વિશ્લેષણના મુખ્ય પદાર્થો વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર, નિર્ધારણનું વિજ્ઞાન રાસાયણિક રચનાપદાર્થો અને સામગ્રી અને અમુક અંશે, સંયોજનોની રાસાયણિક રચના. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર સામાન્ય વિકાસ પામે છે સૈદ્ધાંતિક પાયા રાસાયણિક વિશ્લેષણ, અભ્યાસ હેઠળના નમૂનાના ઘટકો નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓ વિકસાવે છે, ચોક્કસ ઑબ્જેક્ટ્સનું વિશ્લેષણ કરવાની સમસ્યાઓ હલ કરે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રનું મુખ્ય ધ્યેય પદ્ધતિઓનું નિર્માણ છે અને તેનો અર્થ એ છે કે, હાથ પરના કાર્ય પર આધાર રાખીને, વિશ્લેષણની ચોકસાઈ, ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, ઝડપીતા અને પસંદગી પૂરી પાડે છે. એવી પદ્ધતિઓ પણ વિકસાવવામાં આવી રહી છે જે સૂક્ષ્મ પદાર્થોનું પૃથ્થકરણ, સ્થાનિક પૃથ્થકરણ (એક બિંદુએ, સપાટી પર વગેરે) હાથ ધરવાનું શક્ય બનાવે છે, નમૂનાનો નાશ કર્યા વિના વિશ્લેષણ, તેનાથી થોડા અંતરે (દૂરસ્થ વિશ્લેષણ), સતત. વિશ્લેષણ (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રવાહમાં), અને તે પણ ઇન્સ્ટોલ કરો, કયા પ્રકારનું રાસાયણિક સંયોજનઅને શેમાં શારીરિક તંદુરસ્તીશું ઘટક નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે તે નમૂનામાં અસ્તિત્વમાં છે (પદાર્થ રાસાયણિક વિશ્લેષણ) અને તે કયા તબક્કામાં શામેલ છે (તબક્કા વિશ્લેષણ). વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ વલણો વિશ્લેષણનું સ્વચાલિતકરણ છે, ખાસ કરીને તકનીકી પ્રક્રિયાઓના નિયંત્રણમાં, અને ગણિતીકરણ, ખાસ કરીને કમ્પ્યુટરનો વ્યાપક ઉપયોગ.

વિજ્ઞાનનું માળખું. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના ત્રણ મુખ્ય ક્ષેત્રોને ઓળખી શકાય છે: સામાન્ય સૈદ્ધાંતિક પાયા; વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનો વિકાસ; વ્યક્તિગત પદાર્થોની વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર. વિશ્લેષણના હેતુ પર આધાર રાખીને, ગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ અને માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે. પ્રથમનું કાર્ય વિશ્લેષણ કરેલ નમૂનાના ઘટકોને શોધવા અને ઓળખવાનું છે, બીજાનું કાર્ય તેમની સાંદ્રતા અથવા સમૂહ નક્કી કરવાનું છે. કયા ઘટકોને શોધવા અથવા નિર્ધારિત કરવાની જરૂર છે તેના આધારે, આઇસોટોપિક વિશ્લેષણ, તત્વ વિશ્લેષણ, માળખાકીય જૂથ (કાર્યાત્મક સહિત) વિશ્લેષણ, પરમાણુ વિશ્લેષણ, સામગ્રી વિશ્લેષણ અને તબક્કા વિશ્લેષણ છે. વિશ્લેષિત ઑબ્જેક્ટની પ્રકૃતિ અનુસાર, અકાર્બનિક અને કાર્બનિક પદાર્થો, તેમજ જૈવિક પદાર્થોના વિશ્લેષણને અલગ પાડવામાં આવે છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના સૈદ્ધાંતિક પાયામાં, રાસાયણિક વિશ્લેષણના મેટ્રોલોજી સહિત, કહેવાતા રસાયણશાસ્ત્ર નોંધપાત્ર સ્થાન ધરાવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતમાં વિશ્લેષણાત્મક નમૂનાઓની પસંદગી અને તૈયારી, વિશ્લેષણ યોજના બનાવવા અને પદ્ધતિઓ પસંદ કરવા, સ્વચાલિત વિશ્લેષણના સિદ્ધાંતો અને રીતો વિશે, કમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ, તેમજ તર્કસંગત ઉપયોગના સિદ્ધાંતો વિશેના શિક્ષણનો પણ સમાવેશ થાય છે. રાસાયણિક વિશ્લેષણના પરિણામો. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની વિશિષ્ટતા એ સામાન્ય નહીં, પરંતુ વ્યક્તિગત, વિશિષ્ટ ગુણધર્મો અને પદાર્થોની લાક્ષણિકતાઓનો અભ્યાસ છે, જે ઘણી વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓની પસંદગીની ખાતરી કરે છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર, ગણિત, જીવવિજ્ઞાન અને ની સિદ્ધિઓ સાથે નજીકના જોડાણ માટે આભાર વિવિધ વિસ્તારોટેકનોલોજી (આ ખાસ કરીને પૃથક્કરણની પદ્ધતિઓની ચિંતા કરે છે), વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર વિજ્ઞાનના આંતરછેદ પર એક શિસ્તમાં ફેરવાઈ રહ્યું છે. આ શિસ્ત માટે અન્ય નામોનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે - વિશ્લેષણ, વિશ્લેષણાત્મક વિજ્ઞાન, વગેરે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં, વિભાજનની પદ્ધતિઓ, નિર્ધારણ (શોધ) અને વિશ્લેષણની સંકર પદ્ધતિઓ છે, સામાન્ય રીતે પ્રથમ બે જૂથોની પદ્ધતિઓનું સંયોજન. નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સરળતાથી વિશ્લેષણની રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે (ગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ, ટાઇટ્રિમેટ્રિક વિશ્લેષણ, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓવિશ્લેષણ, વિશ્લેષણની ગતિ પદ્ધતિઓ), ભૌતિક પદ્ધતિઓવિશ્લેષણ (સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક, ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ, વગેરે), વિશ્લેષણની બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓ અને વિશ્લેષણની જૈવિક પદ્ધતિ. રાસાયણિક પદ્ધતિઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ (દ્રવ્ય સાથે પદાર્થની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા) પર આધારિત છે, ભૌતિક પદ્ધતિઓ ભૌતિક ઘટના (કિરણોત્સર્ગ સાથે પદાર્થની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઊર્જા પ્રવાહ) પર આધારિત છે, જૈવિક પદ્ધતિઓ પર્યાવરણમાં ફેરફારો માટે સજીવો અથવા તેમના ટુકડાઓના પ્રતિભાવનો ઉપયોગ કરે છે.

લગભગ તમામ નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ તેમની રચના પર પદાર્થોના કોઈપણ માપી શકાય તેવા ગુણધર્મોની અવલંબન પર આધારિત છે. તેથી, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં એક મહત્વપૂર્ણ દિશા એ વિશ્લેષણાત્મક સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે આવી નિર્ભરતાઓની શોધ અને અભ્યાસ છે. આ કિસ્સામાં, મિલકત અને રચના વચ્ચેના સંબંધ માટે સમીકરણ શોધવા, મિલકત (વિશ્લેષણાત્મક સંકેત) રેકોર્ડ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ વિકસાવવા, અન્ય ઘટકોમાંથી દખલ દૂર કરવા અને દખલકારી પ્રભાવોને દૂર કરવા લગભગ હંમેશા જરૂરી છે. વિવિધ પરિબળો(દા.ત. તાપમાનની વધઘટ). વિશ્લેષણાત્મક સિગ્નલની તીવ્રતા ઘટકોની માત્રા અથવા સાંદ્રતાને દર્શાવતા એકમોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. માપેલ ગુણધર્મો હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સમૂહ, વોલ્યુમ, પ્રકાશ શોષણ, વર્તમાન શક્તિ.

વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના સિદ્ધાંત પર ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવે છે. થિયરી રાસાયણિક પદ્ધતિઓઘણા મૂળભૂત પ્રકારો વિશેના વિચારો પર આધારિત છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓવિશ્લેષણમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે (એસિડ-બેઝ, રેડોક્સ, જટિલતા), અને ઘણા મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ(વરસાદ, વિસર્જન, નિષ્કર્ષણ). આ મુદ્દાઓ પર ધ્યાન વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસના ઇતિહાસ અને અનુરૂપ પદ્ધતિઓના વ્યવહારિક મહત્વને કારણે છે. જો કે, રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો હિસ્સો ઘટી રહ્યો છે, અને ભૌતિક, બાયોકેમિકલ અને જૈવિકનો હિસ્સો વધી રહ્યો છે, પછીના જૂથોની પદ્ધતિઓના સિદ્ધાંતને સુધારી રહ્યો છે અને વ્યક્તિગત પદ્ધતિઓના સૈદ્ધાંતિક પાસાઓને એકીકૃત કરી રહ્યો છે. સામાન્ય સિદ્ધાંતવિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર.

વિકાસનો ઇતિહાસ. સામગ્રીનું પરીક્ષણ પ્રાચીન સમયમાં હાથ ધરવામાં આવતું હતું; ઉદાહરણ તરીકે, અયસ્કની ગંધ માટે તેમની યોગ્યતા નક્કી કરવા માટે તપાસ કરવામાં આવી હતી, અને તેમના સોના અને ચાંદીની સામગ્રી નક્કી કરવા માટે વિવિધ ઉત્પાદનોની તપાસ કરવામાં આવી હતી. 14મી-16મી સદીના રસાયણશાસ્ત્રીઓએ પદાર્થોના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે વિશાળ માત્રામાં પ્રાયોગિક કાર્ય હાથ ધર્યું, વિશ્લેષણની રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો પાયો નાખ્યો. 16મી-17મી સદીઓમાં (આઇટ્રોકેમિસ્ટ્રીનો સમયગાળો), દ્રાવણમાં પ્રતિક્રિયાઓના આધારે પદાર્થો શોધવા માટેની નવી રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દેખાઈ (ઉદાહરણ તરીકે, ક્લોરાઇડ આયનો સાથે અવક્ષેપની રચના દ્વારા ચાંદીના આયનોની શોધ). આર. બોયલ, જેમણે "રાસાયણિક વિશ્લેષણ" ની વિભાવના રજૂ કરી હતી, તેમને વૈજ્ઞાનિક વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના સ્થાપક ગણવામાં આવે છે.

19મી સદીના મધ્ય સુધી, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર રસાયણશાસ્ત્રની મુખ્ય શાખા હતી. આ સમયગાળા દરમિયાન, ઘણા રાસાયણિક તત્વોની શોધ કરવામાં આવી હતી, કેટલાકના ઘટકોને અલગ કરવામાં આવ્યા હતા કુદરતી પદાર્થો, રચના અને બહુવિધ ગુણોત્તરની સ્થિરતાના નિયમો, સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો છે. સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી અને ખનિજશાસ્ત્રી ટી. બર્ગમેને એક વ્યવસ્થિત યોજના વિકસાવી ગુણાત્મક વિશ્લેષણ, વિશ્લેષણાત્મક રીએજન્ટ તરીકે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનો સક્રિય ઉપયોગ, મોતી મેળવવા માટે જ્યોત વિશ્લેષણની સૂચિત પદ્ધતિઓ. 19મી સદીમાં, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રીઓ જી. રોઝ અને કે. ફ્રેસેનિયસ દ્વારા પદ્ધતિસરના ગુણાત્મક વિશ્લેષણમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો. તે જ સદી માત્રાત્મક વિશ્લેષણના વિકાસમાં પ્રચંડ પ્રગતિ દ્વારા ચિહ્નિત કરવામાં આવી હતી. ટાઇટ્રિમેટ્રિક પદ્ધતિ બનાવવામાં આવી હતી (ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી એફ. ડેક્રોઇસિલ, જે. ગે-લુસાક), ગુરુત્વાકર્ષણ વિશ્લેષણમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો, અને ગેસ વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી. નિરંકુશ વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનો વિકાસ ખૂબ મહત્વનો હતો કાર્બનિક સંયોજનો(યુ. લીબિગ). 19મી સદીના અંતમાં, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રનો સિદ્ધાંત વિકસાવવામાં આવ્યો હતો, જે આયનોની ભાગીદારી (મુખ્યત્વે ડબલ્યુ. ઓસ્ટવાલ્ડ) સાથેના ઉકેલોમાં રાસાયણિક સંતુલનના સિદ્ધાંત પર આધારિત હતો. આ સમય સુધીમાં, જલીય દ્રાવણમાં આયનોનું વિશ્લેષણ કરવાની પદ્ધતિઓ વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં મુખ્ય સ્થાન ધરાવે છે.

20મી સદીમાં, કાર્બનિક સંયોજનોના સૂક્ષ્મ વિશ્લેષણ માટેની પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી (F. Pregl). પોલેરોગ્રાફિક પદ્ધતિની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી (યા. હેરોવસ્કી, 1922). ઘણી ભૌતિક પદ્ધતિઓ દેખાય છે, ઉદાહરણ તરીકે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી, એક્સ-રે, ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ. ક્રોમેટોગ્રાફીની શોધ (M. S. Tsvet, 1903) અને આ પદ્ધતિના વિવિધ પ્રકારોનું સર્જન, ખાસ કરીને પાર્ટીશન ક્રોમેટોગ્રાફી (A. Martin and R. Singh, 1941) એ ખૂબ મહત્વ હતું.

રશિયા અને યુએસએસઆરમાં મહાન મૂલ્યવિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર માટે મારી પાસે I. A. Menshutkin ની પાઠ્યપુસ્તક "વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર" હતી (તે 16 આવૃત્તિઓમાંથી પસાર થઈ હતી). M.A. Ilyinsky અને L.A. Chugaev એ કાર્બનિક વિશ્લેષણાત્મક રીએજન્ટને વ્યવહારમાં રજૂ કર્યા (19મીના અંતમાં - 20મી સદીની શરૂઆતમાં), N.A. તાનાનાવે ગુણાત્મક વિશ્લેષણની ડ્રોપ પદ્ધતિ વિકસાવી (એક સાથે ઑસ્ટ્રિયન રસાયણશાસ્ત્રી એફ. ફીગલ, 1920 ના દાયકામાં). 1938માં એન.એ. ઇઝમેલોવ અને એમ.એસ. શ્રેબર પાતળા સ્તરની ક્રોમેટોગ્રાફીનું વર્ણન કરનારા પ્રથમ હતા. રશિયન વૈજ્ઞાનિકોએ જટિલ રચનાના અભ્યાસ અને તેના વિશ્લેષણાત્મક ઉપયોગ (આઈ.પી. અલિમરિન, એ.કે. બાબકો), કાર્બનિક વિશ્લેષણાત્મક રીએજન્ટ્સની ક્રિયાના સિદ્ધાંતમાં, માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી, ફોટોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ, અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (બી.વી.)ના વિકાસમાં મોટો ફાળો આપ્યો છે. લ્વોવ), વ્યક્તિગત તત્વોના વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં, ખાસ કરીને દુર્લભ અને પ્લેટિનમ, અને સંખ્યાબંધ પદાર્થો - ઉચ્ચ શુદ્ધતાના પદાર્થો, ખનિજ કાચી સામગ્રી, ધાતુઓ અને એલોય.

પ્રેક્ટિસની આવશ્યકતાઓ હંમેશા વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસને ઉત્તેજિત કરે છે. આમ, 1940-1970 ના દાયકામાં, પરમાણુ, સેમિકન્ડક્ટર અને ઉચ્ચ શુદ્ધતાની અન્ય સામગ્રીઓનું વિશ્લેષણ કરવાની જરૂરિયાતના સંદર્ભમાં, રેડિયોએક્ટિવેશન વિશ્લેષણ, સ્પાર્ક માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી, કેમિકલ જેવી સંવેદનશીલ પદ્ધતિઓ. સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ, સ્ટ્રિપિંગ વોલ્ટમેટ્રી, શુદ્ધ પદાર્થોમાં 10 -7 -10 -8% સુધીની અશુદ્ધિઓનું નિર્ધારણ પૂરું પાડે છે, એટલે કે મુખ્ય પદાર્થના 10-1000 અબજ ભાગો દીઠ અશુદ્ધિનો 1 ભાગ. ફેરસ ધાતુશાસ્ત્રના વિકાસ માટે, ખાસ કરીને હાઇ-સ્પીડ કન્વર્ટર સ્ટીલ ઉત્પાદનમાં સંક્રમણના સંબંધમાં, નિર્ણાયકઝડપી વિશ્લેષણ મેળવ્યું. કહેવાતા ક્વોન્ટોમીટરનો ઉપયોગ - મલ્ટી-એલિમેન્ટ ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રલ અથવા એક્સ-રે વિશ્લેષણ માટે ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણો - ગલન દરમિયાન વિશ્લેષણ હાથ ધરવા માટે પરવાનગી આપે છે.

કાર્બનિક સંયોજનોના જટિલ મિશ્રણોનું વિશ્લેષણ કરવાની જરૂરિયાત ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફીના સઘન વિકાસ તરફ દોરી ગઈ છે, જે ઘણા દસ અને સેંકડો પદાર્થો ધરાવતા જટિલ મિશ્રણોનું વિશ્લેષણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રે ઊર્જાની નિપુણતામાં નોંધપાત્ર ફાળો આપ્યો અણુ ન્યુક્લિયસ, અવકાશ અને મહાસાગરનો અભ્યાસ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો વિકાસ, જૈવિક વિજ્ઞાનની પ્રગતિ.

સંશોધનનો વિષય. મહત્વની ભૂમિકાવિશ્લેષણ કરેલ સામગ્રીના નમૂનાના સિદ્ધાંતના વિકાસમાં ભૂમિકા ભજવે છે; સામાન્ય રીતે, અભ્યાસ કરવામાં આવતા પદાર્થોના નિષ્ણાતો (ઉદાહરણ તરીકે, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ, ધાતુશાસ્ત્રીઓ) સાથે નમૂના લેવાના મુદ્દાઓ સંયુક્ત રીતે ઉકેલવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર નમૂનાના વિઘટન માટેની પદ્ધતિઓ વિકસાવે છે - વિસર્જન, ફ્યુઝન, સિન્ટરિંગ, વગેરે, જે નમૂનાના સંપૂર્ણ "ઓપનિંગ" ને સુનિશ્ચિત કરે છે અને વિશ્લેષણાત્મક ઘટકોના નુકસાન અને બાહ્ય દૂષણને અટકાવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના કાર્યોમાં આવી તકનીકનો વિકાસ શામેલ છે સામાન્ય કામગીરીવિશ્લેષણ, જેમ કે વોલ્યુમ માપન, ફિલ્ટરિંગ, કેલ્સિનેશન. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના કાર્યોમાંનું એક વિશ્લેષણાત્મક સાધનના વિકાસ માટે દિશા નિર્ધારિત કરવાનું છે, નવા સર્કિટનું નિર્માણ અને ઉપકરણોની ડિઝાઇન (જે મોટાભાગે વિશ્લેષણ પદ્ધતિના વિકાસના અંતિમ તબક્કા તરીકે સેવા આપે છે), તેમજ સંશ્લેષણ. નવા વિશ્લેષણાત્મક રીએજન્ટ્સ.

જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ માટે, પદ્ધતિઓ અને સાધનોની મેટ્રોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ સંદર્ભે, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર માપાંકન, ઉત્પાદન અને સંદર્ભ નમૂનાઓ (પ્રમાણભૂત નમૂનાઓ સહિત) અને વિશ્લેષણની ચોકસાઈની ખાતરી કરવાના અન્ય માધ્યમોના ઉપયોગની સમસ્યાઓનો અભ્યાસ કરે છે. વિશ્લેષણ પરિણામોની પ્રક્રિયા, ખાસ કરીને કમ્પ્યુટર પ્રોસેસિંગ દ્વારા નોંધપાત્ર સ્થાન કબજે કરવામાં આવ્યું છે. વિશ્લેષણની સ્થિતિને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે, માહિતી સિદ્ધાંત, પેટર્ન ઓળખ સિદ્ધાંત અને ગણિતની અન્ય શાખાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કોમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ માત્ર પરિણામોની પ્રક્રિયા કરવા માટે જ નહીં, પણ સાધનોને નિયંત્રિત કરવા, દખલગીરી, માપાંકન અને આયોજન પ્રયોગો માટે પણ થાય છે; ત્યાં વિશ્લેષણાત્મક સમસ્યાઓ છે જે ફક્ત કમ્પ્યુટરની મદદથી જ ઉકેલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, નિષ્ણાત સિસ્ટમોનો ઉપયોગ કરીને કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓની ઓળખ.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર વિશ્લેષણાત્મક માર્ગો અને પદ્ધતિઓની પસંદગી માટેના સામાન્ય અભિગમોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. પદ્ધતિઓની તુલના કરવાની પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે, તેમની વિનિમયક્ષમતા અને સંયોજન માટેની શરતો, સિદ્ધાંતો અને સ્વચાલિત વિશ્લેષણની રીતો નક્કી કરવામાં આવી રહી છે. માટે વ્યવહારુ ઉપયોગવિશ્લેષણ માટે ઉત્પાદનની ગુણવત્તાના સૂચક તરીકે તેના પરિણામ વિશે વિચારોના વિકાસ, તકનીકી પ્રક્રિયાઓના સ્પષ્ટ નિયંત્રણનો અભ્યાસ અને ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિઓની રચનાની જરૂર છે. અર્થતંત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં કામ કરતા વિશ્લેષકો માટે પદ્ધતિઓનું એકીકરણ અને માનકીકરણ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. વિશ્લેષણાત્મક સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે જરૂરી માહિતીની માત્રાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે એક સિદ્ધાંત વિકસાવવામાં આવી રહ્યો છે.

વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ. વિશ્લેષિત નમૂનાના સમૂહ અથવા જથ્થાના આધારે, વિભાજન અને નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ કેટલીકવાર મેક્રો-, માઇક્રો- અને અલ્ટ્રા-માઇક્રો પદ્ધતિઓમાં વિભાજિત થાય છે.

મિશ્રણને અલગ પાડવાનો સામાન્ય રીતે એવા કિસ્સાઓમાં આશરો લેવામાં આવે છે જ્યાં પદ્ધતિઓ સીધી વ્યાખ્યાઅથવા નમૂનાના અન્ય ઘટકોના દખલકારી પ્રભાવને કારણે શોધ યોગ્ય પરિણામ મેળવવાની મંજૂરી આપતું નથી. ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ કહેવાતા સંબંધિત એકાગ્રતા છે, વિશ્લેષક ઘટકોના નાના જથ્થાને નોંધપાત્ર રીતે અલગ પાડવું. મોટી માત્રામાંનમૂનાના મુખ્ય ઘટકો. મિશ્રણનું વિભાજન થર્મોડાયનેમિક અથવા સંતુલન, ઘટકોની લાક્ષણિકતાઓ (આયન વિનિમય સ્થિરાંકો, સંકુલના સ્થિરતા સ્થિરાંકો) અથવા ગતિ પરિમાણોના તફાવતો પર આધારિત હોઈ શકે છે. વપરાયેલી વિભાજન પદ્ધતિઓ મુખ્યત્વે ક્રોમેટોગ્રાફી, નિષ્કર્ષણ, અવક્ષેપ, નિસ્યંદન, તેમજ વિદ્યુત રાસાયણિક પદ્ધતિઓ જેમ કે ઇલેક્ટ્રોડિપોઝિશન છે. નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓનું મુખ્ય જૂથ છે. જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ નમૂનાની રચના પર, મોટાભાગે ભૌતિક, કોઈપણ માપી શકાય તેવી મિલકતની અવલંબન પર આધારિત છે. આ અવલંબનનું વર્ણન ચોક્કસ અને જાણીતી રીતે થવી જોઈએ. વર્ણસંકર વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ કે જે વિભાજન અને નિર્ધારણને જોડે છે તે ઝડપથી વિકસી રહી છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ ડિટેક્ટર સાથે ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી - સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિકાર્બનિક સંયોજનોના જટિલ મિશ્રણોનું વિશ્લેષણ. નબળા અસ્થિર અને થર્મલી અસ્થિર સંયોજનોના મિશ્રણના વિશ્લેષણ માટે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રવાહી ક્રોમેટોગ્રાફી વધુ અનુકૂળ છે.

વિશ્લેષણ માટે વિવિધ પદ્ધતિઓની જરૂર છે કારણ કે દરેકના પોતાના ફાયદા અને મર્યાદાઓ છે. આમ, અત્યંત સંવેદનશીલ કિરણોત્સર્ગીકરણ અને માસ સ્પેક્ટ્રલ પદ્ધતિઓ માટે જટિલ અને ખર્ચાળ સાધનોની જરૂર પડે છે. સરળ, સુલભ અને અત્યંત સંવેદનશીલ ગતિ પદ્ધતિઓ હંમેશા પરિણામોની આવશ્યક પ્રજનનક્ષમતા પ્રદાન કરતી નથી. પદ્ધતિઓનું મૂલ્યાંકન અને સરખામણી કરતી વખતે, ચોક્કસ સમસ્યાઓના નિરાકરણ માટે તેમને પસંદ કરતી વખતે, ઘણા પરિબળો ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે: મેટ્રોલોજીકલ પરિમાણો, અવકાશ શક્ય ઉપયોગ, સાધનસામગ્રીની ઉપલબ્ધતા, વિશ્લેષકની લાયકાત, પરંપરાઓ, વગેરે. આ પરિબળોમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે મેટ્રોલોજિકલ પરિમાણો જેમ કે તપાસ મર્યાદા અથવા સાંદ્રતાની શ્રેણી (જથ્થાઓ) જેમાં પદ્ધતિ વિશ્વસનીય પરિણામો આપે છે, અને પદ્ધતિની ચોકસાઈ , એટલે કે પરિણામોની શુદ્ધતા અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, "મલ્ટી કમ્પોનન્ટ" પદ્ધતિઓ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે, જે તરત જ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે મોટી સંખ્યામાંઘટકો, ઉદાહરણ તરીકે અણુ ઉત્સર્જન અને એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ, ક્રોમેટોગ્રાફી. આવી પદ્ધતિઓની ભૂમિકા વધી રહી છે. તે સિવાય સમાન શરતોસીધા વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ પસંદ કરો, એટલે કે રાસાયણિક નમૂનાની તૈયારી સાથે સંકળાયેલ નથી; જો કે, આવી તૈયારી ઘણીવાર જરૂરી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અભ્યાસ હેઠળના ઘટકની પ્રારંભિક સાંદ્રતા તેની ઓછી સાંદ્રતા નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે, નમૂનામાં ઘટકના અસંગત વિતરણ અને સંદર્ભ નમૂનાઓની અભાવ સાથે સંકળાયેલ મુશ્કેલીઓ દૂર કરે છે.

સ્થાનિક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ વિશેષ સ્થાન ધરાવે છે. તેમની વચ્ચે મહત્વની ભૂમિકા એક્સ-રે માઇક્રોએનાલિસિસ (ઇલેક્ટ્રોન પ્રોબ), સેકન્ડરી આયન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી, ઓગર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને અન્ય ભૌતિક પદ્ધતિઓ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. તેઓ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે, ખાસ કરીને જ્યારે નક્કર સામગ્રીના સપાટીના સ્તરો અથવા ખડકોમાં સમાવેશનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

ચોક્કસ જૂથમાં કાર્બનિક સંયોજનોના મૂળભૂત વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે. કાર્બનિક પદાર્થો એક અથવા બીજી રીતે વિઘટિત થાય છે, અને તેના ઘટકો સરળ સ્વરૂપમાં અકાર્બનિક સંયોજનો(CO 2, H 2 O, NH 3, વગેરે) નક્કી કરે છે પરંપરાગત પદ્ધતિઓ. ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફીના ઉપયોગથી એલિમેન્ટલ વિશ્લેષણને સ્વચાલિત કરવાનું શક્ય બન્યું છે; આ હેતુ માટે, C-, H-, N-, S-વિશ્લેષકો અને અન્ય સ્વચાલિત ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. દ્વારા કાર્બનિક સંયોજનોનું વિશ્લેષણ કાર્યાત્મક જૂથો(કાર્યાત્મક વિશ્લેષણ) વિવિધ રાસાયણિક, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ, સ્પેક્ટરલ (NMR અથવા IR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી) અથવા ક્રોમેટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે.

તબક્કાના વિશ્લેષણમાં, એટલે કે, વ્યક્તિગત તબક્કાઓ રચતા રાસાયણિક સંયોજનો નક્કી કરવા માટે, બાદમાં પ્રથમ અલગ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પસંદગીયુક્ત દ્રાવકનો ઉપયોગ કરીને, અને પછી પરિણામી ઉકેલોનું પરંપરાગત પદ્ધતિઓ દ્વારા વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે; પ્રારંભિક તબક્કાના વિભાજન વિના તબક્કા વિશ્લેષણની ભૌતિક પદ્ધતિઓ ખૂબ જ આશાસ્પદ છે.

વ્યવહારુ મહત્વ. રાસાયણિક વિશ્લેષણ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં ઘણી તકનીકી પ્રક્રિયાઓ અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તાનું નિયંત્રણ પૂરું પાડે છે, ખનિજોની શોધ અને સંશોધનમાં અને ખાણકામ ઉદ્યોગમાં વિશાળ ભૂમિકા ભજવે છે. રાસાયણિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને શુદ્ધતાને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે પર્યાવરણ(માટી, પાણી અને હવા). વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની સિદ્ધિઓનો ઉપયોગ વિજ્ઞાન અને તકનીકીની વિવિધ શાખાઓમાં થાય છે: પરમાણુ ઊર્જા, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, સમુદ્રશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન, દવા, ફોરેન્સિક્સ, પુરાતત્વ, અવકાશ સંશોધન. મહાન આર્થિક મહત્વરાસાયણિક વિશ્લેષણ. આમ, ધાતુશાસ્ત્રમાં એલોયિંગ એડિટિવ્સનું ચોક્કસ નિર્ધારણ મૂલ્યવાન ધાતુઓને બચાવવા માટે પરવાનગી આપે છે. તબીબી અને એગ્રોકેમિકલ પ્રયોગશાળાઓમાં સતત સ્વચાલિત વિશ્લેષણમાં સંક્રમણ વિશ્લેષણની ગતિમાં નાટકીય રીતે વધારો કરવાનું શક્ય બનાવે છે (લોહી, પેશાબ, માટીના અર્ક, વગેરે) અને લેબોરેટરી સ્ટાફની સંખ્યામાં ઘટાડો.

લિટ.: વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના મૂળભૂત: 2 પુસ્તકોમાં / યુ એ. ઝોલોટોવ દ્વારા સંપાદિત. એમ., 2002; વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર: 2 વોલ્યુમમાં., 2003-2004.

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 પદાર્થના (તત્વો, આયનો, પરમાણુ સ્વરૂપોવગેરે) નમૂનામાં છે.

ભૌતિક પદાર્થોની મૂળભૂત રચના નક્કી કરવી કહેવાય છે મૂળભૂત વિશ્લેષણ. રાસાયણિક સંયોજનો અને તેમના મિશ્રણોની રચનાને મોલેક્યુલર સ્તરે સ્થાપિત કરવી કહેવામાં આવે છે પરમાણુ વિશ્લેષણ. રાસાયણિક સંયોજનોના પરમાણુ વિશ્લેષણના પ્રકારો પૈકી એક માળખાકીય વિશ્લેષણ છે, જેનો હેતુ અવકાશી પદાર્થોનો અભ્યાસ કરવાનો છે. અણુ માળખુંપદાર્થો, પ્રયોગમૂલક સૂત્રો, મોલેક્યુલર માસ વગેરેની સ્થાપના. 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, જેમ જેમ રસાયણશાસ્ત્રનો સંપૂર્ણ વિકાસ થયો, તેમ તેમ તેમાં ઉપયોગમાં લેવાતી કામ કરવાની પદ્ધતિઓમાં પણ નોંધપાત્ર સુધારો થયો, અને તેની શુદ્ધ સાથે. સત્તાવાર અર્થરસાયણશાસ્ત્રના સહાયક વિભાગોમાંના એક, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં હાલમાં સૈદ્ધાંતિક પ્રકૃતિની અત્યંત ગંભીર અને મહત્વપૂર્ણ સમસ્યાઓ સાથે રાસાયણિક જ્ઞાનના સંપૂર્ણ સ્વતંત્ર વિભાગનું મહત્વ છે. 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), સિદ્ધાંતનો સમાવેશ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક વિયોજન, કાયદો સક્રિય જનતા(જુઓ રાસાયણિક સંતુલન) અને રાસાયણિક સંબંધનો સંપૂર્ણ સિદ્ધાંત.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓની સરખામણી

સંપૂર્ણતા પરંપરાગત પદ્ધતિઓ તેના 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, તેનાથી સંબંધિત નથી પ્રારંભિક તૈયારીનમૂનાઓ નમૂનાની તૈયારી ઘણીવાર જરૂરી હોય છે (દા.ત. કચડી નાખવું, 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

નક્કી કરવા માટે ગુણવત્તાયુક્ત રચનાકોઈપણ પદાર્થ માટે, તેના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે, જે, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી, બે પ્રકારના હોઈ શકે છે: પદાર્થના ગુણધર્મો જેમ કે, અને રાસાયણિક પરિવર્તનમાં તેના ગુણધર્મો.

પ્રથમ સમાવેશ થાય છે: શારીરિક સ્થિતિ(નક્કર, પ્રવાહી, વાયુ), ઘન અવસ્થામાં તેનું માળખું (અમૂર્ત અથવા સ્ફટિકીય પદાર્થ), રંગ, ગંધ, સ્વાદ, વગેરે. વધુમાં, ઘણીવાર માત્ર એક બાહ્ય ગુણધર્મોમાનવીય સંવેદનાઓનો ઉપયોગ કરીને નિર્ધારિત, આપેલ પદાર્થની પ્રકૃતિ સ્થાપિત કરવી શક્ય લાગે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, આ પદાર્થને સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત સાથે કેટલાક નવામાં રૂપાંતરિત કરવું જરૂરી છે લાક્ષણિક ગુણધર્મો, આ હેતુ માટે રીએજન્ટ તરીકે ઓળખાતા કેટલાક ખાસ પસંદ કરેલા સંયોજનોનો ઉપયોગ.

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 પ્રતિક્રિયા સફળતાપૂર્વક હાથ ધરવા માટે, યોગ્ય રીએજન્ટ પસંદ કરવા ઉપરાંત, સંખ્યાબંધ અવલોકન કરવું પણ જરૂરી છે. મહત્વપૂર્ણ શરતોક્ષાર અને રીએજન્ટના ઉકેલોની મજબૂતાઈના સંબંધમાં, બંનેનું પ્રમાણ, તાપમાન, ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમયગાળો વગેરે. રાસાયણિક પૃથ્થકરણની પ્રતિક્રિયાઓમાં બનેલા અવક્ષેપોને ધ્યાનમાં લેતા, તેમના પર ધ્યાન આપવું જરૂરી છે. દેખાવ, એટલે કે, રંગ, માળખું (અમૂર્ફ અને સ્ફટિકીય અવક્ષેપ), વગેરે, તેમજ ગરમી, એસિડ અથવા આલ્કલીસ વગેરેના પ્રભાવના સંબંધમાં તેમના ગુણધર્મો પર. નબળા ઉકેલોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, કેટલીકવાર રાહ જોવી જરૂરી છે. 24-48 કલાક સુધી અવક્ષેપની રચના, જો તેઓ 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 છે મહત્વપૂર્ણ, ખાસ કરીને ઓક્સિડેશન અને ઘટાડાની પ્રક્રિયાઓના જોડાણમાં, તેમજ રાસાયણિક સૂચકાંકો સાથેના કામમાં (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 ફેરિક ક્લોરાઇડ FeCl 2 ના સોલ્યુશનમાં કોઈપણ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ ઉમેરો છો, ઉદાહરણ તરીકે, ક્લોરિન પાણી, જે નબળા લીલા રંગના હોય છે, તો ફેરિક ક્લોરાઇડની રચનાને કારણે દ્રાવણ પીળો થઈ જાય છે, જે ઉચ્ચતમ ડિગ્રીઆ ધાતુનું ઓક્સિડેશન. જો આપણે પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ K 2 Cr 2 O 7 લઈએ નારંગી રંગઅને સોલ્યુશનમાં થોડું સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને તેમાં થોડો ઘટાડો કરનાર એજન્ટ ઉમેરો, ઉદાહરણ તરીકે, વાઇન આલ્કોહોલ, નારંગી રંગ ઘેરા લીલામાં બદલાય છે, જે ક્રોમિયમ સલ્ફેટ મીઠું Cr 3 ( SO 4) 3.

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 ડાયક્રોમેટ; 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 પ્રતિક્રિયાઓમાં આના સંબંધમાં પદાર્થના પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય 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. પ્રકાશિત ગેસના મુખ્ય ઘટકો (હાઇડ્રોજન, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, સ્વેમ્પ ગેસ અને અન્ય હાઇડ્રોકાર્બન) ઘટાડતા એજન્ટો છે, પરંતુ જ્યારે તે હવામાં બળે છે (જુઓ કમ્બશન), ત્યારે એક જ્યોત રચાય છે. વિવિધ ભાગોજેમાં ઘટાડો અથવા ઓક્સિડેશન, તેમજ વધુ કે ઓછા ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવા માટે જરૂરી શરતો શોધી શકાય છે.

ફ્યુઝિબિલિટી ટેસ્ટમુખ્યત્વે ખનિજોના અભ્યાસમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, જેના માટે તેમાંથી એક ખૂબ જ નાનો ટુકડો, પાતળા પ્લેટિનમ વાયરમાં નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, તે જ્યોતના ભાગમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જેમાં સૌથી વધુ હોય છે. ઉચ્ચ તાપમાન, અને પછી નમૂનાની કિનારીઓ કેવી રીતે ગોળાકાર છે તે જોવા માટે બૃહદદર્શક કાચનો ઉપયોગ કરો.

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 બંધ કાચની નળીમાં પદાર્થના નમૂનાને ગરમ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે, અને અસ્થિર પદાર્થોવરાળમાં ફેરવો, જે પછી ઠંડા ભાગમાં ઘનીકરણ થાય છે.

શુષ્ક સ્વરૂપમાં ઓક્સિડેશન અને ઘટાડોફ્યુઝ્ડ બોરેક્સ બોલમાં ઉત્પન્ન કરી શકાય છે ( 2 4 7 + 10 2 ) પરીક્ષણ પદાર્થ નાની માત્રાપ્લેટિનમ વાયર પર આ ક્ષારને ઓગાળીને મેળવેલા દડાઓમાં, અને 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 તેમાં દ્રાવ્ય હોય છે નબળા એસિડઓહ. 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: એક 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 અનિવાર્યપણે સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્યગુણાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણ એ વિવિધ આયનોની પ્રતિક્રિયાઓ અને તેમને કેવી રીતે ખોલવા અને તેમને એકબીજાથી અલગ કરવા તેનો અભ્યાસ છે.

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. ડબલ્યુ. ઓસ્ટવાલ્ડના સિદ્ધાંત મુજબ, તમામ રાસાયણિક સૂચકાંકો પ્રમાણમાં નબળા એસિડ્સ 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 રંગહીન હોય 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 શક્તિના રીએજન્ટ્સના ઉકેલોનો ઉપયોગ કરવો પણ જરૂરી છે, એટલે કે: સામાન્ય, અર્ધ-સામાન્ય, દસમા ભાગનો સામાન્ય.

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 (ઉકેલ),

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 અમુક વિશિષ્ટ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવણમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે: સોડા અથવા પોટાશ સાથે ફ્યુઝન, સોડા સોલ્યુશન 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 વાયુઓકેટલાક દ્વારા ઉત્પાદિત ખાસ પદ્ધતિઓમાત્રાત્મક વિશ્લેષણમાં દર્શાવેલ છે.

માત્રાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ

જથ્થાત્મક રાસાયણિક વિશ્લેષણનો હેતુ વ્યક્તિની સંબંધિત માત્રા નક્કી કરવાનો છે ઘટકોકોઈપણ રાસાયણિક સંયોજન અથવા મિશ્રણ. 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 ઉત્પાદિત,
3. કાર્બનિક વિશ્લેષણ, માં કાર્બનિક પદાર્થોના કમ્બશનમાં સમાવેશ થાય છે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ C0 2 અને પાણી H 2 0 અને પદાર્થમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજનની તેમની સંબંધિત સામગ્રીની માત્રા દ્વારા નિર્ધારણમાં,
4. ગેસ વિશ્લેષણ, જેમાં વાયુઓ અથવા તેમના મિશ્રણોની ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક રચનાને અમુક વિશેષ પદ્ધતિઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ચોક્કસ ખાસ જૂથરજૂ 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)
  • Auger 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 અણુકરણ પર આધારિત નથી. નમૂનાના અને અણુ વરાળ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સાથે સંકળાયેલ નથી).
    • MS - અણુ આયનોના સમૂહની નોંધણી સાથે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી
      • ICP-MS - ઇન્ડક્ટિવલી જોડી 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 લેમ્પ્સ 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
  • સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી (સામાન્ય રીતે શોષણ) પરમાણુ વાયુઓઅને કન્ડેન્સ્ડ મેટર
    • 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 (

પર્યાવરણીય ઇજનેરોએ કાચો માલ, ઉત્પાદનો અને કચરો અને પર્યાવરણ - હવા, પાણી અને માટીની રાસાયણિક રચના જાણવી જોઈએ; ઓળખવું મહત્વપૂર્ણ છે હાનિકારક પદાર્થોઅને તેમની એકાગ્રતા નક્કી કરો. આ સમસ્યા હલ થાય છે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર - પદાર્થોની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવાનું વિજ્ઞાન.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની સમસ્યાઓનું નિરાકરણ મુખ્યત્વે વિશ્લેષણની ભૌતિક અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પણ કહેવામાં આવે છે. તેઓ તેની રચના નક્કી કરવા માટે પદાર્થની કેટલીક ભૌતિક અથવા ભૌતિક રાસાયણિક મિલકતના માપનો ઉપયોગ કરે છે. તેમાં પદાર્થોના વિભાજન અને શુદ્ધિકરણની પદ્ધતિઓ માટે સમર્પિત વિભાગોનો પણ સમાવેશ થાય છે.

પ્રવચનોના આ કોર્સનો હેતુ તેમની ક્ષમતાઓને નેવિગેટ કરવા માટે વિશ્લેષણની સાધન પદ્ધતિઓના સિદ્ધાંતોથી પોતાને પરિચિત કરવાનો છે અને તેના આધારે, નિષ્ણાત રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે ચોક્કસ કાર્યો સેટ કરવા અને પ્રાપ્ત વિશ્લેષણ પરિણામોનો અર્થ સમજવાનો છે.

સાહિત્ય

એલેસ્કોવ્સ્કી વી.બી.

અને અન્ય ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓ.

એલ-ડી, "રસાયણશાસ્ત્ર", 1988

યુ.એસ. લાયલીકોવ.

વિશ્લેષણની ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓ. એમ., પબ્લિશિંગ હાઉસ "કેમિસ્ટ્રી", 1974વાસિલીવ વી.પી.

વિશ્લેષણની ભૌતિક અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓના સૈદ્ધાંતિક પાયા., ઉચ્ચ શાળા, 1979.

એ.ડી. ઝિમોન, એન.એફ. લેશ્ચેન્કો. કોલોઇડલ રસાયણશાસ્ત્ર. એમ., "અગર", 2001

એ.આઈ. મિશુસ્ટિન, કે.એફ. કોલોઇડલ રસાયણશાસ્ત્ર (

પદ્ધતિસરની માર્ગદર્શિકા

અકાર્બનિક સંયોજનોના ગુણાત્મક વિશ્લેષણમાં, અભ્યાસ હેઠળના નમૂનાને પાણીમાં ઓગાળીને અથવા એસિડ અથવા આલ્કલીના દ્રાવણ દ્વારા પ્રવાહી સ્થિતિમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે કેશન અને આયનોના સ્વરૂપમાં તત્વોને શોધવાનું શક્ય બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, Cu 2+ આયનો એક જટિલ 2+ આયનની રચના દ્વારા ઓળખી શકાય છે જે તેજસ્વી વાદળી છે.

ગુણાત્મક વિશ્લેષણને અપૂર્ણાંક અને વ્યવસ્થિતમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. અપૂર્ણાંક વિશ્લેષણ એ લગભગ જાણીતી રચનાના મિશ્રણમાં કેટલાક આયનોની શોધ છે.

પદ્ધતિસરનું વિશ્લેષણ છે સંપૂર્ણ વિશ્લેષણવ્યક્તિગત આયનોની ક્રમિક શોધ માટે ચોક્કસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને. સમાન ગુણધર્મોવાળા આયનોના અલગ જૂથોને જૂથ રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે, પછી આયનોના જૂથોને પેટાજૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, અને તે બદલામાં, વ્યક્તિગત આયનોમાં, જે કહેવાતાનો ઉપયોગ કરીને શોધી કાઢવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ. આ બાહ્ય અસર સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ છે - અવક્ષેપની રચના, ગેસનું પ્રકાશન અને દ્રાવણના રંગમાં ફેરફાર.

વિશ્લેષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓના ગુણધર્મો - વિશિષ્ટતા, પસંદગી અને સંવેદનશીલતા.

વિશિષ્ટતાતમને લાક્ષણિક લક્ષણ (રંગ, ગંધ, વગેરે) દ્વારા અન્ય આયનોની હાજરીમાં આપેલ આયનને શોધવાની મંજૂરી આપે છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓ પ્રમાણમાં ઓછી છે (ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે પદાર્થ પર આલ્કલીની ક્રિયા દ્વારા NH 4 + આયનને શોધવાની પ્રતિક્રિયા). જથ્થાત્મક રીતે, પ્રતિક્રિયાની વિશિષ્ટતાનું મૂલ્યાંકન મર્યાદિત ગુણોત્તરના મૂલ્ય દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે નિર્ધારિત આયન અને દખલકારી આયનોની સાંદ્રતાના ગુણોત્તર સમાન છે. ઉદાહરણ તરીકે, Co 2+ આયનોની હાજરીમાં dimethylglyoxime ની ક્રિયા દ્વારા Ni 2+ આયન પર ટીપું પ્રતિક્રિયા 1:5000 બરાબર Ni 2+ થી Co 2+ ના મર્યાદિત ગુણોત્તરમાં શક્ય છે.

પસંદગીક્ષમતાપ્રતિક્રિયાની (અથવા પસંદગીક્ષમતા) એ હકીકત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે કે સમાન છે બાહ્ય અસરમાત્ર થોડા આયનો ઉત્પન્ન કરે છે. પસંદગી જેટલી વધારે છે ઓછી સંખ્યાઆયનો જે સમાન અસર આપે છે.

સંવેદનશીલતાપ્રતિક્રિયાઓ શોધ મર્યાદા અથવા મંદન મર્યાદા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સલ્ફ્યુરિક એસિડની ક્રિયા હેઠળ Ca 2+ આયનની માઇક્રોક્રિસ્ટાલોસ્કોપિક પ્રતિક્રિયામાં તપાસ મર્યાદા 0.04 μg Ca 2+ ઉકેલના ટીપામાં છે.

વધુ મુશ્કેલ કાર્ય કાર્બનિક સંયોજનોનું વિશ્લેષણ છે. કાર્બન અને હાઇડ્રોજન નમૂનાને બાળ્યા પછી, પ્રકાશિત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીને રેકોર્ડ કર્યા પછી નક્કી કરવામાં આવે છે. અન્ય તત્વોને શોધવા માટેની ઘણી તકનીકો છે.

જથ્થા દ્વારા વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનું વર્ગીકરણ.

ઘટકોને મુખ્ય (વજન દ્વારા 1 - 100%), નાના (વજન દ્વારા 0.01 - 1%) અને અશુદ્ધિ અથવા ટ્રેસ (વજન દ્વારા 0.01% કરતા ઓછા) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

વિશ્લેષિત નમૂનાના સમૂહ અને વોલ્યુમના આધારે, મેક્રોએનાલિસિસને અલગ પાડવામાં આવે છે (0.5 - 1 ગ્રામ અથવા 20 - 50 મિલી),

અર્ધ-સૂક્ષ્મ વિશ્લેષણ (0.1 - 0.01 ગ્રામ અથવા 1.0 - 0.1 મિલી),

માઇક્રોએનાલિસિસ (10 -3 - 10 -6 ગ્રામ અથવા 10 -1 - 10 -4 મિલી),

અલ્ટ્રામાઇક્રોએનાલિસિસ (10 -6 - 10 -9 ગ્રામ, અથવા 10 -4 - 10 -6 મિલી),

સબમાઇક્રોએનાલિસિસ (10 -9 - 10 -12 ગ્રામ અથવા 10 -7 - 10 -10 મિલી).

નક્કી કરવામાં આવતા કણોની પ્રકૃતિ અનુસાર વર્ગીકરણ:

1.આઇસોટોપિક (ભૌતિક) - આઇસોટોપ્સ નક્કી કરવામાં આવે છે

2. નિરંકુશ અથવા અણુ - રાસાયણિક તત્વોનો સમૂહ નક્કી કરવામાં આવે છે

3. મોલેક્યુલર - પરમાણુઓનો સમૂહ જે નમૂના બનાવે છે તે નક્કી કરવામાં આવે છે

4. માળખાકીય-જૂથ (અણુ અને પરમાણુ વચ્ચેનું મધ્યવર્તી) - કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓમાં કાર્યાત્મક જૂથો નક્કી કરવામાં આવે છે.

5. તબક્કો - વિજાતીય પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે ખનિજો) ના ઘટકોનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

વર્ગીકરણ વિશ્લેષણના અન્ય પ્રકારો:

કુલ અને સ્થાનિક.

વિનાશક અને બિન-વિનાશક.

સંપર્ક અને દૂરસ્થ.

અલગ અને સતત.

વિશ્લેષણાત્મક પ્રક્રિયાની મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ પદ્ધતિની ઝડપીતા (વિશ્લેષણની ઝડપ), વિશ્લેષણની કિંમત અને તેના સ્વચાલિત થવાની સંભાવના છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર એ એક વિભાગ છે જે તમને અર્થતંત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન અને ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. કુદરતી સંસાધનોની શોધ આ અભ્યાસના પરિણામો પર આધારિત છે. પર્યાવરણીય પ્રદૂષણની ડિગ્રીને નિયંત્રિત કરવા માટે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

વ્યવહારુ મહત્વ

ફીડ, ખાતરો, જમીન અને કૃષિ ઉત્પાદનોની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવા માટે વિશ્લેષણ એ મુખ્ય વિકલ્પ છે, જે કૃષિ-ઔદ્યોગિક ઉદ્યોગની સામાન્ય કામગીરી માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

ઉચ્ચ ગુણવત્તા અને માત્રાત્મક રસાયણશાસ્ત્રબાયોટેકનોલોજી અને મેડિકલ ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં અનિવાર્ય. સાધનસામગ્રીની ડિગ્રીથી સંશોધન પ્રયોગશાળાઓઘણા વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્રોની કાર્યક્ષમતા અને અસરકારકતા પર આધાર રાખે છે.

સૈદ્ધાંતિક પાયા

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર એ વિજ્ઞાન છે જે વ્યક્તિને રચના નક્કી કરવા દે છે અને રાસાયણિક માળખુંપદાર્થો તેણીની પદ્ધતિઓ માત્ર પદાર્થના ઘટક ભાગોને જ નહીં, પરંતુ તેમના માત્રાત્મક સંબંધ સાથે પણ સંબંધિત પ્રશ્નોના જવાબ આપવામાં મદદ કરે છે. તેમની સહાયથી, તમે સમજી શકો છો કે અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થમાં ચોક્કસ ઘટક કયા સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તેનો ઉપયોગ ઘટક ઘટકોની અવકાશી ગોઠવણી નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે.

પદ્ધતિઓ દ્વારા વિચારતી વખતે, માહિતી ઘણીવાર વિજ્ઞાનના સંબંધિત ક્ષેત્રોમાંથી ઉછીના લેવામાં આવે છે અને સંશોધનના ચોક્કસ ક્ષેત્ર માટે સ્વીકારવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર કયા પ્રશ્નો હલ કરે છે? વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ સૈદ્ધાંતિક પાયા વિકસાવવા, તેમના ઉપયોગની સીમાઓ નક્કી કરવા, મેટ્રોલોજીકલ અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવા અને વિવિધ ઑબ્જેક્ટ્સનું વિશ્લેષણ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. તેઓ સતત અપડેટ, આધુનિક, વધુ સર્વતોમુખી અને કાર્યક્ષમ બને છે.

વિશ્લેષણની પદ્ધતિ વિશે વાત કરતી વખતે, એક સિદ્ધાંત ધારવામાં આવે છે જે નિર્ધારિત મિલકત અને રચના વચ્ચેના માત્રાત્મક સંબંધની અભિવ્યક્તિમાં સૂચિત છે. હસ્તક્ષેપને ઓળખવા અને દૂર કરવા સહિતની પસંદ કરેલી તકનીકો, વ્યવહારિક પ્રવૃત્તિઓ માટેના ઉપકરણો અને લેવામાં આવેલા માપનની પ્રક્રિયા માટેના વિકલ્પો.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રના કાર્યો

જ્ઞાનના ત્રણ મુખ્ય ક્ષેત્રો છે:

• ઉકેલ સામાન્ય મુદ્દાઓવિશ્લેષણ
• વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓની રચના;
• ચોક્કસ કાર્યોનું વિસ્તરણ.

આધુનિક વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર એ ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક વિશ્લેષણનું સંયોજન છે. પ્રથમ વિભાગ વિશ્લેષણ કરેલ ઑબ્જેક્ટમાં સમાવિષ્ટ ઘટકોના મુદ્દાને સંબોધે છે. બીજો પદાર્થના એક અથવા ઘણા ભાગોની માત્રાત્મક સામગ્રી વિશે માહિતી પ્રદાન કરે છે.

પદ્ધતિઓનું વર્ગીકરણ

તેઓ નીચેના જૂથોમાં વહેંચાયેલા છે: નમૂના, નમૂનાનું વિઘટન, ઘટકોનું વિભાજન, ઓળખ અને નિર્ધારણ. ત્યાં વર્ણસંકર પદ્ધતિઓ પણ છે જે વિભાજન અને વ્યાખ્યાને જોડે છે.

નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ મહત્તમ મહત્વ ધરાવે છે. તેઓ વિશ્લેષણ કરેલ મિલકતની પ્રકૃતિ અને ચોક્કસ સિગ્નલ રેકોર્ડ કરવાના વિકલ્પ અનુસાર વિભાજિત કરવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની સમસ્યાઓમાં ઘણીવાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના આધારે અમુક ઘટકોની ગણતરીનો સમાવેશ થાય છે. આવી ગણતરીઓ હાથ ધરવા માટે, નક્કર ગાણિતિક આધાર જરૂરી છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓ માટેની મુખ્ય આવશ્યકતાઓમાં, અમે પ્રકાશિત કરીએ છીએ:

• પ્રાપ્ત પરિણામોની ચોકસાઈ અને ઉત્તમ પ્રજનનક્ષમતા;
• ચોક્કસ ઘટકોના નિર્ધારણની ઓછી મર્યાદા;
• અભિવ્યક્તિ
• પસંદગી
• સરળતા
• પ્રયોગ ઓટોમેશન.

વિશ્લેષણ પદ્ધતિ પસંદ કરતી વખતે, અભ્યાસના હેતુ અને ઉદ્દેશ્યોને સ્પષ્ટપણે જાણવું અને ઉપલબ્ધ પદ્ધતિઓના મુખ્ય ફાયદા અને ગેરફાયદાનું મૂલ્યાંકન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની રાસાયણિક પદ્ધતિ પર આધારિત છે ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ, ચોક્કસ સંયોજનોની લાક્ષણિકતા.

વિશ્લેષણાત્મક સંકેત

નમૂના સંગ્રહ અને તૈયારી પૂર્ણ થયા પછી, રાસાયણિક વિશ્લેષણનો તબક્કો હાથ ધરવામાં આવે છે. તે મિશ્રણમાં ઘટકોની શોધ અને તેની માત્રાત્મક સામગ્રીના નિર્ધારણ સાથે સંકળાયેલું છે.

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર એ એક વિજ્ઞાન છે જેમાં ઘણી પદ્ધતિઓ છે, તેમાંથી એક સિગ્નલ છે. વિશ્લેષણાત્મક સંકેત એ વિશ્લેષણના છેલ્લા તબક્કે ભૌતિક જથ્થાના ઘણા માપની સરેરાશ તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે ઇચ્છિત ઘટકની સામગ્રી સાથે કાર્યાત્મક રીતે સંબંધિત છે. જો કોઈ ચોક્કસ તત્વને શોધવું જરૂરી હોય, તો વિશ્લેષણાત્મક સંકેતનો ઉપયોગ થાય છે: સ્પેક્ટ્રમમાં કાંપ, રંગ, રેખા. ઘટકનું પ્રમાણ નક્કી કરવું એ કાંપના સમૂહ, તીવ્રતા સાથે સંબંધિત છે વર્ણપટ રેખાઓ, વર્તમાનની તીવ્રતા.

માસ્કીંગ, એકાગ્રતા, અલગ કરવાની પદ્ધતિઓ

માસ્કિંગ એ પદાર્થોની હાજરીમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને અવરોધ અથવા સંપૂર્ણ દમન છે જે તેની ગતિ અથવા દિશા બદલી શકે છે. માસ્કિંગના બે વિકલ્પો છે: સંતુલન (થર્મોડાયનેમિક) અને બિનસંતુલન (કાઇનેટિક). પ્રથમ કિસ્સામાં, એવી પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવે છે કે જેના હેઠળ પ્રતિક્રિયા સતત એટલી ઓછી થાય છે કે પ્રક્રિયા નજીવી રીતે આગળ વધે છે. માસ્ક કરેલ ઘટકની સાંદ્રતા વિશ્લેષણાત્મક સંકેતને વિશ્વસનીય રીતે શોધવા માટે અપૂરતી હશે. કાઇનેટિક માસ્કિંગ સતત રીએજન્ટ સાથે શોધાયેલ અને માસ્ક કરેલા પદાર્થની ઝડપ વચ્ચેના તફાવતમાં વધારો પર આધારિત છે.

એકાગ્રતા અને અલગતા ચોક્કસ પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

• નમૂનામાં એવા ઘટકો છે જે નિર્ધારણમાં દખલ કરે છે;
• વિશ્લેષકની સાંદ્રતા નીચી તપાસ મર્યાદા કરતાં વધી નથી;
• શોધાયેલ ઘટકો નમૂનામાં અસમાન રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે;
• નમૂના કિરણોત્સર્ગી અથવા ઝેરી છે.

વિભાજન એ પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા મૂળ મિશ્રણમાં હાજર ઘટકોને એકબીજાથી અલગ કરી શકાય છે.

એકાગ્રતા એ એક ઓપરેશન છે જેના કારણે નાના ઘટકોની સંખ્યા અને મેક્રોકોમ્પોનન્ટ્સની સંખ્યાનો ગુણોત્તર વધે છે.

સેડિમેન્ટેશન ઘણાને અલગ કરવા માટે યોગ્ય છે તેનો ઉપયોગ નક્કર નમૂનાઓમાંથી વિશ્લેષણાત્મક સંકેત મેળવવા માટે રચાયેલ નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સાથે સંયોજનમાં થાય છે. વિભાજન જલીય દ્રાવણમાં વપરાતા પદાર્થોની વિવિધ દ્રાવ્યતા પર આધારિત છે.

નિષ્કર્ષણ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગમાં નિષ્કર્ષણ સંબંધિત પ્રયોગશાળા સંશોધન હાથ ધરવાનો સમાવેશ થાય છે. તે અવ્યવસ્થિત પ્રવાહી વચ્ચે પદાર્થને વિતરિત કરવાની ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાનો સંદર્ભ આપે છે. નિષ્કર્ષણ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન સામૂહિક સ્થાનાંતરણની પ્રક્રિયાને આપવામાં આવેલું નામ પણ છે. આવી સંશોધન પદ્ધતિઓ મેક્રો- અને સૂક્ષ્મ ઘટકોના નિષ્કર્ષણ અને સાંદ્રતા માટે તેમજ વિવિધ કુદરતી અને ઔદ્યોગિક પદાર્થોના વિશ્લેષણમાં જૂથ અને વ્યક્તિગત અલગતા માટે યોગ્ય છે. આવી પદ્ધતિઓ કરવા માટે સરળ અને ઝડપી છે, ઉત્તમ એકાગ્રતા અને વિભાજન કાર્યક્ષમતાની ખાતરી આપે છે અને વિવિધ નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ સાથે સંપૂર્ણ રીતે સુસંગત છે. નિષ્કર્ષણ માટે આભાર, ઉકેલમાં ઘટકની સ્થિતિ ધ્યાનમાં લેવી શક્ય છે વિવિધ શરતો, તેમજ તેની ભૌતિક અને રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓને ઓળખવા માટે.

સોર્પ્શન

તેનો ઉપયોગ પદાર્થોને કેન્દ્રિત કરવા અને અલગ કરવા માટે થાય છે. સોર્પ્શન ટેક્નોલોજીઓ મિશ્રણને અલગ કરવા માટે સારી પસંદગી પૂરી પાડે છે. આ સોર્બેન્ટ્સ (સોલિડ-આધારિત શોષક) દ્વારા વરાળ, પ્રવાહી, વાયુઓના શોષણની પ્રક્રિયા છે.

સિમેન્ટેશન અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક વિભાજન

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર બીજું શું કરે છે? પાઠ્યપુસ્તકમાં ઇલેક્ટ્રોરેમુવલ તકનીક વિશેની માહિતી છે, જેમાં ઘન ઇલેક્ટ્રોડ પર એકાગ્ર અથવા અલગ પદાર્થ સ્વરૂપમાં જમા કરવામાં આવે છે. સરળ પદાર્થઅથવા સંયોજનના ભાગ રૂપે.

વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણનો ઉપયોગ ચોક્કસ પદાર્થના વરસાદ પર આધારિત છે વિદ્યુત પ્રવાહ. સૌથી સામાન્ય વિકલ્પ એ ઓછી સક્રિય ધાતુઓનું કેથોડિક જુબાની છે. ઇલેક્ટ્રોડ માટેની સામગ્રી પ્લેટિનમ, કાર્બન, કોપર, ચાંદી, ટંગસ્ટન હોઈ શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ

તે કણોની ગતિમાં તફાવત પર આધારિત છે અલગ ચાર્જતાણ અને કણોના કદમાં ફેરફાર સાથે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં. હાલમાં, વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસના બે સ્વરૂપો છે: સરળ (આગળનો) અને વાહક પર (ઝોન). પ્રથમ વિકલ્પ અલગ કરવાના ઘટકો ધરાવતા સોલ્યુશનના નાના જથ્થા માટે યોગ્ય છે. તે ઉકેલો ધરાવતી નળીમાં મૂકવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર કેથોડ અને એનોડ પર થતી તમામ પ્રક્રિયાઓને સમજાવે છે. ઝોન ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસમાં, કણોની હિલચાલ સ્થિર માધ્યમમાં થાય છે જે વર્તમાન બંધ થયા પછી તેમને સ્થાને રાખે છે.

સિમેન્ટેશન પદ્ધતિમાં ધાતુઓ પર પુનઃસ્થાપિત ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે જે નોંધપાત્ર નકારાત્મક સંભવિતતા ધરાવે છે. IN આવા કેસબે પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થાય છે: કેથોડિક (એક ઘટકના પ્રકાશન સાથે) અને એનોડિક (સિમેન્ટિંગ મેટલ ઓગળી જાય છે).

બાષ્પીભવન

નિસ્યંદન વિવિધ અસ્થિરતા પર આધારિત છે રસાયણો. પ્રવાહી સ્વરૂપથી માં સંક્રમણ છે વાયુ અવસ્થા, પછી કન્ડેન્સ થાય છે, ફરીથી પ્રવાહી તબક્કામાં પસાર થાય છે.

સરળ નિસ્યંદન સાથે, અલગ થવાની એક-પગલાની પ્રક્રિયા અને પછી પદાર્થની સાંદ્રતા થાય છે. બાષ્પીભવનના કિસ્સામાં, તે પદાર્થો કે જે અસ્થિર સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે તે દૂર કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેમાં મેક્રો- અને સૂક્ષ્મ ઘટકોનો સમાવેશ થઈ શકે છે. સબલાઈમેશન (સબલાઈમેશન) માં પ્રવાહી સ્વરૂપને બાયપાસ કરીને પદાર્થને ઘન તબક્કામાંથી ગેસમાં સ્થાનાંતરિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સમાન તકનીકનો ઉપયોગ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે કે જ્યાં અલગ કરવામાં આવતા પદાર્થો પાણીમાં નબળી રીતે દ્રાવ્ય હોય અથવા સારી રીતે ઓગળતા ન હોય.

નિષ્કર્ષ

વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં, મિશ્રણમાંથી એક પદાર્થને અલગ કરવા અને અભ્યાસ હેઠળના નમૂનામાં તેની હાજરી શોધવાની ઘણી રીતો છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓમાં ક્રોમેટોગ્રાફી છે. તે તમને 1 થી 106 a સુધીના પરમાણુ વજન સાથે પ્રવાહી, વાયુયુક્ત અને ઘન પદાર્થોને શોધવાની મંજૂરી આપે છે. e.m. વિવિધ વર્ગો. પદ્ધતિ મોબાઇલ અને સ્થિર તબક્કાઓ વચ્ચેના ઘટકોના વિતરણ પર આધારિત છે. સ્થિર એ ઘન પદાર્થ (સોર્બન્ટ) અથવા પ્રવાહીની ફિલ્મ છે જે ઘન પદાર્થ પર જમા થાય છે.

મોબાઇલ તબક્કો એ ગેસ અથવા પ્રવાહી છે જે સ્થિર ભાગમાંથી વહે છે. આ તકનીકનો આભાર, વ્યક્તિગત ઘટકોને ઓળખવા, મિશ્રણની રચનાનું પ્રમાણ નક્કી કરવું અને તેને ઘટકોમાં અલગ કરવું શક્ય છે.

ક્રોમેટોગ્રાફી ઉપરાંત, ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણમાં ગુરુત્વાકર્ષણ, ટાઇટ્રિમેટ્રિક અને ગતિ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. તે બધા પદાર્થોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો પર આધારિત છે, જે સંશોધકને નમૂનામાં ચોક્કસ સંયોજનો શોધવા અને તેમની માત્રાત્મક સામગ્રીની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર યોગ્ય રીતે વિજ્ઞાનની સૌથી મહત્વપૂર્ણ શાખાઓમાંની એક ગણી શકાય.

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

માત્રાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના 3 જૂથો છે:

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

જથ્થાત્મક 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.

ક્લાસિકલ વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનો વ્યાપકપણે સાહસોમાં ઉપયોગ થાય છે રાસાયણિક ઉદ્યોગપ્રગતિ નિયંત્રણ માટે તકનીકી પ્રક્રિયા, કાચા માલની ગુણવત્તા અને તૈયાર ઉત્પાદનો, ઔદ્યોગિક કચરો. આ પદ્ધતિઓના આધારે, ફાર્માસ્યુટિકલ વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવે છે - દવાઓની ગુણવત્તા નક્કી કરવી અને દવાઓ, જે રાસાયણિક અને ફાર્માસ્યુટિકલ સાહસો દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે.