર્થો કન્ટેનરમાં મૂકવામાં આવે છે (જગ, ઘડિયાળનો કાચ, ક્રુસિબલ, ટેસ્ટ ટ્યુબ);
• વજન કરવાના પદાર્થોનું તાપમાન 20 મિનિટની અંદર વજનના ઓરડામાં ભીંગડાના તાપમાને લાવવામાં આવે છે;
• ભીંગડા નિર્દિષ્ટ લોડ મર્યાદાથી વધુ લોડ થવો જોઈએ નહીં.

સેડિમેન્ટેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણના તબક્કાઓ

ગ્રેવિમેટ્રિક ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણમાં નીચેના પગલાં શામેલ છે:

• પૃથ્થકરણ કરવામાં આવતા નમૂનાના જથ્થા અને પ્રક્ષેપણના જથ્થાની ગણતરી કરવી;
• નમૂનાનું વજન અને વિસર્જન;
• અવક્ષેપ (નિર્ધારિત ઘટકનું અવક્ષેપિત સ્વરૂપ મેળવવું);
• મધર લિકરમાંથી કાંપ દૂર કરવું;
• કાંપ ધોવા;
• સતત વજનમાં કાંપને સૂકવવા અથવા કેલ્સિનિંગ;
• ગ્રેવિમેટ્રિક સ્વરૂપનું વજન;
• વિશ્લેષણ પરિણામોની ગણતરી.

પ્રક્ષેપણની પસંદગી

પ્રક્ષેપણ પસંદ કરતી વખતે - માત્રાત્મક વિશ્લેષણનો આધાર - નમૂનામાં વિશ્લેષણ કરેલ ઘટકની સંભવિત સામગ્રીને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. કાંપ દૂર કરવાની સંપૂર્ણતા વધારવા માટે, પ્રક્ષેપિતની મધ્યમ માત્રાનો ઉપયોગ થાય છે. વપરાતા પ્રિસિપિટેંટમાં હોવું જોઈએ:

• નિર્ધારિત આયનને સંબંધિત વિશિષ્ટતા, પસંદગીક્ષમતા;
• વોલેટિલિટી, ગ્રેવિમેટ્રિક મોલ્ડને સૂકવવા અથવા કેલ્સિનિંગ કરતી વખતે દૂર કરવા માટે સરળ.

અકાર્બનિક પ્રક્ષેપકોમાં સૌથી સામાન્ય ઉકેલો છે: HCL; H 2 SO 4; H3PO4; NaOH; AgNO3; BaCL 2 અને અન્ય. કાર્બનિક પ્રક્ષેપકોમાં, ડાયસેટીલ્ડિઓક્સાઈમ, 8-હાઈડ્રોક્સીક્વિનોલિન, ઓક્સાલેટ એસિડ અને અન્યના ઉકેલોને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે જે ધાતુના આયનો સાથે આંતર-જટિલ સ્થિર સંયોજનો બનાવે છે જેમાં નીચેના ફાયદા છે:

• ધાતુઓ સાથેના જટિલ સંયોજનો, એક નિયમ તરીકે, પાણીમાં નજીવી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે, જે મેટલ આયનોના સંપૂર્ણ અવક્ષેપને સુનિશ્ચિત કરે છે.
• ઇન્ટ્રાકોમ્પ્લેક્સ કાંપ (મોલેક્યુલર ક્રિસ્ટલ જાળી) ની શોષણ ક્ષમતા આયનીય માળખું સાથે અકાર્બનિક કાંપની શોષણ ક્ષમતા કરતાં ઓછી છે, જે શુદ્ધ કાંપ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.
• અન્ય કેશનની હાજરીમાં ધાતુના આયનોના પસંદગીયુક્ત અથવા ચોક્કસ અવક્ષેપની શક્યતા.
• ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપોના પ્રમાણમાં મોટા પરમાણુ વજનને લીધે, નિર્ધારણની સંબંધિત ભૂલમાં ઘટાડો થાય છે (નાના દાઢ સમૂહ સાથે અકાર્બનિક પ્રક્ષેપકોના ઉપયોગથી વિપરીત).

જુબાની પ્રક્રિયા

માત્રાત્મક વિશ્લેષણની લાક્ષણિકતામાં આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે. અવક્ષેપિત સ્વરૂપ પ્રાપ્ત કરતી વખતે, શોષણ, અવરોધ અને કોપ્રિસિપિટેશનની પ્રક્રિયાઓને ઘટાડવા માટે, મધર સોલ્યુશનમાં અવક્ષેપની દ્રાવ્યતાને કારણે ખર્ચ ઘટાડવા જરૂરી છે. તે પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા કાંપના કણો મેળવવા માટે જરૂરી છે જે ગાળણ છિદ્રોમાંથી પસાર થતા નથી.

ઘેરાયેલા ફોર્મ માટેની આવશ્યકતાઓ:

• નિર્ધારિત ઘટક માત્રાત્મક રીતે અવક્ષેપિત અને Ks≥10 -8 મૂલ્યને અનુરૂપ હોવું જોઈએ.
• કાંપમાં વિદેશી અશુદ્ધિઓ હોવી જોઈએ નહીં અને તે બાહ્ય વાતાવરણની તુલનામાં સ્થિર હોવી જોઈએ.
• અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થને સૂકવવા અથવા કેલ્સિનેશન કર્યા પછી અવક્ષેપિત સ્વરૂપને શક્ય તેટલું સંપૂર્ણ રીતે ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવું જોઈએ.
• કાંપની ભૌતિક સ્થિતિ તેના ગાળણ અને ધોવાની શરતોને અનુરૂપ હોવી જોઈએ.
• મોટા કણો ધરાવતા અને ઓછી શોષણ ક્ષમતા ધરાવતા સ્ફટિકીય કાંપને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે. તેઓ ફિલ્ટર છિદ્રોને ભરાયેલા વગર ફિલ્ટર કરવા માટે સરળ છે.

સ્ફટિકીય અવક્ષેપ મેળવવી

શ્રેષ્ઠ સ્ફટિકીય અવક્ષેપ મેળવવા માટેની શરતો:

• અવક્ષેપના મંદ દ્રાવણ સાથે પરીક્ષણ પદાર્થના પાતળા દ્રાવણમાં વરસાદ હાથ ધરવામાં આવે છે.
• ધીમે ધીમે, ડ્રોપવાઇઝ, હળવા હલાવતા સાથે પ્રક્ષેપિત દ્રાવણ ઉમેરો.
• ગરમ દ્રાવક સાથે પરીક્ષણ પદાર્થના ગરમ દ્રાવણમાં વરસાદ હાથ ધરવામાં આવે છે.
• કેટલીકવાર વરસાદ સંયોજનોની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, એસિડની થોડી માત્રા) જે અવક્ષેપની દ્રાવ્યતામાં થોડો વધારો કરે છે, પરંતુ તેની સાથે દ્રાવ્ય જટિલ સંયોજનો બનાવતા નથી.
• અવક્ષેપને મૂળ દ્રાવણમાં થોડા સમય માટે છોડી દેવામાં આવે છે, જે દરમિયાન "અવક્ષેપ પરિપક્વ થાય છે."
• એવા કિસ્સાઓમાં જ્યાં અવક્ષેપિત સ્વરૂપ આકારહીન અવક્ષેપ તરીકે રચાય છે, ગાળણક્રિયાને સરળ બનાવવા માટે તેને ગાઢ બનાવવાના પ્રયાસો કરવામાં આવે છે.

આકારહીન અવક્ષેપ મેળવવો

શ્રેષ્ઠ આકારહીન કાંપ મેળવવા માટેની શરતો:

• પરીક્ષણ પદાર્થના ગરમ સંકેન્દ્રિત દ્રાવણમાં પ્રીસિપિટન્ટનું કેન્દ્રિત ગરમ દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે, જે કણોના કોગ્યુલેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે. કાંપ ગાઢ બને છે.
• ઝડપથી પ્રક્ષેપિત ઉમેરો.
• જો જરૂરી હોય તો, કોગ્યુલન્ટ - ઇલેક્ટ્રોલાઇટ - પરીક્ષણ સોલ્યુશનમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.

ગાળણ

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓમાં ગાળણક્રિયા જેવા મહત્વપૂર્ણ પગલાનો સમાવેશ થાય છે. કાંપનું ગાળણ અને ધોવાનું કામ કાચના ફિલ્ટર અથવા પેપર ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે જેમાં રાખ ન હોય. પેપર ફિલ્ટર્સ ઘનતા અને છિદ્રના કદમાં અલગ અલગ હોય છે. ગાઢ ફિલ્ટર્સને વાદળી ટેપથી ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, ઓછા ગાઢને કાળા અને લાલ ટેપથી. પેપર ફિલ્ટર્સનો વ્યાસ 6-11 સેમી છે જે ગાળણ પહેલાં, અવક્ષેપની ઉપર સ્થિત સ્પષ્ટ દ્રાવણને ડ્રેઇન કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોગ્રેવિમેટ્રી

ઇલેક્ટ્રોગ્રેવિમેટ્રી દ્વારા જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવી શકે છે. ઇલેક્ટ્રોડમાંથી એક પર વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દરમિયાન પરીક્ષણ દવા દૂર કરવામાં આવે છે (મોટાભાગે ઉકેલોમાંથી). પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, ઇલેક્ટ્રોડ ધોવાઇ, સૂકવવામાં આવે છે અને તેનું વજન કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોડના સમૂહને વધારીને, ઇલેક્ટ્રોડ પર બનેલા પદાર્થનું દળ નક્કી કરવામાં આવે છે. આ રીતે સોના અને તાંબાના મિશ્રણનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. સોનાને અલગ કર્યા પછી, ઇલેક્ટ્રોડ પર સંચિત કોપર આયનો ઉકેલમાં નક્કી થાય છે.

થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક પદ્ધતિ

તે ચોક્કસ તાપમાન શ્રેણીમાં સતત ગરમી દરમિયાન પદાર્થના સમૂહને માપવા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. ફેરફારો વિશિષ્ટ ઉપકરણ દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે - એક ડેરિવેટોગ્રાફ. તે સતત વજનના થર્મોમીટર્સ, પરીક્ષણ નમૂનાને ગરમ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠી, તાપમાન માપવા માટે થર્મોકોલ, પ્રમાણભૂત અને સતત રેકોર્ડરથી સજ્જ છે. નમૂનાના સમૂહમાં ફેરફાર થર્મોગ્રેવિગ્રામ (ડેરિવેટોગ્રામ) ના રૂપમાં આપમેળે નોંધવામાં આવે છે - કોઓર્ડિનેટ્સમાં સામૂહિક ફેરફારોનો વળાંક રચાય છે:

• સમય (અથવા તાપમાન);
• વજનમાં ઘટાડો.

નિષ્કર્ષ

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણના પરિણામો સચોટ, સાચા અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમ હોવા જોઈએ. આ માટે, યોગ્ય વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ અથવા પદાર્થના ભૌતિક ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તમામ વિશ્લેષણાત્મક કામગીરી યોગ્ય રીતે કરવામાં આવે છે અને વિશ્લેષણના પરિણામોને માપવા માટે વિશ્વસનીય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કોઈપણ જથ્થાત્મક નિર્ધારણ કરતી વખતે, પરિણામોની વિશ્વસનીયતાનું મૂલ્યાંકન કરવું આવશ્યક છે.

હાથ પરના કાર્ય પર આધાર રાખીને, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓના 3 જૂથો છે:

• 1) શોધ પદ્ધતિઓ તમને નમૂનામાં કયા તત્વો અથવા પદાર્થો (વિશ્લેષકો) હાજર છે તે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. તેઓ ગુણાત્મક વિશ્લેષણ કરવા માટે વપરાય છે;
• 2) નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ નમૂનામાં વિશ્લેષકોની જથ્થાત્મક સામગ્રી સ્થાપિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે અને તેનો ઉપયોગ માત્રાત્મક વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે;
• 3) અલગ કરવાની પદ્ધતિઓ તમને વિશ્લેષકને અલગ કરવા અને દખલ કરતા ઘટકોને અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. તેનો ઉપયોગ ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણમાં થાય છે. માત્રાત્મક વિશ્લેષણની વિવિધ પદ્ધતિઓ છે: રાસાયણિક, ભૌતિક-રાસાયણિક, ભૌતિક, વગેરે.

રાસાયણિક પદ્ધતિઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના ઉપયોગ પર આધારિત છે (તટસ્થીકરણ, ઓક્સિડેશન-ઘટાડો, જટિલતા અને અવક્ષેપ) જેમાં વિશ્લેષક પ્રવેશ કરે છે. આ કિસ્સામાં ગુણાત્મક વિશ્લેષણાત્મક સંકેત એ પ્રતિક્રિયાની દ્રશ્ય બાહ્ય અસર છે - સોલ્યુશનના રંગમાં ફેરફાર, અવક્ષેપની રચના અથવા વિસર્જન, વાયુયુક્ત ઉત્પાદનનું પ્રકાશન. જથ્થાત્મક નિર્ધારણમાં, પ્રકાશિત થયેલ વાયુ ઉત્પાદનનું પ્રમાણ, રચાયેલ અવક્ષેપનો સમૂહ અને પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર ખર્ચવામાં આવેલ ચોક્કસ રીતે જાણીતા એકાગ્રતા સાથે રીએજન્ટ સોલ્યુશનનું પ્રમાણ વિશ્લેષણાત્મક સંકેત તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભૌતિક પદ્ધતિઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરતી નથી, પરંતુ વિશ્લેષણ કરેલ પદાર્થના કોઈપણ ભૌતિક ગુણધર્મો (ઓપ્ટિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ, ચુંબકીય, થર્મલ, વગેરે) માપે છે, જે તેની રચનાનું કાર્ય છે.

ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે વિશ્લેષણ કરેલ સિસ્ટમના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ફેરફારનો ઉપયોગ કરે છે. ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં વિશ્લેષણની ક્રોમેટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે ગતિશીલ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઘન અથવા પ્રવાહી સોર્બન્ટ પર પદાર્થના સોર્પ્શન-ડિસોર્પ્શનની પ્રક્રિયાઓ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ (પોટેન્ટિઓમેટ્રી, વોલ્ટમેટ્રી, કન્ડક્ટોમેટ્રી) પર આધારિત છે.

ભૌતિક અને ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિઓ ઘણીવાર વિશ્લેષણની સામાન્ય નામ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પદ્ધતિઓ હેઠળ જોડવામાં આવે છે, કારણ કે વિશ્લેષણાત્મક સાધનો અને ઉપકરણો કે જે ભૌતિક ગુણધર્મો અથવા તેમના ફેરફારોને રેકોર્ડ કરે છે તેનો ઉપયોગ વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવે છે. જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ કરતી વખતે, વિશ્લેષણાત્મક સંકેત માપવામાં આવે છે - નમૂનાની માત્રાત્મક રચના સાથે સંકળાયેલ ભૌતિક જથ્થો. જો રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને માત્રાત્મક વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવે છે, તો નિર્ધારણનો આધાર હંમેશા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા છે.

માત્રાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના 3 જૂથો છે:

• - ગેસ વિશ્લેષણ
• - ટાઇટ્રિમેટ્રિક વિશ્લેષણ
• - ગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ

માત્રાત્મક પૃથ્થકરણની રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં સૌથી મહત્વની છે ગુરુત્વાકર્ષણ અને ટાઇટ્રિમેટ્રિક પદ્ધતિઓ, જેને વિશ્લેષણની શાસ્ત્રીય પદ્ધતિઓ કહેવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિઓ નિર્ધારણની ચોકસાઈનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે પ્રમાણભૂત છે. તેમના ઉપયોગનું મુખ્ય ક્ષેત્ર પદાર્થોના મોટા અને મધ્યમ જથ્થાના ચોકસાઇ નિર્ધારણ છે.

તકનીકી પ્રક્રિયાની પ્રગતિ, કાચા માલ અને તૈયાર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા અને ઔદ્યોગિક કચરા પર દેખરેખ રાખવા માટે રાસાયણિક ઉદ્યોગ સાહસોમાં વિશ્લેષણની શાસ્ત્રીય પદ્ધતિઓનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ પદ્ધતિઓના આધારે, ફાર્માસ્યુટિકલ વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવે છે - રાસાયણિક અને ફાર્માસ્યુટિકલ સાહસો દ્વારા ઉત્પાદિત દવાઓ અને દવાઓની ગુણવત્તા નક્કી કરવા.