एफ केएसएमयू 4/3-04/01

काज़जीएमए में आईपी नंबर 6 यूएमएस

14 जून, 2007

करगंडा राज्य चिकित्सा विश्वविद्यालय

रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम के साथ फार्मास्युटिकल अनुशासन विभाग

विषय: विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में पदार्थों को अलग करने, अलग करने और ध्यान केंद्रित करने के तरीके।

अनुशासन विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

विशेषता 051103 "फार्मेसी"

समय (अवधि) 50 मिनट

करगंडा 2011

रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम की बैठक में स्वीकृत

"29"। 08. 2011 मिनट नंबर 1

पाठ्यक्रम के लिए जिम्मेदार ______________ एल.एम. व्लासोव
विषय:विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में पदार्थों को अलग करने, अलग करने और ध्यान केंद्रित करने के तरीके।
लक्ष्य:विश्वसनीय विश्लेषणात्मक परिणाम सुनिश्चित करने के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में पदार्थों के अलगाव, पृथक्करण और एकाग्रता के तरीकों के उपयोग के बारे में विचार बनाने के लिए, हस्तक्षेप करने वाले घटकों को खत्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली मास्किंग विधियों का अध्ययन करना।
योजना:

1. 
   मास्किंग।
2. 
   अलगाव और एकाग्रता।
3. 
   पृथक्करण और एकाग्रता की मात्रात्मक विशेषताएं।
4. 
   वर्षा और सह-वर्षा।
5. 
   सोखना, रोड़ा, बहुरूपता।

निदर्शी सामग्री:प्रस्तुतीकरण।

मास्किंग, अलगाव और एकाग्रता के तरीके।
अक्सर रासायनिक विश्लेषण के अभ्यास में, आवश्यक घटकों का पता लगाने या निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि पहले हस्तक्षेप करने वाले घटकों के प्रभाव को समाप्त किए बिना विश्वसनीय परिणाम प्रदान नहीं करती है (मुख्य घटकों सहित जो विश्लेषण किए गए नमूने के "मैट्रिक्स" को बनाते हैं)। हस्तक्षेप करने वाले घटकों को खत्म करने के दो तरीके हैं। उनमें से एक मास्किंग है - हस्तक्षेप करने वाले घटकों को एक ऐसे रूप में स्थानांतरित करना जिसका अब हस्तक्षेप करने वाला प्रभाव नहीं है। यह ऑपरेशन सीधे विश्लेषण प्रणाली में किया जा सकता है, और हस्तक्षेप करने वाले घटक एक ही सिस्टम में रहते हैं, उदाहरण के लिए एक ही समाधान में।

मास्किंग हमेशा संभव नहीं होता है, खासकर जब बहु-घटक मिश्रण का विश्लेषण करते हैं। इस मामले में, एक और विधि का उपयोग किया जाता है - पदार्थों का पृथक्करण (या एकाग्रता)।

1. 
   मास्किंग

मास्किंग- यह उन पदार्थों की उपस्थिति में रासायनिक प्रतिक्रिया का निषेध या पूर्ण दमन है जो इसकी दिशा या गति को बदल सकते हैं। इस मामले में, एक नए चरण का गठन नहीं होता है, जो अलगाव पर मास्किंग का मुख्य लाभ है, क्योंकि चरणों को एक दूसरे से अलग करने से जुड़े संचालन को बाहर रखा गया है। मास्किंग दो प्रकार के होते हैं - थर्मोडायनामिक (संतुलन) और गतिज (गैर-संतुलन)। थर्मोडायनामिक मास्किंग में, ऐसी स्थितियां बनाई जाती हैं जिनके तहत सशर्त प्रतिक्रिया स्थिरांक को इस हद तक कम कर दिया जाता है कि प्रतिक्रिया नगण्य हो जाती है। विश्लेषणात्मक संकेत को मज़बूती से ठीक करने के लिए नकाबपोश घटक की एकाग्रता अपर्याप्त हो जाती है। काइनेटिक मास्किंग एक ही अभिकर्मक के साथ नकाबपोश और विश्लेषण की प्रतिक्रिया दरों के बीच अंतर को बढ़ाने पर आधारित है। उदाहरण के लिए, CI के साथ MnO-4 की प्रेरित प्रतिक्रिया - Fe (II) की उपस्थिति में फॉस्फेट - आयनों की उपस्थिति में धीमी हो जाती है।

मास्किंग एजेंटों के कई समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

1. 
   पदार्थ जो विश्लेषिकी की तुलना में हस्तक्षेप करने वाले पदार्थों के साथ अधिक स्थिर यौगिक बनाते हैं। उदाहरण के लिए, एक लाल थायोसाइनेट आयन के साथ एक Fe (II) परिसर के गठन को समाधान में सोडियम फ्लोराइड पेश करके रोका जा सकता है। फ्लोराइड - आयन लोहे (III) को एक रंगहीन FeF 3-6 परिसर में बाँधते हैं, Fe (SCN) n (n -3) से अधिक स्थिर, जो आपको Fe (III) का पता लगाने पर, Co (II) के हस्तक्षेप प्रभाव को समाप्त करने की अनुमति देता है। ) एक परिसर के रूप में नीले रंग कासह (एससीएन) एन (एन -2)। ट्राईथेनॉलमाइन कैल्शियम, मैग्नीशियम, निकल और जिंक के कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन में क्षारीय समाधानों में Mn (II), Fe (III) और AI (III) को मास्क करने के लिए सुविधाजनक है।
2. 
   पदार्थ जो कम घुलनशील हाइड्रॉक्साइड के निर्माण के साथ एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं को रोकते हैं। उदाहरण के लिए, टार्टरिक एसिड की उपस्थिति में, Fe(III) ऑक्साइड हाइड्रेट अमोनिया द्वारा pH 9-10 तक अवक्षेपित नहीं होता है।
3. 
   पदार्थ जो व्यतिकारी आयन की ऑक्सीकरण अवस्था को बदलते हैं। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम और लोहे के जटिलमितीय अनुमापन में Cr (III) के हस्तक्षेप प्रभाव को समाप्त करने के लिए, इसे Cr (VI) में ऑक्सीकरण करने की सिफारिश की जाती है।
4. 
   पदार्थ जो हस्तक्षेप करने वाले आयनों को अवक्षेपित करते हैं, लेकिन अवक्षेप को अलग नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम की उपस्थिति में कैल्शियम के जटिलमितीय अनुमापन में, जो हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित होता है लेकिन अलग नहीं होता है।
5. 
   एक विशिष्ट क्रिया के साथ पदार्थ। उदाहरण के लिए, कुछ सर्फेक्टेंट की उपस्थिति में ध्रुवीय तरंगों को दबा दिया जाता है।

कभी-कभी मास्किंग इन तकनीकों को जोड़ती है। उदाहरण के लिए, Cu (II) आयनों को साइनाइड -, थायोसल्फेट - आयनों द्वारा मास्क किया जा सकता है। इस मामले में, Cu (II) को Cu (I) तक घटा दिया जाता है, और फिर, एक मास्किंग पदार्थ की अधिकता के साथ, Cu (CN) 4 3- , Cu (S 2 O 3) 2 3- रचना के कॉम्प्लेक्स बनाता है। .

मास्किंग की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए, उपयोग करें मास्किंग इंडेक्स. यह हस्तक्षेप करने वाले पदार्थ की कुल सांद्रता के अनुपात का लघुगणक है इसकी एकाग्रता असंबंधित रहने के लिए। मास्किंग इंडेक्स की गणना संबंधित मास्किंग प्रतिक्रियाओं के सशर्त संतुलन स्थिरांक को जानकर की जा सकती है।

निम्नलिखित मास्किंग एजेंट अक्सर रासायनिक विश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं: कॉम्प्लेक्सोन; हाइड्रॉक्सी एसिड (टार्टरिक, साइट्रिक, मैलोनिक, सैलिसिलिक); छह-सदस्यीय केलेट संरचना (सोडियम पायरो- और ट्रिपोलीफॉस्फेट) के साथ कॉम्प्लेक्स बनाने में सक्षम पॉलीफॉस्फेट; पिलियामीन्स; ग्लिसरॉल; थियोउरिया; हैलाइड-, साइनाइड-, थायोसल्फेट - आयन; अमोनिया, साथ ही पदार्थों का मिश्रण [उदाहरण के लिए, एचजी (द्वितीय) की उपस्थिति में क्यू (द्वितीय) के जटिलमितीय अनुमापन में एनएच 3 के साथ मिश्रण में केआई]।

रासायनिक विश्लेषण में मास्किंग के साथ, कभी-कभी वे अनमास्किंग का सहारा लेते हैं - एक नकाबपोश पदार्थ को एक ऐसे रूप में स्थानांतरित करना जो प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकता है जो आमतौर पर इसकी विशेषता होती है। यह मास्किंग कंपाउंड (यदि यह एक कमजोर आधार है) के प्रोटोनेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है, तो इसका अपरिवर्तनीय विनाश या निष्कासन (उदाहरण के लिए, गर्म करके), ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन, एक मजबूत यौगिक में बंध जाता है। उदाहरण के लिए, NH 3 , OH - , CN - , F - के साथ परिसरों से धातु आयनों का अनमास्किंग पीएच को कम करके किया जा सकता है। साइनाइड-आयन के साथ कैडमियम और जिंक के कॉम्प्लेक्स फॉर्मलाडेहाइड की क्रिया से नष्ट हो जाते हैं, जो साइनाइड-आयन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे ग्लाइकोलिक एसिड नाइट्राइल बनता है। टाइटेनियम (IV) जैसे पेरोक्साइड कॉम्प्लेक्स अम्लीय घोल में उबालने से विघटित हो जाते हैं। मास्किंग कंपाउंड (जैसे EDTA ऑक्सीकरण) को ऑक्सीकरण करके या नकाबपोश पदार्थ की ऑक्सीकरण अवस्था को बदलकर (Fe 3- Fe 2-) अनमास्किंग भी प्राप्त की जा सकती है।

2. पृथक्करण और एकाग्रता।
अलगाव और एकाग्रता की आवश्यकता निम्नलिखित कारकों के कारण हो सकती है: 1) नमूने में ऐसे घटक होते हैं जो निर्धारण में हस्तक्षेप करते हैं; 2) विश्लेषण की एकाग्रता विधि का पता लगाने की सीमा से कम है; 3) निर्धारित किए जाने वाले घटकों को नमूने में असमान रूप से वितरित किया जाता है; 4) उपकरणों को कैलिब्रेट करने के लिए कोई मानक नमूने नहीं हैं; 5) नमूना अत्यधिक विषैला, रेडियोधर्मी या महंगा है।

पृथक्करण- यह एक ऑपरेशन (प्रक्रिया) है, जिसके परिणामस्वरूप प्रारंभिक मिश्रण बनाने वाले घटक एक दूसरे से निर्धारित होते हैं।

एकाग्रता- एक ऑपरेशन (प्रक्रिया), जिसके परिणामस्वरूप एकाग्रता या सूक्ष्म घटकों की मात्रा का अनुपात या मैक्रोकंपोनेंट की मात्रा में वृद्धि होती है।

अलग होने पर, घटकों की सांद्रता एक दूसरे के करीब हो सकती है, लेकिन भिन्न भी हो सकती है। एकाग्रता उन परिस्थितियों में की जाती है जहां घटकों की सांद्रता तेजी से भिन्न होती है।

सांद्रण करते समय, जो पदार्थ कम मात्रा में मौजूद होते हैं, उन्हें या तो कम मात्रा में या द्रव्यमान में एकत्र किया जाता है ( पूर्ण एकाग्रता), या मैक्रोकंपोनेंट से इस तरह से अलग किया जाता है कि माइक्रोकंपोनेंट की एकाग्रता का अनुपात मैक्रोकंपोनेंट की एकाग्रता में बढ़ जाता है ( सापेक्ष एकाग्रता) सापेक्ष सांद्रता को पृथक्करण के रूप में माना जा सकता है, इस अंतर के साथ कि घटकों की प्रारंभिक सांद्रता यहां तेजी से भिन्न होती है। पानी के विश्लेषण, खनिज एसिड के समाधान और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के विश्लेषण में एक मैट्रिक्स का वाष्पीकरण पूर्ण एकाग्रता का एक उदाहरण है। सापेक्ष पूर्वसंकेंद्रण का मुख्य लक्ष्य मैट्रिक्स को प्रतिस्थापित करना है, जो एक कारण या किसी अन्य के लिए विश्लेषण को कठिन बनाता है, किसी अन्य कार्बनिक या अकार्बनिक के साथ। उदाहरण के लिए, उच्च शुद्धता वाली चांदी में ट्रेस अशुद्धियों का निर्धारण करते समय, मैट्रिक्स तत्व को क्लोरोफॉर्म में ओ-आइसोप्रोपिल-एन-एथिलथियोकार्बेट के साथ निकाला जाता है और फिर, जलीय चरण के एक छोटी मात्रा में वाष्पीकरण के बाद, माइक्रोकंपोनेंट्स किसी भी विधि द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

अंतर करना समूह और व्यक्तिगतअलगाव और एकाग्रता: समूह के मामले में - कई घटकों को एक समय में अलग किया जाता है, व्यक्तिगत के मामले में - एक घटक या श्रृंखला में कई घटक नमूने से अलग होते हैं। बहु-तत्व निर्धारण विधियों (परमाणु उत्सर्जन, एक्स-रे प्रतिदीप्ति, स्पार्क मास स्पेक्ट्रोमेट्री, न्यूट्रॉन सक्रियण) का उपयोग करते समय, समूह पृथक्करण और एकाग्रता बेहतर होती है। फोटोमेट्री, फ्लोरीमेट्री, परमाणु अवशोषण के तरीकों से निर्धारित करते समय, इसके विपरीत, घटक को व्यक्तिगत रूप से अलग करना अधिक समीचीन है।

अलगाव और एकाग्रता दोनों में बहुत कुछ समान है सैद्धांतिक पहलू, साथ ही तकनीकी प्रदर्शन। समस्याओं को हल करने के तरीके समान हैं, लेकिन प्रत्येक विशिष्ट मामले में, पदार्थों की सापेक्ष मात्रा, विश्लेषणात्मक संकेत प्राप्त करने और मापने की विधि से संबंधित संशोधन संभव हैं। उदाहरण के लिए, निष्कर्षण, सह-वर्षा, क्रोमैटोग्राफी, आदि के तरीकों का उपयोग पृथक्करण और एकाग्रता के लिए किया जाता है। क्रोमैटोग्राफी का उपयोग मुख्य रूप से जटिल मिश्रणों को घटकों में अलग करने में किया जाता है, सह-वर्षा - एकाग्रता के दौरान (उदाहरण के लिए, आइसोमॉर्फिक सह-वर्षा बेरियम सल्फेट के साथ रेडियम)। चरणों की संख्या, उनके एकत्रीकरण की स्थिति और पदार्थ के एक चरण से दूसरे चरण में स्थानांतरण के आधार पर विधियों के वर्गीकरण पर विचार करना संभव है। द्रव-तरल, द्रव-ठोस, द्रव-गैस और ठोस-गैस जैसे दो चरणों के बीच पदार्थ के वितरण पर आधारित विधियों को प्राथमिकता दी जाती है। इस मामले में, एक सजातीय प्रणाली किसी भी सहायक ऑपरेशन (वर्षा और सह-वर्षा, क्रिस्टलीकरण, आसवन, वाष्पीकरण, आदि) द्वारा या एक सहायक चरण - तरल, ठोस, गैसीय (जैसे) की शुरुआत करके दो-चरण में बदल सकती है। क्रोमैटोग्राफी, निष्कर्षण, सोखना के तरीके हैं)।

एक चरण में घटकों के पृथक्करण पर आधारित विधियां हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोडायलिसिस, वैद्युतकणसंचलन, प्रसार और थर्मल प्रसार विधियां। हालाँकि, यहाँ भी हम सशर्त रूप से दो "चरणों" के बीच घटकों के वितरण की बात कर सकते हैं, क्योंकि बाहरी रूप से लागू ऊर्जा के प्रभाव में घटकों को दो भागों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें एक दूसरे से अलग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक अर्धपारगम्य झिल्ली।

रासायनिक विश्लेषण के आवेदन के प्रत्येक क्षेत्र में पृथक्करण और एकाग्रता के तरीकों की अपनी पसंद है। पेट्रोकेमिकल उद्योग में - मुख्य रूप से क्रोमैटोग्राफिक तरीके, विषाक्त रसायन विज्ञान में - निष्कर्षण और क्रोमैटोग्राफी, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में - आसवन और निष्कर्षण।

पृथक्करण और एकाग्रता विधियों का शस्त्रागार बड़ा और लगातार अद्यतन किया जाता है। समस्याओं को हल करने के लिए, पदार्थों के लगभग सभी रासायनिक और भौतिक गुणों और उनके साथ होने वाली प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है।
3. पृथक्करण और एकाग्रता की मात्रात्मक विशेषताएं।
अधिकांश पृथक्करण विधियाँ दो चरणों (I और II) के बीच किसी पदार्थ के वितरण पर आधारित होती हैं। उदाहरण के लिए, पदार्थ A में संतुलन है

ए आई ए II (1.1)
दोनों चरणों में पदार्थ A की कुल सांद्रता के अनुपात को कहा जाता है वितरण अनुपातडी:

डी \u003d सी II / सीआई (1.2)
बिल्कुल पूर्ण निष्कर्षण और, परिणामस्वरूप, अलगाव सैद्धांतिक रूप से अव्यावहारिक है। एक चरण से दूसरे चरण में पदार्थ A के निष्कर्षण की दक्षता को व्यक्त किया जा सकता है स्वास्थ्य लाभआर:
आर = क्यू II / क्यू II + क्यू आई, (1.3)
जहाँ Q पदार्थ की मात्रा है; आमतौर पर R को प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।

जाहिर है, घटक के पूर्ण निष्कर्षण के लिए, आर का मान जितना संभव हो 100% के करीब होना चाहिए।

व्यवहार में, वसूली को मात्रात्मक माना जाता है यदि आर ए 99.9%। इसका मतलब है कि 99.9% पदार्थ A को चरण II में जाना चाहिए। हस्तक्षेप करने वाले घटक बी को शर्त 1/आर बी 99.9 को पूरा करना चाहिए, यानी। पदार्थ B का 0.1% से अधिक चरण II में नहीं जाना चाहिए।

पदार्थ ए और बी के पृथक्करण की मात्रात्मक विशेषता, जिसके लिए चरण I और II के बीच संतुलन स्थापित किया जाता है, है पृथक्करण कारकά ए / बी:
ά ए/बी = डी ए/डी बी (1.4)

पृथक्करण के लिए, यह आवश्यक है कि ά A/B का मान अधिक हो, और उत्पाद D A D B एकता के निकट हो। माना A/B = 10 4 । डी ए और डी बी मूल्यों के निम्नलिखित संयोजन संभव हैं:
डी ए डी बी आर ए , % आर बी , %

10 5 10 100 90,9

10 2 10 -2 99,0 0,99

10 -1 10 -5 9,1 0,001
जैसा कि देखा जा सकता है, डी ए डी बी = 1 के साथ अलगाव प्राप्त किया जा सकता है।

एकाग्रता की दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए प्रयोग किया जाता है एकाग्रता कारकएस से:
एस के \u003d क्यू / क्यू / क्यू टेस्ट / क्यू टेस्ट, (1.5)
जहां क्यू, क्यू नमूना - ध्यान और नमूने में माइक्रोकंपोनेंट की मात्रा; क्यू, क्यू नमूना - ध्यान और नमूने में मैक्रोकंपोनेंट की मात्रा।

एकाग्रता गुणांक दर्शाता है कि मूल नमूने में समान अनुपात की तुलना में सांद्रण में सूक्ष्म और मैक्रो-घटकों की पूर्ण मात्रा का अनुपात कितनी बार बदलता है।
4. वर्षण और सह-वर्षा
पृथक्करण और एकाग्रता विधियों में क्रिस्टलीय और अनाकार अवक्षेप के गठन के साथ वर्षा शामिल है।

क्रिस्टलीय अवक्षेप के निर्माण की शर्तें।

ज़रूरी:

1. 
   अवक्षेपण के तनु विलयन के साथ तनु विलयनों से अवक्षेपण का संचालन करें;
2. 
   अवक्षेपण को धीरे-धीरे जोड़ें, बूंद-बूंद करके;
3. 
   कांच की छड़ से लगातार हिलाते रहें;
4. 
   एक गर्म समाधान से वर्षा का संचालन करें (कभी-कभी अवक्षेपण समाधान भी गर्म होता है);
5. 
   घोल के ठंडा होने के बाद ही अवक्षेप को छान लें;
6. 
   वर्षा के दौरान ऐसे पदार्थ डालें जो अवक्षेप की विलेयता को बढ़ाते हैं।

अनाकार अवक्षेप के गठन की शर्तें।
अनाकार अवक्षेप जमावट के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं, अर्थात, कणों का आसंजन और उनका एकत्रीकरण। जमावट प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोलाइट के अतिरिक्त के कारण हो सकती है। निपटान होना चाहिए:

1. 
   गर्म समाधान से;
2. 
   एक इलेक्ट्रोलाइट (अमोनियम लवण, एसिड) की उपस्थिति में;
3. 
   घने अवक्षेप प्राप्त करने के लिए जो अच्छी तरह से धोया जाता है और जल्दी से बस जाता है, अवक्षेपण के केंद्रित समाधानों के साथ केंद्रित समाधानों से वर्षा की जाती है।

तलछट का उन पदार्थों के साथ संदूषण जो घोल में रहना चाहिए था, कहलाता है अवक्षेपण .

उदाहरण के लिए, यदि FeCL 3 के साथ BaCL 2 के मिश्रण वाले घोल को H 2 SO 4 के संपर्क में लाया जाता है, तो कोई उम्मीद करेगा कि केवल BaSO 4 अवक्षेपित होगा, क्योंकि नमक Fe 2 (SO4) 3 पानी में घुलनशील है। वास्तव में, यह नमक भी आंशिक रूप से अवक्षेपित होता है। यह देखा जा सकता है अगर अवक्षेप को फ़िल्टर्ड, धोया और प्रज्वलित किया जाता है। BaSO 4 अवक्षेप शुद्ध सफेद नहीं होता है, बल्कि Fe 2 O 3 के कारण भूरा होता है, जो Fe 2 (SO 4) 3 के कैल्सीनेशन के परिणामस्वरूप बनता है।

Fe 2 (SO 4) 3 → Fe 2 O 3 + 3SO 3

घुलनशील यौगिकों के साथ सह-वर्षा द्वारा तलछट का प्रदूषण रासायनिक वर्षा के कारण होता है और बाद की वर्षा को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें तलछट खराब घुलनशील पदार्थों से दूषित होती है। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि जमा सतह के पास, सोखना बलों के कारण, अवक्षेपण आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है और पीआर पार हो जाता है। एचपी, एमजी 2+ की उपस्थिति में अमोनियम ऑक्सालेट के साथ सीए 2+ आयनों की वर्षा के दौरान, सीएसी 2 ओ 4 का एक अवक्षेप निकलता है, मैग्नीशियम ऑक्सालेट समाधान में रहता है। लेकिन जब तलछट CaC 2 O 4 को मदर लिकर के नीचे बनाए रखते हैं तो थोड़ी देर बाद यह थोड़ा घुलनशील MgC 2 O 4 से दूषित हो जाता है, जो धीरे-धीरे घोल से निकल जाता है।

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में सह-अवक्षेपण का बहुत महत्व है। यह गुरुत्वाकर्षण निर्धारण में त्रुटियों के स्रोतों में से एक है। लेकिन सह-अवक्षेपण भी सकारात्मक भूमिका निभा सकता है। उदाहरण के लिए, जब विश्लेषण की एकाग्रता इतनी कम है कि वर्षा व्यावहारिक रूप से असंभव है, तो निर्धारित किए जाने वाले माइक्रोकंपोनेंट का सह-अवक्षेपण कुछ उपयुक्त संग्राहक (वाहक) के साथ किया जाता है। संग्राहक के साथ सूक्ष्म घटकों के सह-अवक्षेपण की विधि का उपयोग अक्सर एकाग्रता विधि में किया जाता है। ट्रेस और दुर्लभ तत्वों के रसायन विज्ञान में इसका महत्व विशेष रूप से महान है।

1. 
   कई प्रकार के सह-अवक्षेपण हैं, सोखना, रोड़ा, समरूपता प्रतिष्ठित हैं।

एक पदार्थ का दूसरे द्वारा अवशोषण जो इंटरफेस पर होता है, कहलाता है सोखना . प्रदूषक - सोखना , एक ठोस सतह पर अधिशोषित पी लेनेवाला पदार्थ .
अधिशोषण निम्नलिखित नियमों के अनुसार होता है:

1. 
   लाभ अवक्षेप (उदाहरण के लिए, BaSO 4) पहले अपने स्वयं के आयनों को सोख लेता है, अर्थात, Ba 2+ और SO 4 2-, इस पर निर्भर करता है कि उनमें से कौन अधिक समाधान में मौजूद है;
2. 
   इसके विपरीत, बड़े आवेश वाले आयन जो समान सांद्रता के विलयन में होते हैं, अधिमान्य रूप से अधिशोषित होंगे;
3. 
   समान आवेश वाले आयनों से, आयन मुख्य रूप से अधिशोषित होते हैं, जिसकी सान्द्रता विलयन में अधिक होती है;
4. 
   समान रूप से आवेशित और समान सांद्रता वाले आयनों में से, आयन मुख्य रूप से अधिशोषित होते हैं, जो क्रिस्टल जालक (पैनेटो-फजान नियम) के आयनों द्वारा अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं।

अधिशोषण एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया है; विशोषण अधिशोषण के समानांतर होता है, अर्थात्। अधिशोषित आयनों या अणुओं का अधिशोषक की सतह से विलयन में संक्रमण। इन दोनों प्रक्रियाओं का एक साथ प्रवाह संतुलन की स्थिति की ओर ले जाता है, जिसे सोखना संतुलन कहा जाता है।

सोखना संतुलन निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करता है:

1. सोखना सतह के आकार का प्रभाव

चूँकि पदार्थ या आयन अधिशोषक की सतह पर अधिशोषित होते हैं, किसी दिए गए अधिशोषक द्वारा अधिशोषित पदार्थ की मात्रा उसकी कुल सतह के आकार के समानुपाती होती है। अनाकार अवसादों से निपटने के दौरान विश्लेषण में सोखने की घटना को सबसे अधिक ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि उनके कण एक दूसरे से चिपकने के परिणामस्वरूप बनते हैं एक लंबी संख्याछोटे प्राथमिक कण और इसलिए एक विशाल कुल सतह क्षेत्र है।

क्रिस्टलीय अवक्षेप के लिए, अधिशोषण कम भूमिका निभाता है।

2. एकाग्रता का प्रभाव।

सोखना इज़ोटेर्म के अनुसार, कोई सेट कर सकता है

1. 
   किसी विलयन में किसी पदार्थ की सांद्रता में वृद्धि के साथ अधिशोषण की मात्रा कम हो जाती है
2. 
   किसी विलयन में किसी पदार्थ की सान्द्रता में वृद्धि के साथ, अधिशोषित पदार्थ की निरपेक्ष मात्रा बढ़ जाती है
3. 
   किसी विलयन में किसी पदार्थ की सान्द्रता में वृद्धि के साथ, अधिशोषित पदार्थ की मात्रा कुछ परिमित मान की ओर प्रवृत्त होती है

सोखना

पर पदार्थ

किसी विलयन में किसी पदार्थ की सान्द्रता

3. तापमान का प्रभाव

अधिशोषण एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है, और =, इसका प्रवाह तापमान में कमी से सुगम होता है। तापमान में वृद्धि desorption को बढ़ावा देती है।

1. 
   अधिशोषित आयनों की प्रकृति का प्रभाव।

अधिशोषक कुछ आयनों को दूसरों की तुलना में अधिक प्रबलता से अधिशोषित करता है। यह इसकी चयनात्मकता के कारण है। सबसे पहले, अवक्षेप उन आयनों को सोख लेता है जो इसकी क्रिस्टल जाली बनाते हैं। निम्नलिखित नियमों के अनुसार काउंटरों का विज्ञापन किया जाता है

1. 
   बड़े आवेश वाले आयन अधिशोषित हो जाते हैं
2. 
   समान आवेश वाले आयनों से, वे आयन अधिशोषित हो जाते हैं, जिनकी सांद्रता विलयन में अधिक होती है
3. 
   आयनों से जो समान रूप से आवेशित होते हैं और समान सांद्रता वाले होते हैं, आयन मुख्य रूप से सोख लिए जाते हैं, जो क्रिस्टल जाली (पैनेट-फजान नियम) के आयनों द्वारा अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं।

वे बाहरी आयन अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं जो जाली आयनों के साथ कम से कम घुलनशील या कम-आयनित यौगिक बनाते हैं, उदाहरण के लिए, जब AgJ को CH3 COO- युक्त AgNO 3 + KJ प्रतिक्रिया समाधान में अवक्षेपित किया जाता है, CH 3 COOAg adsorbed किया जाएगा, और AgNO 3 नहीं, यानी। पहला नमक दूसरे की तुलना में पानी में कम घुलनशील है।

रोड़ा।अवरोधन में, संदूषक तलछट कणों के अंदर होते हैं। समावेशन अधिशोषण से इस मायने में भिन्न है कि अवक्षेपित अशुद्धियाँ सतह पर नहीं, बल्कि तलछट के कण के अंदर पाई जाती हैं।

रुकावट के कारण।

विदेशी अशुद्धियों का यांत्रिक कब्जा। यह प्रक्रिया जितनी तेज होती है, उतनी ही तेजी से क्रिस्टलीकरण होता है।

1) कोई "आदर्श" क्रिस्टल नहीं हैं, उनके पास सबसे छोटी दरारें हैं, वोड्स जो मदर लिकर से भरे हुए हैं। सबसे छोटे क्रिस्टल एक साथ चिपक सकते हैं, मातृ शराब पर कब्जा कर सकते हैं।

2) अवक्षेप क्रिस्टलीकरण के निर्माण के दौरान सोखना।

सबसे छोटे बीज क्रिस्टल से क्रिस्टल विकास की प्रक्रिया में, समाधान से विभिन्न अशुद्धियों को लगातार नई सतह पर सोख लिया जाता है, जबकि सोखना के सभी नियमों का पालन किया जाता है।

3) अवक्षेप और सह-जमा अशुद्धता के बीच रासायनिक यौगिकों का निर्माण।

रोड़ा में बहुत महत्वपूर्ण जल निकासी समाधान का क्रम है। जब वर्षा के दौरान समाधान में आयनों की अधिकता होती है जो अवक्षेप का हिस्सा होते हैं, तो विदेशी धनायन मुख्य रूप से बंद हो जाते हैं, और इसके विपरीत, यदि समाधान में एक ही नाम के धनायनों की अधिकता होती है, तो विदेशी आयनों को रोक दिया जाता है।

उदाहरण के लिए, BaSO 4 (BaCL 2 + NaSO 4) के निर्माण के दौरान, Na + आयन अतिरिक्त SO 4 2-, अतिरिक्त Ba 2 + - CL -

विदेशी धनायनों के अवरोधों को कमजोर करने के लिए, इस तरह से वर्षा का संचालन करना आवश्यक है कि तलछट क्रिस्टल एक ऐसे माध्यम में विकसित हो, जिसमें तलछट के स्वयं के धनायनों की अधिकता हो। इसके विपरीत, अवक्षेपित बाहरी आयनों से मुक्त अवक्षेप प्राप्त करने के लिए, अवक्षेपित यौगिक के स्वयं के आयनों की अधिकता वाले माध्यम में वर्षा करना आवश्यक है।

रोड़ा की मात्रा अवक्षेपण के प्रवाह की दर से प्रभावित होती है। अवक्षेपण के धीमे जोड़ के साथ, आमतौर पर शुद्ध अवक्षेप प्राप्त होते हैं। एक अवक्षेप के निर्माण के दौरान ही सह-वर्षा होती है।

समाकृतिकतामिश्रित क्रिस्टल का निर्माण है।

आइसोमॉर्फिक पदार्थ वे होते हैं जो एक संयुक्त क्रिस्टल जाली बनाने में सक्षम होते हैं, और तथाकथित मिश्रित क्रिस्टल प्राप्त होते हैं।

एक विशिष्ट उदाहरण विभिन्न फिटकरी है। यदि पोटेशियम फिटकरी KAl (SO 4) 2 12H 2 O के रंगहीन क्रिस्टल तीव्र बैंगनी क्रोमो - पोटेशियम ... KSr (SO 4) 2 12H 2 O के साथ घुल जाते हैं, तो क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप मिश्रित क्रिस्टल बनते हैं। इन क्रिस्टलों का रंग जितना अधिक तीव्र होता है, KCr(SO4)2 की सांद्रता उतनी ही अधिक होती है।

आइसोमॉर्फिक यौगिक आमतौर पर एक ही आकार के क्रिस्टल बनाते हैं।

समरूपता का सार इस तथ्य में निहित है कि निकट त्रिज्या वाले आयन क्रिस्टल जाली में एक दूसरे को प्रतिस्थापित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, रा और बा आयनों के पास त्रिज्या है, इसलिए जब बाएसओ 4 अवक्षेपित होता है, तो आइसोमोर्फिक क्रिस्टल रा 2+ की थोड़ी मात्रा वाले समाधान से निकल जाएंगे। KCr(SO4) 2 आयनों के विपरीत, जिनका परमाणु त्रिज्या छोटा होता है।

3. ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण में त्रुटि का मुख्य स्रोत कोप्रेसिपिटेशन है।

विश्लेषण का सही तरीका चुनकर और तर्कसंगत रूप से एक अवक्षेपण चुनकर सह-वर्षा को कम किया जा सकता है। कार्बनिक अवक्षेपण के साथ व्यवस्थित होने पर, अकार्बनिक अवक्षेपण का उपयोग करते समय विदेशी पदार्थों की बहुत कम सह-वर्षा देखी जाती है। वर्षा उन परिस्थितियों में की जानी चाहिए जो एक मोटे क्रिस्टलीय अवक्षेप का निर्माण करती हैं। मातृ शराब के नीचे तलछट को लंबे समय तक झेलने के लिए।

अधिशोषित अशुद्धियों से अवक्षेप को साफ करने के लिए, इसे अच्छी तरह से धोना आवश्यक है। रोड़ा और समरूपता से उत्पन्न अशुद्धियों को दूर करने के लिए, अवक्षेप को अवक्षेपण के अधीन किया जाता है।

उदाहरण के लिए, सीए 2+ का निर्धारण करते समय, वे सीएसी 2 ओ 4 के रूप में अवक्षेपित होते हैं, यदि एमजी 2+ के समाधान में मौजूद होते हैं, तो अवक्षेप एमजीसी 2 ओ 4 की अशुद्धता से अत्यधिक दूषित होता है। अशुद्धियों से छुटकारा पाने के लिए अवक्षेप को एचसीएल में घोला जाता है। इस मामले में, एक समाधान प्राप्त किया जाता है, जिसमें एमजी 2+ की एकाग्रता प्रारंभिक समाधान से कम होती है। परिणामी समाधान बेअसर हो जाता है और वर्षा फिर से दोहराई जाती है। अवक्षेप व्यावहारिक रूप से Mg 2+ से मुक्त है।

4. अनाकार अवक्षेप कोलॉइडी विलयन से जमाव, t द्वारा बनते हैं। बड़े समुच्चय में कणों का जुड़ाव, जो गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत पोत के नीचे तक बस जाएगा।

एक ही आवेश, सॉल्वेट या हाइड्रेट शेल की उपस्थिति के कारण कोलाइडल समाधान स्थिर होते हैं = वर्षा शुरू होने के लिए, किसी प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट को जोड़कर चार्ज को बेअसर करना आवश्यक है। चार्ज को बेअसर करके, इलेक्ट्रोलाइट कणों को एक दूसरे का पालन करने की अनुमति देता है।

सॉल्वेट शेल्स को हटाने के लिए, सॉल्टिंग आउट का उपयोग किया जाता है, यानी, एक उच्च सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट के अलावा, जिसके समाधान में आयन कोलाइडल कणों से विलायक अणुओं का चयन करते हैं और खुद को सॉल्व करते हैं।

तापमान में वृद्धि से जमावट की सुविधा होती है। इसके अलावा, अनाकार अवक्षेपों का जमाव सांद्र विलयनों से किया जाना चाहिए, फिर अवक्षेप सघन होते हैं, तेजी से बसते हैं और अशुद्धियों को धोना आसान होता है।

अवक्षेपण के बाद, अनाकार अवक्षेप को मदर लिकर के नीचे नहीं रखा जाता है, बल्कि जल्दी से छानकर धोया जाता है, क्योंकि अवक्षेप में अवक्षेप होता है। अन्यथाछात्र हो जाता है।

जमावट की विपरीत प्रक्रिया पेप्टाइजेशन की प्रक्रिया है। अनाकार अवक्षेप को पानी से धोते समय, वे फिर से एक कोलाइडल अवस्था में बदल सकते हैं, यह घोल फिल्टर और अवक्षेप के हिस्से से होकर गुजरता है, इस प्रकार। खो गया है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि इलेक्ट्रोलाइट्स को तलछट से धोया जाता है, इसलिए जमा हुए कण फिर से चार्ज प्राप्त करते हैं और एक दूसरे को पीछे हटाना शुरू करते हैं। नतीजतन, बड़े समुच्चय छोटे कोलाइडल कणों में विघटित हो जाते हैं, जो स्वतंत्र रूप से फिल्टर से गुजरते हैं।

पेप्टाइजेशन को रोकने के लिए, अवक्षेप को शुद्ध पानी से नहीं, बल्कि किसी प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट के तनु घोल से धोया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइट एक वाष्पशील पदार्थ होना चाहिए और कैल्सीनेशन के दौरान पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए। अमोनियम लवण या वाष्पशील अम्ल ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

साहित्य:
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7. ज़ोलोटोव यू.ए. एनालिटिकल केमिस्ट्री के फंडामेंटल्स, वी.1,2, वीएसएच, 2000।

नियंत्रण प्रश्न (प्रतिक्रिया)

1. 
   उन कारकों की सूची बनाइए जिन पर वितरण गुणांक निर्भर करता है।
2. 
   रासायनिक विश्लेषण में प्रयुक्त मास्किंग एजेंटों का एक उदाहरण दें।
3. 
   अलगाव और एकाग्रता के तरीकों के लिए क्या जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
4. 
   किसी पदार्थ के निष्कर्षण की मात्रा किन कारकों पर निर्भर करती है?
5. 
   सूक्ष्म घटकों के निक्षेपण में क्रिस्टलीय अवक्षेप की अपेक्षा अनाकार अवक्षेप के लाभों की व्याख्या कीजिए।
6. 
   पदार्थ और शर्बत के बीच किस प्रकार की बातचीत मौजूद है?

पृथक्करण और एकाग्रता के तरीके आधुनिक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के तरीकों में एक महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं। अधिकांश में सामान्य रूप से देखेंरासायनिक विश्लेषण की प्रक्रिया में नमूनाकरण और निर्धारण के लिए इसकी तैयारी, परिणामों का वास्तविक निर्धारण और प्रसंस्करण शामिल है। विश्लेषणात्मक उपकरण और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का आधुनिक विकास विश्लेषण के दूसरे और तीसरे चरण के विश्वसनीय कार्यान्वयन को सुनिश्चित करता है, जो अक्सर स्वचालित रूप से किया जाता है। इसके विपरीत, नमूना तैयार करने का चरण, जिसका अभिन्न और अभिन्न अंग पृथक्करण और एकाग्रता का संचालन है, अभी भी रासायनिक विश्लेषण का सबसे अधिक समय लेने वाला और कम से कम सटीक संचालन है। यदि परिणामों की माप और प्रसंस्करण की अवधि मिनटों के क्रम और सेकंड से कम है, तो नमूना तैयार करने की अवधि घंटों के क्रम और मिनटों से कम है। पारिस्थितिक नियंत्रण के क्षेत्र में काम करने वाले विशेषज्ञों के अनुसार, कुल विश्लेषण त्रुटि का केवल 10% सिग्नल माप चरण पर, 30% नमूना तैयार करने पर और 60% नमूनाकरण पर पड़ता है। नमूनाकरण और तैयारी के दौरान की गई त्रुटियां रासायनिक विश्लेषण के परिणामों को पूरी तरह से विकृत कर सकती हैं।

पृथक्करण और पूर्वसंकेंद्रण विधियों में रुचि कई कारणों से बेरोकटोक जारी है, जिनमें से कई को अलग किया जा सकता है: विश्लेषण की संवेदनशीलता और इसकी शुद्धता पर बढ़ती मांग, जो मैट्रिक्स प्रभाव को समाप्त करने की संभावना पर निर्भर करती है, साथ ही आवश्यकता विश्लेषण की स्वीकार्य लागत सुनिश्चित करें। कई आधुनिक उपकरण पूर्व पृथक्करण और एकाग्रता के बिना विश्लेषण की अनुमति देते हैं, लेकिन वे स्वयं और उनका संचालन बहुत महंगा है। इसलिए, तथाकथित संयुक्त और संकर विधियों का उपयोग करना अक्सर अधिक फायदेमंद होता है, जो अपेक्षाकृत सस्ती विश्लेषणात्मक उपकरणों का उपयोग करके उनके बाद के निर्धारण के साथ प्रारंभिक पृथक्करण और घटकों की एकाग्रता का इष्टतम संयोजन प्रदान करते हैं।

बुनियादी अवधारणाएं और शर्तें। एकाग्रता के प्रकार

आइए हम उन मुख्य शब्दों की शब्दार्थ अवधारणा को स्पष्ट करें जो पृथक्करण और एकाग्रता के तरीकों का वर्णन करने में उपयोग किए जाते हैं

अंतर्गत विभाजनएक ऑपरेशन (प्रक्रिया) का अर्थ है, जिसके परिणामस्वरूप इसके घटकों के कई अंश पदार्थों के प्रारंभिक मिश्रण से प्राप्त होते हैं, अर्थात, प्रारंभिक मिश्रण बनाने वाले घटक एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। अलग होने पर, घटकों की सांद्रता एक दूसरे के करीब हो सकती है, लेकिन भिन्न भी हो सकती है।

एकाग्रता -संचालन (प्रक्रिया), जिसके परिणामस्वरूप मैट्रिक्स या मैट्रिक्स घटकों के संबंध में एकाग्रता या सूक्ष्म घटकों की मात्रा का अनुपात बढ़ जाता है। माइक्रोकंपोनेंट्स का अर्थ है औद्योगिक, भूवैज्ञानिक, जैविक और अन्य सामग्रियों के साथ-साथ वस्तुओं में निहित घटक वातावरण, 100 µ g/g से कम सांद्रता पर। इस मामले में, मैट्रिक्स का अर्थ उस वातावरण से है जिसमें माइक्रोकंपोनेंट्स स्थित हैं। अक्सर पानी या अम्ल या लवण का जलीय घोल एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है। ठोस नमूनों के मामले में, नमूना को समाधान में स्थानांतरित करने के बाद पूर्वसंकेंद्रण किया जाता है; इस मामले में, सूक्ष्म घटकों के साथ, समाधान में मैट्रिक्स घटक मौजूद होते हैं। एकाग्रता उन परिस्थितियों में की जाती है जहां घटकों की सांद्रता तीव्र रूप से भिन्न।

उनके निर्धारण में सूक्ष्म घटकों की एकाग्रता का सहारा लिया जाता है, सबसे पहले, उन मामलों में जहां इन घटकों के प्रत्यक्ष निर्धारण के लिए विधियों की संवेदनशीलता अपर्याप्त है। पूर्वसंकेंद्रण का मुख्य लाभ निर्धारण परिणामों पर मैक्रोकंपोनेंट्स के प्रभाव में उन्मूलन या तेज कमी के कारण सापेक्ष और कभी-कभी सूक्ष्म घटकों का पता लगाने की पूर्ण सीमा में कमी है। यदि विश्लेषण किए गए नमूने में घटक सजातीय रूप से वितरित नहीं है, तो एकाग्रता भी आवश्यक है, यह आपको प्रतिनिधि नमूनों के साथ काम करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, पूर्वसंकेंद्रण मानक नमूनों सहित बड़ी संख्या में संदर्भ नमूनों के साथ वितरण करना संभव बनाता है, क्योंकि पूर्वसंकेंद्रण के परिणामस्वरूप एकल आधार पर सांद्रता प्राप्त करना संभव है, उदाहरण के लिए, परमाणु उत्सर्जन के मामले में कोयला पाउडर पर विश्लेषण। पूर्वसंकेंद्रण प्रक्रिया में, यदि आवश्यक हो, तो तथाकथित आंतरिक मानकों को लागू करना भी सुविधाजनक होता है। हालांकि, पूर्वसंकेंद्रण के नुकसान भी हैं: यह विश्लेषण को लंबा और जटिल बनाता है, कुछ मामलों में, नुकसान और संदूषण में वृद्धि होती है, और कभी-कभी निर्धारित किए जाने वाले घटकों की संख्या घट जाती है।

सैद्धांतिक पहलू और निष्पादन की तकनीक दोनों में पृथक्करण और एकाग्रता में बहुत कुछ समान है। जाहिर है, एकाग्रता अलगाव का एक विशेष मामला है। विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान की स्वतंत्र अवधारणाओं की श्रेणी में "एकाग्रता" का आवंटन रासायनिक विश्लेषण में इस ऑपरेशन के व्यावहारिक महत्व और पृथक्करण की तुलना में इसके उद्देश्य में अंतर के कारण उचित है। पृथक्करण के उपयोग से विश्लेषण को सरल बनाना और हस्तक्षेप करने वाले घटकों के प्रभाव को समाप्त करना संभव हो जाता है, जबकि एकाग्रता का मुख्य उद्देश्य निर्धारण की संवेदनशीलता को बढ़ाना है।

(प्रश्न 1)। अंतर करना शुद्धऔर रिश्तेदारएकाग्रता। पर पूर्ण एकाग्रतासूक्ष्म घटकों को नमूने के एक बड़े द्रव्यमान से सांद्र के एक छोटे द्रव्यमान में स्थानांतरित किया जाता है; जबकि सूक्ष्म घटकों की सांद्रता बढ़ जाती है। पानी के विश्लेषण, खनिज एसिड के समाधान और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के विश्लेषण में एक मैट्रिक्स का वाष्पीकरण पूर्ण एकाग्रता का एक उदाहरण है। मान लीजिए, जब 20 मिली लेड सॉल्यूशन को 1 मिली में वाष्पित कर दिया जाता है, तो हम विश्लेषण के द्रव्यमान के अनुपात को नमूने के कुल द्रव्यमान में 20 गुना बढ़ा देते हैं (बशर्ते कि एनालिट पूरी तरह से घोल में रहे)। दूसरे शब्दों में, हमने 20 बार ध्यान केंद्रित किया है।

परिणाम स्वरुप सापेक्ष एकाग्रतामैट्रिक्स का एक प्रतिस्थापन है, जो एक कारण या किसी अन्य कार्बनिक या अकार्बनिक मैट्रिक्स के साथ विश्लेषण को जटिल बनाता है, और सूक्ष्म और मुख्य हस्तक्षेप करने वाले मैक्रो-घटकों के बीच का अनुपात बढ़ जाता है। इस मामले में, प्रारंभिक और अंतिम नमूनों के अनुपात का बहुत महत्व नहीं है। मान लीजिए कि उसी 20 मिलीलीटर सीसे के घोल में भी जस्ता होता है, और यह सीसा से 100 गुना अधिक होता है। हमने लेड का सांद्रण किया, उदाहरण के लिए निष्कर्षण द्वारा, जबकि जिंक की मात्रा 20 गुना कम हो गई थी, अब यह सीसे से केवल 5 गुना अधिक है। हम 20 मिलीलीटर में समान मात्रा का एक सांद्रण प्राप्त कर सकते हैं, जबकि सीसा की एकाग्रता नहीं बदली है, लेकिन जस्ता की एकाग्रता बदल गई है, और समाधान में रहने वाले जस्ता की मात्रा अब सीसा के बाद के निर्धारण में हस्तक्षेप नहीं करेगी। . व्यवहार में, निरपेक्ष और सापेक्षिक एकाग्रता अक्सर संयुक्त होते हैं; मैट्रिक्स तत्वों को किसी अन्य कार्बनिक या अकार्बनिक मैट्रिक्स के साथ बदलें और अतिरिक्त क्रिया द्वारा आवश्यक द्रव्यमान पर ध्यान केंद्रित करने वाले माइक्रोएलेमेंट को "संपीड़ित" करें, उदाहरण के लिए, सरल वाष्पीकरण द्वारा।

रासायनिक विश्लेषण के अभ्यास के लिए दोनों की आवश्यकता होती है व्यक्ति, तथा समूहएकाग्रता। व्यक्तिगत एकाग्रताएक ऑपरेशन है, जिसके परिणामस्वरूप एक माइक्रोकंपोनेंट या कई माइक्रोकंपोनेंट्स को विश्लेषित वस्तु से अलग किया जाता है, जबकि साथ में समूह एकाग्रताएक समय में, कई सूक्ष्म घटकों को एक साथ पृथक किया जाता है। व्यवहार में दोनों विधियों का उपयोग किया जाता है। विधि का चुनाव विश्लेषण की गई वस्तु की प्रकृति और प्रयुक्त एकाग्रता विधि पर निर्भर करता है। समूह पूर्वसंकेंद्रण को आमतौर पर क्रोमैटोग्राफी, क्रोमैटो-मास स्पेक्ट्रोमेट्री, और स्ट्रिपिंग वोल्टामेट्री द्वारा बाद के निर्धारण के साथ जोड़ा जाता है, और व्यक्तिगत प्रीकॉन्सेंट्रेशन को स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री, परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री और फ्लोरीमेट्री जैसे विश्लेषण के ऐसे एकल-तत्व विधियों के साथ जोड़ा जाता है।

एकाग्रता दो तरह से की जा सकती है: मैट्रिक्स को हटाना और ट्रेस तत्वों का अलगाव।विधि का चुनाव विश्लेषण की गई वस्तु की प्रकृति पर निर्भर करता है। यदि मैट्रिक्स सरल है (एक या दो तत्व), तो मैट्रिक्स को निकालना आसान है। यदि आधार बहु-तत्व (जटिल खनिज और मिश्र धातु, मिट्टी) है, तो माइक्रोलेमेंट्स अलग हो जाएंगे। चुनाव इस्तेमाल की गई एकाग्रता विधि पर भी निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, सह-वर्षा का उपयोग केवल ट्रेस तत्वों को अलग करने के लिए किया जाता है, जबकि वाष्पीकरण का उपयोग अपेक्षाकृत सरल वस्तुओं के मैट्रिक्स को अलग करने के लिए किया जाता है: प्राकृतिक जल, एसिड और कार्बनिक सॉल्वैंट्स।

विभाजन अनुपात(एस) - एकाग्रता कारक का पारस्परिक:

	क्यू आई, रेफरी क्यू आई, कॉन्स		क्यू जे, संक्षिप्त		क्यू मैं, रेफरी
	क्यू आई, रेफरी क्यू जे, कॉन्स		क्यू जे, रेफरी		क्यू मैं, संक्षिप्त		कश्मीर

पृथक्करण कारक सांद्रता और प्रारंभिक मिश्रण में अलगाव की डिग्री (निष्कर्षण की डिग्री) के अनुपात के बराबर है:

एस = आरजे / री।

5.3. पृथक्करण और एकाग्रता विधियों का वर्गीकरण

पदार्थों को अलग करने और सांद्रण करने के तरीके बेहद असंख्य और विविध हैं। उनमें से कुछ पृथक्करण के लिए अधिक उपयुक्त हैं (उदाहरण के लिए, क्रोमैटोग्राफी; अध्याय 6 देखें), अन्य एकाग्रता के लिए अधिक उपयुक्त हैं (उदाहरण के लिए, सॉर्प्शन एकाग्रता, परख पिघलने)। अधिकांश अलगाव और एकाग्रता दोनों के लिए लागू होते हैं।

विषमांगी और सजातीय प्रणालियों को अलग करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधियाँ उनकी प्रकृति में भिन्न होती हैं।

विषम प्रणालियों को अलग करने के तरीके। ये विधियां इन प्रणालियों के घटकों के भौतिक गुणों (घनत्व, चिपचिपाहट, आवेश और द्रव्यमान) में अंतर पर आधारित हैं, विभिन्न प्रकृति के क्षेत्रों और मीडिया में उनके व्यवहार में। विधियों के इस समूह में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, आसवन, निस्पंदन,जेल फिल्टर- वॉकी-टॉकी, अवसादन, सेंट्रीफ्यूजेशन, प्लवनशीलता, स्क्रीनिंग, विभिन्न घनत्वों के तरल पदार्थों में पृथक्करण, चुंबकीय पृथक्करण। वे आमतौर पर प्रारंभिक नमूना तैयार करने और अंतिम उत्पादों के अलगाव के चरणों में उपयोग किए जाते हैं; वे आमतौर पर सहायक भूमिका निभाते हैं। ये विधियां मिश्रण को अलग-अलग घटकों में अलग करने की अनुमति नहीं देती हैं। उनकी मदद से, केवल अंश प्राप्त होते हैं जो एकत्रीकरण की स्थिति, चरण संरचना और फैलाव की डिग्री में भिन्न होते हैं। इन विधियों में से, विश्लेषण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है निस्पंदन, अवसादन और सेंट्रीफ्यूजेशन। एक विशेष स्थान पर प्लवनशीलता का कब्जा है।

निस्पंदन (निस्पंदन) - तरल या गैस के झरझरा विभाजन (माध्यम) के माध्यम से आंदोलन की प्रक्रिया, उस पर निलंबित ठोस कणों के जमाव या अवसादन के साथ। झरझरा विभाजन से गुजरने वाले तरल या गैस को छानना कहा जाता है। निस्पंदन निलंबन के घटकों की एकाग्रता या पृथक्करण की अनुमति देता है, अर्थात तरल के आंशिक या पूर्ण हटाने के कारण एकाग्रता या अलग ठोस कणों को बढ़ाने के लिए। इसका उपयोग स्पष्टीकरण के लिए भी किया जाता है - ठीक निलंबन की थोड़ी मात्रा से सफाई। अल्ट्राफिल्ट्रेशन 1 माइक्रोन से आणविक आकार तक के छिद्रों के साथ अर्ध-पारगम्य विभाजन के माध्यम से निलंबन या एरोसोल को पारित करके कोलाइडल कणों, बैक्टीरिया, बहुलक कणों के अणुओं को अलग करना संभव बनाता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन प्रक्रिया के पीछे प्रेरक शक्ति झिल्ली के दोनों किनारों पर दबाव का अंतर है।

अवसादन - तलछट, "क्रीम", आदि के रूप में निलंबित चरण के पृथक्करण के साथ गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत छितरी हुई प्रणालियों का स्तरीकरण। अवसादन का सबसे सरल उदाहरण खड़े होने पर तरल या गैस में निलंबित ठोस कणों का जमना है। बसने की दर कणों (आकार, आकार, घनत्व) और फैलाव माध्यम (घनत्व, चिपचिपाहट) के भौतिक गुणों द्वारा निर्धारित की जाती है।

centrifugation- अपकेंद्रित्र रोटर के रोटेशन से उत्पन्न होने वाले केन्द्रापसारक बलों के क्षेत्र में अलगाव; इस मामले में, ठोस कणों को उनके द्रव्यमान और आकार के अनुसार दीवारों पर फेंका जाता है। बसने की दर, अन्य चीजें समान होने के कारण, तरल और ठोस चरणों के घनत्व, तरल चरण की चिपचिपाहट, रोटेशन के कोणीय वेग और रोटर के रोटेशन की धुरी से दूरी के बीच अंतर से निर्धारित होती है। कण। पृथक्करण कारक (1-5) 106 तक पहुंच सकता है।

प्लवनशीलता - निलंबन से पृथक्करण और ठोस कणों का पृथक्करण उनकी वेटिबिलिटी में अंतर के आधार पर। तैरने योग्य पदार्थों में हाइड्रोफोबिक गुण होते हैं। ऐसा करने के लिए, जलीय निलंबन को एकत्रित अभिकर्मकों के साथ इलाज किया जाता है। इन अभिकर्मकों को निकाले गए घटक के कणों की सतह पर सोख लिया जाता है, जिससे उनकी अस्थिरता कम हो जाती है। छोटे बुलबुले के रूप में हवा पास करें। परिणामी हाइड्रोफोबिक कण उनसे चिपके रहते हैं और ऊपर (फ्लोट) किए जाते हैं। एक स्थिर फोम परत बनाने, समाधान की सतह पर तैरते तलछट को रखने के लिए सिस्टम में सर्फैक्टेंट जोड़े जाते हैं। अवांछित पदार्थों को हटाने से रोकने के लिए, अभिकर्मक-दमनकारी (अवसादक) पेश किए जाते हैं जो इन कणों की सतह को हाइड्रोफिलाइज करते हैं। नतीजतन, तैरते हुए घटक से समृद्ध एक स्थिर परत सतह पर बनती है। प्लवनशीलता द्वारा एकाग्रता का उपयोग पानी और विभिन्न प्रकृति के पदार्थों के विश्लेषण में किया जाता है जिसमें 10−9 -10−6 g/l (g/g) के स्तर पर सूक्ष्म अशुद्धियाँ होती हैं। यह विधि वर्षण विधि की तुलना में अधिक सुविधाजनक और कम श्रम प्रधान है।

सजातीय प्रणालियों को अलग करने के तरीके। व्यक्ति के वाहक रासायनिक गुणपरमाणु, अणु, मूलक या आयन हैं। इन कणों के स्तर तक पदार्थ के फैलाव के बाद ही उनके व्यक्तिगत गुणों को अलग करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। इस स्तर तक फैलाव सजातीय मीडिया में होता है - तरल या गैसीय। ऐसी प्रणालियों में पृथक्करण विधियाँ रासायनिक और में अंतर पर आधारित होती हैंभौतिक और रासायनिकगुण, जैसे घुलनशीलता, सॉर्बेबिलिटी, अस्थिरता, विद्युत रासायनिक व्यवहार, किसी पदार्थ के व्यक्तिगत कणों की गतिशीलता। विधियों के इस समूह में रासायनिक परिवर्तन, वर्षा और सह-अवक्षेपण, परख पिघलने, तरल निष्कर्षण, आयन एक्सचेंज, सोरशन, प्लवनशीलता, रासायनिक परिवहन प्रतिक्रियाएं, मैट्रिक्स का अधूरा विघटन, विद्युत रासायनिक विधियों (इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रोडायलिसिस, वैद्युतकणसंचलन) के बाद आसवन शामिल हैं।

रासायनिक विधियों की कुछ सीमाएँ हैं: उनके कार्यान्वयन के दौरान, दोनों को खोना आसान है और इसके अलावा पृथक घटक को पेश करना आसान है, खासकर अगर यह व्यापक है, उदाहरण के लिए, Fe3+, Na+, Cl−, SO4 2− आयन, आदि। अभिकर्मक स्रोत हो सकते हैं नुकसान और संदूषण, व्यंजन, हवा, पानी। पर्याप्त प्रतिक्रियाओं, सामग्रियों का उपयोग और विश्लेषण की शर्तों का सख्त अनुपालन इन सीमाओं से बचना संभव बनाता है।

पदार्थों के चरण संक्रमण की उपस्थिति और प्रकृति के अनुसार, सजातीय मिश्रण को अलग करने के मुख्य तरीकों को निम्नलिखित मानदंडों के अनुसार कई समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है: पृथक पदार्थ द्वारा एक नए चरण का गठन, पदार्थ के वितरण में अंतर तीसरे चरण के माध्यम से एक साधारण या प्रेरित संक्रमण के दौरान चरणों के बीच, एक चरण के भीतर स्थानिक आंदोलन की गति में अंतर।

प्रति एक नए चरण के गठन पर आधारित विधियों में वर्षा शामिल है

और क्रिस्टलीकरण, हिमीकरण, आसवन, वाष्पीकरण, आसवन और सुधार, हिमीकरण और चयनात्मक विघटन। ठोस चरण को तरल और गैसीय मिश्रण से अलग किया जाता है, गैसीय चरण को तरल और ठोस मिश्रण से अलग किया जाता है, और तरल चरण को गैसीय और ठोस मिश्रण से अलग किया जाता है।

चरणों के बीच किसी पदार्थ के वितरण में अंतर के आधार पर पृथक्करण विधियों के एक समूह में स्थिर और गतिशील सोखना, सह-वर्षा, क्षेत्र पिघलने और दिशात्मक क्रिस्टलीकरण, ठोस-चरण (तरल-ठोस), तरल (तरल-तरल) और गैसीय शामिल हैं। तरल-गैस) निष्कर्षण, साथ ही सोखना (गैस-ठोस) और अवशोषण (गैस-तरल)। इस समूह में विभिन्न प्रकार की क्रोमैटोग्राफी भी शामिल है, जिसकी चर्चा अध्याय में की गई है। 6.

एक चरण से दूसरे चरण में प्रेरित संक्रमण के आधार पर तीसरे चरण के माध्यम से उन्हें (झिल्ली) अलग करने के तरीकों को इंटरफेसियल प्रक्रिया के ड्राइविंग (उत्प्रेरण) बल द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। अक्सर इस समूह की विधियों को झिल्ली विधियाँ कहा जाता है। यदि किसी पदार्थ का संक्रमण रासायनिक विभव प्रवणता के कारण होता है, तो ये विधियाँ अपनी प्रकृति विसरण द्वारा होती हैं, यदि विद्युत रासायनिक विभव की प्रवणता विद्युत झिल्लिका है, यदि दाब प्रवणता बैरोमेम्ब्रेन है। प्रसार विधियों में शामिल हैं: तरल-तरल-तरल प्रणाली में तरल झिल्ली के माध्यम से डायलिसिस, तरल-ठोस-तरल प्रणाली में डायलिसिस, तरल-ठोस-गैस प्रणाली में झिल्ली के माध्यम से वाष्पीकरण, और गैस-ठोस प्रणाली में गैस-प्रसार पृथक्करण -गैस। इलेक्ट्रोमेम्ब्रेन विधियों में तरल और ठोस झिल्ली के माध्यम से इलेक्ट्रोडायलिसिस, साथ ही इलेक्ट्रोस्मोसिस शामिल हैं। बैरोमेम्ब्रेन विधियों में सूक्ष्म और अल्ट्राफिल्ट्रेशन, रिवर्स ऑस्मोसिस और पीज़ोडायलिसिस शामिल हैं, जो दो तरल या गैस चरणों की एक प्रणाली में ठोस झिल्ली के माध्यम से किया जाता है। विश्लेषणात्मक अभ्यास में, प्रसार विधियों का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इंट्राफ़ेज़ पृथक्करण के तरीके आयनों, परमाणुओं या अणुओं के स्थानिक आंदोलन में अंतर पर आधारित होते हैं, जो विद्युत, चुंबकीय, तापीय क्षेत्रों या केन्द्रापसारक बलों के संपर्क में आने पर एक ही सजातीय प्रणाली के भीतर प्रकट होते हैं। इन कणों की गति की गति में अंतर उनके द्रव्यमान, आकार, आवेश, पर्यावरण के घटकों के साथ बातचीत की ऊर्जा से निर्धारित होता है। यह निर्भरता वैद्युतकणसंचलन, पृथक्करण विधियों और अल्ट्रासेंट्रीफ्यूजेशन को रेखांकित करती है। अनुप्रस्थ क्षेत्र (TFF) में प्रवाह विभाजन के आधार पर विधियों में क्षेत्र प्रभाव का भी उपयोग किया जाता है। संक्षिप्त नाम PPF "फ़ील्ड - फ़्लो - फ़्रैक्शनेशन" शब्दों के संयोजन से आया है। अंग्रेजी साहित्य में, इन विधियों को FFF-विधियाँ (फ़ील्ड - फ़्लो - फ़्रैक्शन) कहा जाता है। ये विधियां एक संकीर्ण केशिका चैनल में प्रवाह पर संबंधित क्षेत्र की लंबवत निर्देशित क्रिया का उपयोग करती हैं। प्रभावित करने वाला क्षेत्र गुरुत्वाकर्षण (GPPF), थर्मल (TPPF) हो सकता है,

इलेक्ट्रिक (EPPF), हाइड्रोडायनामिक (PPPF)। क्षेत्र की क्रिया के परिणामस्वरूप, कुछ कण तेजी से चलते हैं, अन्य धीमे। पदार्थ चैनल को अलग-अलग अवधारण समय के साथ छोड़ते हैं। नतीजतन, विभाजन होता है।

संयुक्त पृथक्करण विधियां हैं। वे विभिन्न वर्गीकरण समूहों से संबंधित विधियों के पृथक्करण प्रभावों को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। क्रोमैटोग्राफी और मास सेपरेशन के संयोजन का उपयोग गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (अध्याय 9 देखें) और आयन-एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी (अध्याय 6 देखें) में किया जाता है। इसके बाद, हम विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों के समूहों पर विचार करेंगे।

5.4. एक नए चरण के गठन के आधार पर पृथक्करण के तरीके

में मूल रूप से, किसी को एकल-चरण प्रणालियों को बहु-चरण प्रणालियों में परिवर्तित करके और बहु-चरण प्रणालियों के पृथक्करण के बीच अंतर करना चाहिए। बाद के मामले में, मुख्यरासायनिक-विश्लेषणात्मक या तकनीकी संचालन. वे अक्सर उचित विश्लेषणात्मक पृथक्करण के मूल संचालन के निकट होते हैं।

वर्षण

वर्षा सबसे सरल और सबसे क्लासिक पृथक्करण विधि है। यह इस तथ्य पर उबलता है कि आवश्यक घटक को एक अवक्षेप में अलग किया जाता है, जिसे विषम मिश्रणों की विशेषता पृथक्करण विधियों में से एक द्वारा मातृ शराब से अलग किया जाता है, अर्थात। निस्पंदन, सेंट्रीफ्यूजेशन या अवसादन। नतीजतन, यह घटक अन्य सहवर्ती घटकों से अलग हो जाता है। अवक्षेप गठन समाधान में पेश किए गए या उसमें उत्पन्न अवक्षेपण अभिकर्मकों के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप होता है। बातचीत की विशिष्टता, वर्षा की पूर्णता और प्राप्त अवक्षेप की शुद्धता अभिकर्मकों और वर्षा के संचालन के लिए शर्तों का चयन करके प्राप्त की जाती है। ऐसा करने के लिए, सबसे पहले, समाधान में एक निश्चित पीएच स्तर और मास्किंग एजेंट की एकाग्रता बनाए रखी जाती है। यह सुनिश्चित करता है कि मुश्किल से घुलनशील, घने, आसानी से छानने योग्य और अच्छी तरह से धोए गए अवक्षेप प्राप्त होते हैं। मूल विलयन के कई घटकों द्वारा एक साथ अवक्षेप का बनना सह-वर्षा के रूप में माना जाता है। इस मामले में, प्रत्येक अवक्षेपित यौगिक के लिए, वर्षा के लिए अनिवार्य शर्त पूरी होती है - आयनों ए और बी की सांद्रता का उत्पाद पहुंच जाता है, जो घुलनशीलता स्थिरांक से अधिक होता है:

[ए] एम [बी] एन > के एस (एम बीएन)।

वर्षा का व्यापक रूप से अलगाव और एकाग्रता के लिए उपयोग किया जाता है नहीं कार्बनिक पदार्थ. बहुत कम बार यह विधि कार्बनिक पदार्थों पर लागू होती है, जो काफी हद तक उनकी उच्च घुलनशीलता के कारण होती है।

ज्यादातर मामलों में, जलीय घोल से कई धातुओं के धनायनों की वर्षा हाइड्रॉक्साइड (अधिकांश संक्रमण धातु) और कमजोर खनिज एसिड (उदाहरण के लिए, मोलिब्डिक और टंगस्टिक एसिड), कुछ खनिज और कार्बनिक अम्ल (फ्लोराइड) के लवण के रूप में की जाती है। , क्लोराइड, सल्फेट्स, कार्बोनेट, फॉस्फेट, सल्फाइड, ऑक्सालेट्स, आदि) और एसिड कॉम्प्लेक्स (उदाहरण के लिए, साइनोफेरेट्स, क्लोरोप्लाटिनेट्स), कार्बनिक अभिकर्मकों के साथ यौगिक (केलेट्स और आयनिक सहयोगी), मौलिक अवस्था में पदार्थ (सेलेनियम, टेल्यूरियम, नोबल) धातु)।

विभिन्न कार्बनिक अवक्षेपक बहुत सुविधाजनक होते हैं, क्योंकि उनके द्वारा बनाए गए अवक्षेपों को कम घुलनशीलता, आसान फ़िल्टरबिलिटी, और बहुत स्पष्ट सॉर्बिंग गुणों की विशेषता नहीं होती है। इसके अलावा, उन्हें ठोस नमूनों के विश्लेषण के लिए डिज़ाइन किए गए कई आधुनिक तरीकों के साथ उच्च विशिष्टता और अच्छी संगतता की विशेषता है। आमतौर पर, 8-हाइड्रॉक्सीक्विनोलिन, डाइमिथाइलग्लॉक्सिम, α-नाइट्रोसो-β-नेफ्थोल, कपफेरॉन, थियोनिलाइड, साथ ही मैंडेलिक, एन्थ्रानिलिक और क्विनालडिक एसिड का उपयोग किया जाता है।

प्रीसिपिटेटर की नियंत्रित पीढ़ी व्यापक रूप से व्यवहार में उपयोग की जाती है। यह विधि सजातीय वर्षा का आधार बनाती है, जिसे कभी-कभी नवजात अभिकारक विधि के रूप में जाना जाता है। इस मामले में, अवक्षेपक को समाधान में पेश नहीं किया जाता है, लेकिन एक निश्चित रासायनिक प्रतिक्रिया की नियंत्रित घटना के परिणामस्वरूप इसमें उत्पन्न होता है। इस प्रकार, यूरिया या एसिटामाइड के घोल को धीरे-धीरे गर्म करने से हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न होते हैं:

(NH2)2 CO + 3H2 O → 2NH3 H2 O + CO2

सल्फेट आयन - डाइमिथाइल (एथिल) सल्फेट या सल्फामिक एसिड: (C2 H5 O) 2 SO2 + 2H2 O → 2C2 H5 OH + H2 SO4

फॉस्फेट आयन - ट्राइमेथिलफॉस्फेट:

(CH3 O)3 PO + 3H2 O → H3 PO4 + 3CH3 OH

सल्फाइड आयन - थियोफॉर्म (एसीट) एमाइड:

HC(S)NH2 + H2O → H2S + HC(O)NH2

CH3 C(S)NH2 + H2O → H2S + CH3 C(O)NH2

ऑक्सालेट आयन - डाइमिथाइल (एथिल) ऑक्सालेट:

(CH3 OOC)2 + 2H2 O → H2 C2 O4 + 2CH3 OH

कार्बोनेट आयन - सोडियम ट्राइक्लोरोएसेटेट, क्रोमेट आयन - कार्बामाइड और पोटेशियम डाइक्रोमेट का मिश्रण।

एक अवक्षेपण प्राप्त करने की इस पद्धति के साथ, समाधान की पूरी मात्रा में इसकी एकाग्रता समान और नियंत्रित होती है, यहां तक ​​​​कि गतिज रूप से भी।

वर्षा द्वारा अलगाव और एकाग्रता या तो एक मैक्रोकंपोनेंट (मैट्रिक्स) या एक माइक्रोकंपोनेंट (अशुद्धता) की वर्षा द्वारा किया जाता है। मैट्रिक्स अवक्षेपण पृथक अशुद्धियों को विलयन में रहने देता है। इसके कार्यान्वयन से अभिकर्मकों की एक बड़ी खपत होती है, समय लगता है और श्रमसाध्य होता है, और अक्सर सूक्ष्म घटकों के नुकसान का कारण बनता है, खासकर सह-अवक्षेपण के कारण। उचित रूप से चुनी गई स्थितियां इन कमियों को समतल करती हैं। मैट्रिक्स हटाना

बयान के मुख्य अनुप्रयोगों में से एक है। Pb, Tl, Te, Si, Ge के विश्लेषण में अशुद्धियों के निर्धारण में मैट्रिक्स तत्वों को खत्म करने की एक विधि के रूप में वर्षा की जाती है। ये तत्व PbCl2, PbSO4, TlI, TeO2, Na4 SiO4, Na2 SiO3 के रूप में जमा होते हैं। सूक्ष्म घटकों को अलग करने के लिए, वर्षा नहीं, बल्कि सह-वर्षा का उपयोग किया जाता है।

वाष्पीकरण के तरीके

वाष्पीकरण विधियों में शामिल हैं: रासायनिक परिवर्तनों के बिना आसवन और रासायनिक परिवर्तनों के साथ, सुधार, आणविक आसवन (वैक्यूम आसवन) और उच्च बनाने की क्रिया (उच्च बनाने की क्रिया)। ये विधियां किसी दिए गए तापमान पर मिश्रण के घटकों के वाष्प दबाव में अंतर पर आधारित होती हैं और परिणामस्वरूप, तरल-भाप या ठोस-भाप (गैस) प्रणालियों में वितरण गुणांक (K d ) में अंतर होता है। वितरण गुणांक जितना अधिक एकता से भिन्न होता है, वितरण में अंतर उतना ही अधिक होता है। के डी पर< 1 компонент концентрируется в паровой фазе, при К d >1 - संघनित चरण में।

सरल आसवन (रासायनिक परिवर्तनों के बिना) का उपयोग किया जाता है यदि पृथक घटक संघनित चरण में पहले से मौजूद पदार्थों के रूप में मौजूद है अधिक दबावइन शर्तों के तहत वाष्प। आम तौर पर, मैट्रिक्स को स्ट्रिप करने के लिए एक साधारण स्ट्रिपिंग का उपयोग किया जाता है यदि इसमें मौजूद अन्य घटकों की तुलना में अधिक अस्थिरता होती है। इसका उपयोग तनु विलयनों से जल, वाष्पशील अम्ल या कार्बनिक विलायकों को निकालने के लिए किया जाता है। इसका अनुप्रयोग समूह पूर्वसंकेंद्रण और विश्लेषण के बहु-तत्व विधियों के बाद के उपयोग में प्रभावी है, उदाहरण के लिए, उच्च शुद्धता वाले एसिड HCl, HNO3, CH3COOH के विश्लेषण में कई धातुओं के लिए 10-7% तक की सामग्री के साथ। उत्सर्जन के तरीके (अध्याय 8 देखें)। इस मामले में, वाष्पीकरण एक छोटी मात्रा में या कलेक्टर की उपस्थिति में सूखापन के लिए किया जाता है।

अकार्बनिक यौगिक वाष्पीकरण के लिए तैयार रूप में समाधान में शायद ही कभी मौजूद होते हैं। आमतौर पर वे रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देकर प्राप्त किए जाते हैं। परिणामी वाष्पशील यौगिकों का उत्सर्जन घोल को उबालकर (भाप के साथ वाष्पीकरण), घोल के माध्यम से एक अक्रिय वाहक गैस को पारित करके और दबाव को कम करके प्राप्त किया जाता है। इस प्रकार के आसवन का उपयोग मैट्रिक्स और माइक्रोकंपोनेंट्स दोनों को हटाने के लिए किया जाता है। इसलिए, सिलिकॉन युक्त सामग्री (सिलिकेट्स, SiO2, Si) का विश्लेषण करते समय, मैट्रिक्स बेस को गैसीय SiF4, बोरॉन युक्त सामग्री के रूप में - BF3 या B(OCH3)3 के रूप में अलग किया जाता है। अत्यधिक वाष्पशील हाइड्राइड का निर्माण और आसवन विभिन्न वस्तुओं में As, Sb, Se, Bi, Sn, In, Tl, Ge, Pb, Te की सूक्ष्म मात्राओं की एकाग्रता और निर्धारण के अंतर्गत आता है। इसी उद्देश्य के लिए, वाष्पशील हैलाइड, ऑक्साइड और तत्वों के कई समन्वय यौगिकों के निर्माण का उपयोग किया जाता है।

आसवन विधि अपर्याप्त चयनात्मकता, बहुमुखी प्रतिभा, सूक्ष्म घटकों के नुकसान की विशेषता है। यह पदार्थों के जटिल मिश्रण को अलग-अलग घटकों में अलग करने की अनुमति नहीं देता है। इन कमियों से बचा जा सकता है यदि सुधार किया जाता है - आसवन की आंशिक वापसी के साथ कई वाष्पीकरण और संघनन, जो आसवन स्तंभों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। विधि की संभावनाएं संख्या द्वारा निर्धारित की जाती हैं

चरणों का टूटना जिस पर वाष्पीकरण-संघनन का एक भी कार्य महसूस किया जाता है, इसकी गणना समीकरण के अनुसार की जाती है

	= αn
1 - वाई ए
	1 - एक्स ए

जहां एक्स ए , वाई ए - संघनित और गैस चरणों में क्रमशः घटक ए का मोल अंश; α - सापेक्ष अस्थिरता का गुणांक, क्वथनांक पर अलग घटकों ए और बी के संतृप्त वाष्प दबाव के अनुपात के बराबर, अनुपात से निर्धारित होता है:

lnα = (एच बी - एच ए)/(आरटी),

एच बी, एच ए - क्रमशः घटक बी और ए के वाष्पीकरण की दाढ़ की थैली।

वाष्पीकरण H की मोलर एन्थैल्पी का अनुमान ट्राउटन के नियम के अनुसार लगाया जाता है:

एच ≈ 97 जे (मोल के) -1।

टी बाले

यह विधि आपको समान गुणों वाले घटकों को अलग करने की अनुमति देती है, जैसे एक ही तत्व के समस्थानिक। इसके आवेदन का मुख्य क्षेत्र कार्बनिक पदार्थों की एकाग्रता, पृथक्करण और अलगाव है।

5.5. मतभेदों के आधार पर पृथक्करण के तरीके

में चरणों के बीच पदार्थों का वितरण

प्रति चरणों के बीच पदार्थों के वितरण में अंतर के आधार पर विधियों के एक समूह में शामिल हैं सह-अवक्षेपण, ठोस-चरण(तरल-ठोस), तरल (तरल-तरल) और गैसीय (तरल-गैस) निष्कर्षण, साथ ही सोखना (गैस-ठोस), अवशोषण (गैस-तरल) और क्रोमैटोग्राफी।

सह वर्षा

कभी-कभी घटक घोल से अवक्षेपित हो जाते हैं, हालाँकि वे सांद्रता में मौजूद होते हैं जो अपने स्वयं के ठोस चरण को बनाने के लिए अपर्याप्त होते हैं:

[ए] एम [बी] एन< K s (Am Bn ).

किसी पदार्थ के अपने ठोस चरण के गठन के बिना किसी यौगिक के अवक्षेप में संक्रमण की घटना को सह-वर्षा माना जाता है। यह तब होता है जब सिस्टम में एक तलछट होती है जो इस पदार्थ को पकड़ सकती है। कब्जा करने का कारण, उदाहरण के लिए, सतह द्वारा सोखना और मौजूदा तलछट की पूरी मात्रा, आइसोमॉर्फिक क्रिस्टल और मिश्रित यौगिकों का निर्माण, रोड़ा हो सकता है। अक्सर इन सभी कारकों को कुछ हद तक एक साथ महसूस किया जाता है। अकार्बनिक यौगिकों की एकाग्रता और अलगाव के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, कार्बनिक पदार्थों के लिए बहुत कम अक्सर, जो कि उनकी ध्यान देने योग्य घुलनशीलता के कारण होता है।

एक उपयुक्त संग्राहक का उपयोग करके मात्रात्मक सह-वर्षा प्राप्त की जाती है, जो जारी पदार्थ के अधिभोग-वाहक के रूप में कार्य करता है। आम तौर पर इसे इस समाधान में एक अभिकर्मक पेश करके "समाधान के अंदर" प्राप्त किया जाता है जो मिश्रण के मैक्रोकंपोनेंट्स में से एक के साथ या विशेष रूप से जोड़े गए पदार्थ के साथ एक खराब घुलनशील यौगिक बनाता है। कभी-कभी एक पूर्व-तैयार कलेक्टर अवक्षेप को समाधान में पेश किया जाता है। पहले मामले में, सभी संभावित कारणएक माइक्रोकंपोनेंट का कब्जा: विभिन्न प्रकार के सह-क्रिस्टलीकरण, प्राथमिक, माध्यमिक और आंतरिक सोखना, आदि। ठोस चरण द्वारा माइक्रोकंपोनेंट का आयतन, आयतन-सतह और सतह अवशोषण होता है। इस तकनीक का उपयोग लोहे की सामग्री के लिए भारी धातु लवण के विश्लेषण में किया जाता है, जिसके लिए फॉस्फेट या हाइड्रॉक्साइड के रूप में मैट्रिक्स तत्वों की आंशिक वर्षा की जाती है। अन्यथा, केवल सतह सोखना होता है। सह-अवक्षेपण की विधि के बावजूद, माइक्रोकंपोनेंट का वितरण इंटरफेसियल वितरण के नियमों का पालन करता है।

आमतौर पर, एक अच्छी तरह से विकसित सक्रिय सतह के साथ विभिन्न अवक्षेपों का उपयोग संग्राहकों के रूप में किया जाता है: हाइड्रॉक्साइड्स, सल्फाइड्स, फ्लोराइड्स, हेटरोपॉलीकंपाउंड्स, केलेट्स और विभिन्न धातुओं के आयनिक सहयोगी। उदासीन सहप्रिसिपिटेटरों के साथ मूल अवक्षेपकों के मिश्रण का उपयोग करना प्रभावी है, उदाहरण के लिए, फिनोलफथेलिन, β-नेफ्थोल, डिपेनिलमाइन। कलेक्टर चुनते समय, वांछित घटकों के अलगाव की पूर्णता, चयनात्मकता, मातृ शराब और पृथक घटक से अलगाव की आसानी, विश्लेषण के बाद के चरणों के दौरान हस्तक्षेप प्रभाव की अनुपस्थिति, उपलब्धता और प्राप्त करने में आसानी को ध्यान में रखा जाता है। शुद्ध फ़ॉर्म। सह-वर्षा की पूर्णता घटकों के रासायनिक और क्रिस्टल रासायनिक गुणों, समाधान में उनकी स्थिति, अभिकर्मकों को जोड़ने की दर और क्रम, चल रही उम्र बढ़ने की प्रक्रिया, समाधान की अम्लता, हीटिंग की अवधि और तापमान पर निर्भर करती है। .

पूर्ण एकाग्रता की डिग्री, कार्यान्वयन में आसानी और उपयोग किए गए उपकरणों के अनुसार, सह-अवक्षेपण के निर्धारण के तरीकों के साथ संगतता इनमें से एक है सर्वोत्तम प्रथाएं. जब यह किया जाता है, तो 10−9 -10−6 g/l के नमूने में प्रारंभिक सामग्री के साथ भारी धातुओं के लिए एकाग्रता गुणांक अक्सर 103 तक पहुंच जाता है, और निष्कर्षण की डिग्री 90% से अधिक हो जाती है। कोडपोजिशन का नुकसान अवधि और जटिलता है। सह-वर्षा का उपयोग विभिन्न मूल, उच्च शुद्धता वाले पदार्थों, जटिल संरचना वाली वस्तुओं के पानी के विश्लेषण में किया जाता है।

सॉर्ट करने के तरीके

तरल या ठोस अवशोषक द्वारा गैसों, वाष्पों या घुले हुए पदार्थों के विभिन्न अवशोषण पर आधारित होते हैं। इस मामले में, पदार्थ अमिश्रणीय चरणों के बीच वितरित किया जाता है। सोखने के दौरान अवशोषित होने वाले पदार्थ को सॉर्बेंट, अवशोषित - सोर्बेट कहा जाता है।

स्थिर और गतिशील दोनों स्थितियों में सोरशन आगे बढ़ता है। स्थैतिक सोखनाचरणों के बीच घटकों के एकल वितरण का प्रतिनिधित्व करता है, यह एक ज्ञात द्रव्यमान के एक शर्बत को एक निश्चित समय के लिए माध्यम (समाधान) में रखकर किया जाता है जिससे निष्कर्षण किया जाता है

अवयव। गतिशील सोखना- यह घटकों के बहु वितरण की एक प्रक्रिया है, जो आणविक सोखना और रसायन विज्ञान के कारण आगे बढ़ती है। सबसे सरल मामले में, यह एक झरझरा सब्सट्रेट, विशेष कागज, या झिल्ली पर जमा बारीक-बारीक सॉर्बेंट की एक पतली परत के माध्यम से नमूना समाधान को धीरे-धीरे पारित करके किया जाता है। कभी-कभी यह प्रक्रिया कई बार दोहराई जाती है। सॉर्प्शन का उपयोग तब किया जाता है जब पृथक घटकों के वितरण गुणांक में बड़ा अंतर होता है और सॉर्प्शन संतुलन की तेजी से स्थापना होती है। यह व्यक्तिगत और समूह एकाग्रता और घटकों के अलगाव के लिए अनुमति देता है। शर्बत की धुलाई और इसके द्वारा अवशोषित घटकों का विशोषण इसके माध्यम से उपयुक्त विलयनों को पारित करके किया जाता है।

अभ्यास में उपयोग किए जाने वाले सॉर्बेंट्स को कई आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: उनके पास पर्याप्त रूप से अच्छी अवशोषण क्षमता, उच्च चयनात्मकता, रासायनिक और यांत्रिक स्थिरता और आसान पुनर्जनन होना चाहिए।

सॉर्बेंट के साथ अलग किए गए पदार्थों की बातचीत के तंत्र के अनुसार, सोरशन को आणविक और रसायन विज्ञान में विभाजित किया गया है। आणविक (भौतिक) सोखना के साथ, पदार्थ को अलग करने और सॉर्बेंट के बीच बातचीत की ताकतें छोटी होती हैं; व्यावहारिक रूप से अपने मूल गुणों को बनाए रखने वाले अणुओं का अवशोषण होता है। सोखना है - शर्बत की सतह द्वारा अवशोषण और तरल अवशोषक की पूरी मात्रा द्वारा अवशोषण - अवशोषण। रसायन विज्ञान के दौरान, सॉर्बेंट के साथ सॉर्बेट की पर्याप्त रूप से मजबूत और विशिष्ट बातचीत होती है, यह बाद की सतह पर रासायनिक यौगिकों के गठन के साथ आगे बढ़ती है। सॉर्प्शन का यह तंत्र आयनोजेनिक और चेलेटिंग समूहों के साथ सॉर्बेंट्स पर लागू किया गया है। माना गया तंत्र एक दूसरे के साथ होता है, और सोखना रसायन विज्ञान से पहले होता है।

सॉर्बेंट्स जो मुख्य रूप से आणविक सोखना के तंत्र द्वारा काम करते हैं, उनकी सतह की प्रकृति से अलग होते हैं। उनमें से कुछ में एक सतह होती है जिसमें स्थानीयकृत चार्ज नहीं होते हैं - कार्बन सॉर्बेंट्स (ग्राफिटाइज्ड कार्बन ब्लैक, कार्बन मॉलिक्यूलर सिस्टर्स, एक्टिवेटेड कार्बन्स), नॉन-पोलर पॉलीमर सॉर्बेंट्स और सिलिका नॉन-पोलर ग्रुप्स के साथ मॉडिफाइड। कई सॉर्बेंट्स में एक सतह होती है जिसमें स्थानीयकृत सकारात्मक (सिलिका जैल, जिओलाइट्स, एल्यूमीनियम ऑक्साइड) या नकारात्मक (ग्राफ्टेड ध्रुवीय समूहों के साथ बहुलक सॉर्बेंट्स) चार्ज होते हैं। ऐसे शर्बत को आमतौर पर ध्रुवीय कहा जाता है। गैर-ध्रुवीय सॉर्बेंट्स का उपयोग गैस और तरल चरणों से गैर-ध्रुवीय और कमजोर ध्रुवीय पदार्थों को अलग करने और केंद्रित करने के लिए किया जाता है, जिनमें से अणुओं में ध्रुवीय कार्यात्मक समूह नहीं होते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि होती है, साथ ही उन्हें अलग करने के लिए भी। जलीय घोलों से ऐसे सॉर्बेंट्स पर कार्बनिक पदार्थों की सोखने की क्षमता निम्न क्रम में भिन्न होती है: एल्केन> एल्केन> एल्काइन> एरेन> ईथर> एस्टर> कीटोन> एल्डिहाइड> अल्कोहल> एमाइन। कुछ गैर-ध्रुवीय सॉर्बेंट्स, जैसे कि सक्रिय कार्बन, का उपयोग अक्सर उनके केलेट परिसरों के रूप में प्राकृतिक जल से धातु सूक्ष्म अशुद्धियों के समूह अलगाव और एकाग्रता के लिए किया जाता है। इस मामले में, एकाग्रता कारक ~ 104 तक पहुंच सकता है । ध्रुवीय सॉर्बेंट्स का उपयोग गैर-ध्रुवीय कार्बनिक और गैसीय मीडिया से ध्रुवीय यौगिकों को केंद्रित करने के लिए किया जाता है। उनकी इस विशेषता का एहसास तब होता है जब वे इस रूप में कार्य करते हैं

आरएनए+एच+

निर्दिष्ट वातावरण के ड्रायर की गुणवत्ता। उनके लिए सोखने की क्षमता श्रृंखला पहले दी गई के विपरीत है।

रसायन अधिशोषण का एक विशिष्ट उदाहरण है आयन एक्सचेंज सोरप्शन. इस प्रकार का शर्बत आयन विनिमय की क्षमता प्रदर्शित करने वाले शर्बत की विशेषता है। आमतौर पर ये बहुलक पदार्थ होते हैं जिनमें कार्यात्मक समूह होते हैं जो सॉर्बड घटकों के साथ आयनों या उद्धरणों का आदान-प्रदान करते हैं। इस प्रकार के अकार्बनिक पदार्थ हैं ऑक्सीहाइड्रेट (HO)x My Ez Op - xn H2 O (M, E - III-VI समूहों के तत्व), सल्फाइड Mx EU Sz, साइनोफेरेट MEU z (M - सिंगल या डबल चार्ज कटियन) सॉर्बेंट्स, साथ ही साथ हेटरोपोलर लवण जैसे BaSO4, LaF3 पर आधारित शर्बत। आयन-विनिमय गुणों वाले कार्बनिक पदार्थों में मैट्रिक्स पर ग्राफ्ट किए गए कार्यात्मक समूहों के साथ कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं। वे बहुलक मैट्रिक्स की संरचना और संरचना और आयनिक समूहों की प्रकृति से प्रतिष्ठित हैं। कार्बनिक आयन एक्सचेंजर्स के उदाहरण रासायनिक रूप से संशोधित सक्रिय कार्बन और सेलूलोज़ हैं, साथ ही एक विशेष नेटवर्क संरचना के साथ आयन एक्सचेंज रेजिन भी हैं।

मैट्रिक्स में निर्धारित कार्यात्मक समूहों की रासायनिक प्रकृति के अनुसार, आयन-एक्सचेंज रेजिन को कटियन एक्सचेंजर्स और आयनों एक्सचेंजर्स में विभाजित किया जाता है। वे क्रमशः पॉलीएसिड और पॉलीबेस का प्रतिनिधित्व करते हैं।

कटियन एक्सचेंजर्स में एसिड प्रकार के आयनिक समूह होते हैं: -SO3 H, -OP(OH)2, -OAs(OH)2, -N(CH2COOH)2। रासायनिक सूत्रकटियन एक्सचेंजर्स को आरएच (एच + -फॉर्म) या आरएनए (ना + -फॉर्म) के रूप में दर्शाया गया है। उन पर विनिमय प्रतिक्रियाएं निम्नलिखित समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती हैं:

आरएच+ना+

उदाहरण के लिए:

RSO3 - एच+ + ना+	RSO3 - ना+ + एच+
कटियन मोर्टार	कटियन मोर्टार

एनआरएचओएच-, ≡ एनएचओएच-। आयनों एक्सचेंजर्स के रासायनिक सूत्रों को आरओएच के रूप में दर्शाया गया है

(OH- फॉर्म) या RCl (Cl- फॉर्म)। आयनों एक्सचेंजर्स पर विनिमय प्रतिक्रियाएं समीकरण द्वारा प्रदर्शित की जाती हैं

आरओएच + एन−	रैन + ओएच−
उदाहरण के लिए:
R′NH+ 3 OH– + Cl–	R′NH+ 3 Cl– + OH–
अनियोनाइट घोल	अनियोनाइट घोल

आयन एक्सचेंजर्स के गुण काफी हद तक निश्चित और विपरीत आयनों के प्रकार और संख्या के साथ-साथ मैट्रिक्स की संरचना पर निर्भर करते हैं: रैखिक या शाखित। आयनिक कार्यात्मक समूहों के एसिड-बेस गुणों की गंभीरता की डिग्री से आयोनाइट को प्रतिष्ठित किया जाता है। कार्यात्मक समूहों के अत्यधिक स्पष्ट गुणों वाले आयन एक्सचेंजर्स अत्यधिक अम्लीय या अत्यधिक क्षारीय होते हैं। जोरदार एसिड आयन एक्सचेंजर्स में एक सल्फो समूह -SO3 H होता है, और दृढ़ता से बुनियादी वाले में एक चतुर्धातुक अमोनियम समूह -CH2 NR3 OH होता है। ये आयन एक्सचेंजर्स अम्लीय, तटस्थ और क्षारीय स्थितियों में आयन एक्सचेंज करने में सक्षम हैं।

मैं, कोनो

वातावरण। आयनाइट, जिसमें यह गुण कमजोर रूप से व्यक्त किया जाता है, कमजोर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स से संबंधित होते हैं। कमजोर एसिड आयन एक्सचेंजर्स में -COOH, -SiO3 H, -OH, और कमजोर बुनियादी -CH2 NHR2 OH जैसे समूह होते हैं। आयन एक्सचेंजर अणु में, आयनोजेनिक समूह या तो एक ही प्रकार के हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, -SO3 H या -COOH) या विभिन्न प्रकार के (उदाहरण के लिए, -SO3 H और -OH; -SO3 H और -COOH)।

आयन एक्सचेंजर्स की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक उनकी है विनिमय क्षमताएक समाधान से आयनों की एक निश्चित मात्रा को अवशोषित करने की क्षमता की विशेषता। यह आयन एक्सचेंजर में आयनोजेनिक समूहों की संख्या और उनके आयनीकरण की डिग्री से निर्धारित होता है। इसे आमतौर पर H+ या Cl− रूप में सूखे धुले राल के प्रति ग्राम विनिमेय आयनों के मोल समकक्षों की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है। स्थिर विधि द्वारा पूर्ण संतृप्ति की स्थिति में पाई जाने वाली धारिता कहलाती है पूर्ण वॉल्यूमेट्रिक क्षमता(ई पीओ), या स्थिर विनिमय क्षमता(ई एस.ओ.):

ई पीओ =	(С मैं ,शुरू - मैं ,अंतिम ) वी एफ

जहां सी आई, नच, सी - क्रमशः, आयन एक्सचेंजर द्वारा वी डब्ल्यू की मात्रा के साथ समाधान से अवशोषित घटक की प्रारंभिक और अंतिम (संतुलन) एकाग्रता; क्यू टी आयन एक्सचेंजर का द्रव्यमान है।

गतिशील विधि द्वारा पाई जाने वाली क्षमता, अर्थात्। जब संतृप्त विलयन आयन एक्सचेंजर परत के माध्यम से सफलता तक पहुँचाया जाता है, तो इसे कहा जाता है सफलता से पहले गतिशील विनिमय क्षमता(ई डीओ), और निष्कर्षण के पूर्ण समाप्ति तक लंघन करते समय - पूर्ण गतिशील विनिमय क्षमता(ई पी.डी.ओ.)। उत्तरार्द्ध हमेशा सफलता से पहले गतिशील विनिमय क्षमता से अधिक होता है, जिसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

ई डीओ =	सी मैं, वी शुरू करो

जहां वी डब्ल्यू - सी आई, नच की एकाग्रता के साथ समाधान की मात्रा, सफलता से पहले आयन एक्सचेंजर द्रव्यमान क्यू टी की एक परत के माध्यम से पारित हो गई।

सरलतम मामलों में, आयन एक्सचेंज को एक्सचेंज रिएक्शन समीकरण द्वारा वर्णित किया जाता है। इस तरह की प्रतिक्रियाएं आयनों एक्सचेंजर्स पर क्षार धातु के उद्धरणों और आयनों एक्सचेंजर्स पर मजबूत खनिज एसिड के आयनों के अलगाव के दौरान होती हैं:

	[आरबी]
आरए+बी+	आरबी + ए+ , के ए बी = [ आरए ] ,

जहां आयन एक्सचेंजर चरण में आयनों की एकाग्रता है; , विलयन में आयनों की सांद्रता है।

इस तरह की प्रतिक्रिया के ए / बी के संतुलन स्थिरांक को आमतौर पर कहा जाता है आयन एक्सचेंज स्थिरांक, या चयनात्मकता कारक(चयनात्मकता)। यह आयन एक्सचेंजर के लिए दो काउंटरों के सापेक्ष संबंध की विशेषता है।

यदि के ए / बी> 1, तो बी + आयन में आयन एक्सचेंजर के लिए ए + आयन की तुलना में अधिक आत्मीयता है। इस मामले में, आयन एक्सचेंजर में A+ आयन को B+ आयन से बदल दिया जाता है। अगर के ए/बी< 1, то

B+ आयन में आयन एक्सचेंजर के लिए A+ आयन की तुलना में कम आत्मीयता होती है; विनिमय नगण्य है। K A / B = 1 पर दोनों आयनों की आत्मीयता समान होती है, कोई चयनात्मकता नहीं होती है।

आयन एक्सचेंजर के लिए आयनों की सापेक्ष आत्मीयता चयनात्मकता की श्रृंखला में परिलक्षित होती है। क्षारीय धनायनों के मामले में जोरदार अम्लीय कटियन एक्सचेंजर्स के लिए, इस श्रृंखला का रूप है:

सीएस+ > आरबी+ > के+ > ना+ > ली+ ,

मजबूत आधार आयनों एक्सचेंजर्स के लिए:

ClO− 4 > NO− 3 > Br− > Cl− > F− ।

आयन-विनिमय शर्बत का उपयोग पानी को विआयनीकृत करने के लिए किया जाता है, जिससे इसे प्रयोगशाला अभ्यास में अत्यधिक शुद्ध रूप में प्राप्त करना संभव हो जाता है। इसके अलावा, उनका उपयोग कई भारी धातुओं को जलीय समाधानों से केंद्रित करने और अलग करने के लिए किया जाता है जो विश्लेषण के अधीन होते हैं। उदाहरण के लिए, सेल्युलोज का उपयोग तनु विलयनों से प्लैटिनम धातुओं को सांद्रित करने के लिए किया जाता है।

कब जटिल शर्बतसॉर्बेंट्स द्वारा पदार्थों का अवशोषण और प्रतिधारण उनके बीच एक महत्वपूर्ण दाता-स्वीकर्ता बातचीत के कारण होता है। यह शर्बत में अम्लीय और क्षारीय समूहों की एक साथ उपस्थिति के कारण होता है। इस प्रकार के सॉर्बेंट्स को अक्सर कॉम्प्लेक्सिंग सॉर्बेंट्स या कॉम्प्लेक्साइट्स कहा जाता है। विश्लेषणात्मक अभ्यास में, chelating समूहों वाले शर्बत का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनकी सोखने की क्षमता मैट्रिक्स की संरचना, इसमें कार्यात्मक समूहों की संख्या और प्रकृति पर दृढ़ता से निर्भर करती है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि किसी दिए गए शर्बत के विभिन्न बैचों के लिए उनकी विशेषताएं हमेशा स्पष्ट नहीं होती हैं। इस कारण से, विभिन्न बैचों के शर्बत का उपयोग नहीं किया जा सकता है तुलनात्मक मूल्यांकनउनकी सोखने की क्षमता का निर्धारण किए बिना। अधिक विशिष्ट एक विशेषता है, जैसे कि एकल सॉर्बेड आयन से संबंधित शर्बत क्षमता। यही कारण है कि

इमिनोडायसेटेट, ऑक्सीक्विनोलिन समूहों के साथ शर्बत, सोखने की क्षमता Cu2+ आयनों द्वारा निर्धारित की जाती है, और हाइड्राज़िन समूहों के साथ - Zn2+ द्वारा।

में पिछले 25 वर्षों में, एक पॉलीस्टायर्न मैट्रिक्स के आधार पर संश्लेषित केलेट सॉर्बेंट्स को जटिल बनाने के लिए, इसमें कार्यात्मक विश्लेषणात्मक समूहों की शुरूआत के साथ, एक जटिल, रूसी वैज्ञानिकों (एनएन बसरगिन एट अल।) उनकी कार्रवाई की सैद्धांतिक नींव विकसित की। मात्रात्मक सहसंबंधों की बनाई गई तार्किक प्रणाली, रसायन विज्ञान प्रक्रिया के मापदंडों की भविष्यवाणी करने का आधार है, के आधार पर केलेट परिसर की स्थिरता स्थिरांक

सॉर्बेंट अणु में प्रतिस्थापन के संरचनात्मक पैरामीटर से - हैमेट का इलेक्ट्रॉनिक स्थिरांक (σ):

मात्रात्मक सहसंबंधों की एक तार्किक प्रणाली द्वारा दर्शाए गए पॉलिमरिक चेलेटिंग सॉर्बेंट्स की कार्रवाई और अनुप्रयोग की सैद्धांतिक नींव, किसी पदार्थ के विश्लेषण में रसायन विज्ञान प्रक्रियाओं और इसके आवेदन के अभ्यास के क्षेत्र में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

निष्कर्षण के तरीके

निष्कर्षण दो अमिश्रणीय चरणों के बीच एक घटक के वितरण के आधार पर पदार्थों को अलग करने, अलग करने और ध्यान केंद्रित करने की एक विधि है। एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार, इन चरणों का संयोजन भिन्न हो सकता है। तरल निष्कर्षण में, ये तरल और तरल (पिघल) होते हैं,

में गैस - ठोस (तरल) और गैस, ठोस - ठोस और तरल या द्रव में।

सबसे अधिक बार, सिस्टम का उपयोग किया जाता है जिसमें एक चरण एक जलीय घोल होता है, दूसरा एक कार्बनिक विलायक होता है जो इसके साथ मिश्रित नहीं होता है। उत्तरार्द्ध एक पदार्थ हो सकता है जो निकालने योग्य यौगिक बनाने के लिए निकाले जाने वाले पदार्थ के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है, या एक ऐसा माध्यम जिसमें एक सक्रिय एजेंट होता है जो इस यौगिक को बनाता है। निकालने योग्य यौगिक के निर्माण के लिए जिम्मेदार पदार्थ को एक्सट्रैक्टेंट कहा जाता है, वह पदार्थ जो निष्कर्षण प्रणाली की भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को समग्र रूप से सुधारने का काम करता है उसे मंदक कहा जाता है। निकाले गए यौगिक वाले कार्बनिक चरण को अर्क कहा जाता है। किसी पदार्थ को एक अर्क से दूसरे चरण में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को आमतौर पर स्ट्रिपिंग कहा जाता है; स्ट्रिपिंग के लिए इच्छित चरण को स्ट्रिपिंग एजेंट कहा जाता है। तरल निष्कर्षण में, एक निश्चित संरचना के जलीय घोल द्वारा पुन: निकालने वाले की भूमिका निभाई जाती है, यह शुद्ध पानी भी हो सकता है।

निष्कर्षण एक काफी सरल, एक्सप्रेस, आसानी से स्वचालित ऑपरेशन है। प्रयोगशाला अभ्यास में, इसे पृथक्कारी कीप में किया जाता है,

में जो चरणों को मैन्युअल रूप से या यंत्रवत् हिलाकर मिश्रित किया जाता है। सरगर्मी के बाद, चरणों को खड़े होने और अलग करने की अनुमति दी जाती है। निष्कर्षण का लाभ इसकी बहुमुखी प्रतिभा है। निष्कर्षण लगभग सभी तत्वों द्वारा गठित विभिन्न प्रकृति के घटकों के निष्कर्षण पर लागू होता है। निष्कर्षण की सहायता से, सभी प्रकार की एकाग्रता और पृथक्करण किया जाता है।

में विश्लेषण के वाद्य तरीकों के संयोजन में, निष्कर्षण बहुघटक वस्तुओं, जैसे अयस्क, मिश्र धातु, शुद्ध पदार्थ, पौधे के प्राकृतिक और सिंथेटिक उत्पादों और जैविक मूल के विश्लेषण की सबसे जटिल समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है।

में निष्कर्षण का आधार संपर्क चरणों में पदार्थ की विभिन्न घुलनशीलता है। जब इसे किया जाता है, तो पदार्थ एक चरण से दूसरे चरण में जाता है, जब तक कि एक रासायनिक संतुलन स्थापित नहीं हो जाता है, जिसकी विशेषता है

yut वितरण गुणांक (Kd) या पदार्थ के निष्कर्षण की डिग्री (R .) ) तरल निष्कर्षण के संबंध में, हमारे पास है:

के डी =
	अनुसूचित जनजाति

क्यू रेफरी

क्यू ओ + क्यू इंच

oV o + вV в

जहां सी ओ , सी में - क्रमशः कार्बनिक और जलीय चरणों में निकाले गए पदार्थ की संतुलन एकाग्रता; क्यू रेफरी, क्यू इन, क्यू ओ - मूल, संतुलन जलीय और कार्बनिक चरणों में क्रमशः निकाले गए पदार्थ की एकाग्रता; वी ओ , वी में - संतुलन जलीय और कार्बनिक चरणों की मात्रा, क्रमशः।

यदि संतुलन प्रावस्थाओं के आयतन समान हैं, जैसा कि समीकरण (5.10) से निम्नानुसार है, हम प्राप्त करते हैं

	के डी + 1

K d >> 1 पर, लगभग पूर्ण पुनर्प्राप्ति देखी गई है (R ≈ 100%)। यदि वितरण गुणांक बहुत बड़ा नहीं है, तो R का वांछित मान प्राप्त करने के लिए, निष्कर्षण के कई दोहराव का सहारा लेना पड़ता है। दोहराव की संख्या n की गणना अनुपात से की जाती है

रेफरी से एलजी

		अनुसूचित जनजाति
	एलजी के डी

जहां सी रेफरी प्रारंभिक चरण में निकाले गए पदार्थ की संतुलन एकाग्रता है।

दो पदार्थों X और Y के पृथक्करण को चिह्नित करने के लिए, पृथक्करण कारक का उपयोग किया जाता है:

α एक्स वाई = के डी (एक्स) के डी (वाई)

या एकाग्रता कारक:

के सांद्र =	के डी (एक्स) (के डी (वाई) + 1)
	के डी (वाई) (के डी (एक्स) + 1)

एकाग्रता गुणांक अधिक वास्तविक रूप से पदार्थों के पृथक्करण की विशेषता है। स्वीकार्य परिणाम αX/Y ≥ 104 और के डी (वाई) के डी (एक्स) ≈ 1 के साथ प्राप्त होते हैं।

उदाहरण 5.1. एक एक्सट्रैक्टेंट के साथ, पदार्थ X को 1,000 के वितरण गुणांक के साथ निकाला जाता है, और पदार्थ Y को 0.1 के साथ निकाला जाता है। एक अन्य एक्सट्रैक्टेंट समान पदार्थों को क्रमशः 100 और 0.01 के वितरण गुणांक के साथ निकालता है। पृथक्करण दक्षता का मूल्यांकन करें।

समाधान । सूत्रों (5.9)-(5.14) का उपयोग करते हुए, हम पाते हैं

1) α एक्स / वाई \u003d 1,000: 0.1 \u003d 104; आरएक्स = 99.9%; आर वाई = 9.1%; के सांद्र = 11.0;

2) α एक्स / वाई \u003d 100: 0.01 \u003d 104; आरएक्स = 99.0%; आर वाई = 1.0%; के सांद्र = 100।

दूसरे मामले में, एकाग्रता 9 गुना बेहतर है।

निष्कर्षण के दौरान, कई प्रक्रियाएं एक साथ होती हैं, जो निकालने योग्य यौगिकों का निर्माण, चरणों के बीच उनका वितरण, स्थिर रूपों के गठन की प्रतिक्रियाएं (पृथक्करण, संघ, पोलीमराइजेशन) हैं जो घटकों के अर्क में पारित हो गए हैं। इंटरफेज़ संक्रमण के तंत्र के अनुसार, निष्कर्षण प्रक्रियाओं को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: भौतिक वितरण और प्रतिक्रियाशील निष्कर्षण के तंत्र द्वारा निष्कर्षण।

भौतिक वितरण के तंत्र द्वारा निष्कर्षण। इस मामले में, वितरण निकाले गए पदार्थ की सॉल्वैंशन ऊर्जा में अंतर के साथ जुड़ा हुआ है। कार्बनिक चरण में प्रमुख संक्रमण कमजोर रूप से हाइड्रेटेड पदार्थों के लिए मनाया जाता है, जिनमें से अणु तटस्थ, बड़े, गैर-ध्रुवीय या निम्न-ध्रुवीय होते हैं। अकार्बनिक पदार्थों में, उनमें अणु शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए, I 2, एचजीसीएल 2, एसएनबीआर 4, एएससीएल 3, बीआई 3, ओएसओ 4 . जलीय घोल में घुलने वाले पेट्रोलियम उत्पादों जैसे कार्बनिक पदार्थों के लिए, यह तंत्र अधिक विशिष्ट है। चूंकि इन पदार्थों की सॉल्वैंशन ऊर्जा नगण्य रूप से भिन्न होती है, इसलिए भौतिक निष्कर्षण की चयनात्मकता कम होती है। इसका उपयोग समूह एकाग्रता के लिए समीचीन है। तटस्थ कार्बनिक सॉल्वैंट्स - पेंटेन, हेक्सेन, कार्बन टेट्राक्लोराइड, ट्राइक्लोरोमेथेन, डाइक्लोरोमेथेन, कार्बन डाइसल्फ़ाइड - का उपयोग भौतिक निष्कर्षण के दौरान निकालने वाले के रूप में किया जाता है। इस प्रकार का निष्कर्षण व्यावहारिक महत्व का है, उदाहरण के लिए, जर्मेनियम टेट्राक्लोराइड को हाइड्रोक्लोरिक एसिड, ऑस्मियम और रूथेनियम के घोल से अलग करने के लिए संरचना MO के ऑक्साइड के रूप में। 4 मजबूत एसिड के समाधान से, रेडियोधर्मी आइसोटोप के परमाणु विखंडन उत्पादों के मिश्रण से आयोडीन रेडियोन्यूक्लाइड।

प्रतिक्रियाशील निष्कर्षण।प्रतिक्रियाशील निष्कर्षण के लिए, तटस्थ, अम्लीय और मूल अर्क का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन-, नाइट्रोजन-, और सल्फर युक्त, चेलेटिंग और मैक्रोसाइक्लिक यौगिकों को दाता परमाणुओं की प्रकृति के अनुसार अलग किया जाता है, जो निकाले गए घटक के साथ एक रासायनिक बंधन के गठन और निकालने वाले अणुओं की संरचनात्मक समानता के लिए जिम्मेदार होते हैं।

प्रति ऑक्सीजन युक्त एक्सट्रैक्टेंट्सकीटोन्स R1-C(O)-R2, सरल R1-O-R2 और जटिल R1-C(O)O-R2 या (RO)3 PO एस्टर, सल्फोऑक्साइड (R)2 SO, फिनोल ArOH, कार्बोक्जिलिक RCOOH और ऑर्गनोफॉस्फोरस शामिल हैं। (आरओ) 2 पी (ओ) ओएच एसिड। इस समूह के तटस्थ निकालने वाले धातु के उद्धरणों को समन्वय तंत्र द्वारा गठित सॉल्वैट्स के रूप में निकालते हैं, या आयनिक सहयोगी निकालने योग्य यौगिकों के आयनिक रूपों के साथ। निकाले गए यौगिकों के वितरण गुणांक, निकालने वालों की मूलभूतता में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं, उदाहरण के लिए, श्रृंखला में: फॉस्फेट (आरओ) 3 पीओ< фосфонаты (RO)2 R1 PO < фосфинаты (RO)R1 R2 PO < фосфиноксиды (R)3 PO. Кислотные экстрагенты экстрагируют катионные формы по механизму ионообменного замещения протона на ионы металла в их молекулах. Экстрагенты этого типа часто называют жидкими катионообменниками:

एन (एचआर)		+ (एमएन +)			एन (एच +)
				एन संगठन

एक्सट्रैक्टेंट्स के इस समूह का व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रतिनिधि di-2-एथिलहेक्सिलफॉस्फोरिक एसिड है, जो समान गुणों वाले कई तत्वों को अलग करना संभव बनाता है।

प्रति नाइट्रोजन युक्त अर्कप्रतिस्थापन की विभिन्न डिग्री के ऐमीन शामिल हैं Rn NH3 - n और लवण R4 NX। अमाइन को जोड़ और आयन एक्सचेंज के तंत्र द्वारा निकाला जाता है:

(एच+)		+ (एक्स-)	+ (आर

	एन+ एक्स−) + (ए−)			एन+ ए− ) + (एक्स− )

एसिड नाइट्रोजन युक्त एक्सट्रैक्टेंट्स के साथ अतिरिक्त प्रतिक्रिया द्वारा निकाले जाते हैं, और एक्स-आयन की ताकत और त्रिज्या में वृद्धि के साथ उनका निष्कर्षण बढ़ता है। यह प्रतिक्रिया समाधान से धातु एसिड परिसरों के निष्कर्षण को रेखांकित करती है।

सल्फर युक्त अर्ककई ऑक्सीजन युक्त एक्सट्रैक्टेंट्स के अनुरूप हैं, जिसमें ऑक्सीजन परमाणु को सल्फर परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इनमें से थियोएथर सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उनके निष्कर्षण गुण चॉकोफाइल तत्वों के जटिल यौगिकों में लिगैंड्स के इंट्रास्फेयर प्रतिस्थापन की विषम प्रतिक्रियाओं में भाग लेने की उनकी प्रवृत्ति के कारण हैं। तांबे, चांदी, पारा, सोना, प्लेटिनम धातुओं के साथ सबसे मजबूत बंधन बनते हैं। परिणामी परिसरों को गतिज जड़ता और खराब पुन: निष्कर्षण क्षमता की विशेषता है। इस कारण से, वे मुख्य रूप से समूह एकाग्रता और इन तत्वों के अलगाव के लिए उपयोग किए जाते हैं।

चेलेटिंग एक्सट्रैक्टेंट्सजटिल शर्बत के समान कार्यात्मक समूह होते हैं। उनमें दाताओं के रूप में विभिन्न संयोजनों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर परमाणु होते हैं। एक जटिल कारक दोनों संपर्क चरणों में होने वाली साइड प्रतिक्रियाओं की भीड़ है। वितरण गुणांक उच्च हैं। कम चयनात्मकता और पूर्ण घुलनशीलता द्वारा विशेषता। इसलिए, इस प्रकार के अर्क का उपयोग मुख्य रूप से समूह निष्कर्षण के लिए किया जाता है। कुछ निष्कर्षण स्थितियां बनाकर: पीएच, निष्कर्षण अभिकर्मक की एकाग्रता, मंदक, मास्किंग एजेंट, निष्कर्षण की चयनात्मकता प्राप्त करना संभव है।

मैक्रोसाइक्लिक एक्सट्रैक्टेंट्सकई वैकल्पिक अंशों के मैक्रोसाइक्लिक यौगिक हैं -CH2 -CH2 -X-, जहां X ऑक्सीजन, सल्फर और (या) नाइट्रोजन परमाणु हैं। मैक्रोसायकल जिनमें हेटेरोएटम एक ऑक्सीजन परमाणु होता है, क्राउन ईथर कहलाते हैं। इन यौगिकों की निष्कर्षण क्षमता और चयनात्मकता रिंग के आकार और संरचना के साथ-साथ रिंग में सक्रिय हेटेरोएटम और प्रतिस्थापन की प्रकृति से निर्धारित होती है। उनके द्वारा चयनात्मक निष्कर्षण एक आयन जोड़ी के रूप में होता है, यदि एक्सट्रैक्टेंट की गुहा के आयामों और धनायन के बीच एक पत्राचार होता है। इनका उपयोग K+, Tl+, Pb2+, Hg2+, Sr2+, Ca2+ और अन्य धातु आयनों को अलग करने के लिए किया जाता है।

सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण। तरल निष्कर्षण, जिसमें एक्सट्रैक्टेंट एक तरल पदार्थ होता है, कहलाता हैसुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण.

एक द्रव एक सुपरक्रिटिकल अवस्था में एक पदार्थ है, अर्थात। तापमान और दबाव महत्वपूर्ण से अधिक पर। एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार, द्रव तरल और गैस के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति में रहता है। इसका घनत्व गैस के घनत्व से 102-103 गुना अधिक है, और किसी पदार्थ की विशेषता के मूल्यों से कम या करीब है

तरल अवस्था। द्रव की चिपचिपाहट लगभग गैस की चिपचिपाहट के बराबर होती है, जबकि साथ ही यह संबंधित तरल की चिपचिपाहट से 10-100 गुना कम होती है। आमतौर पर, CO2, NH3, NO, C2-C6 अल्केन्स और उनके कुछ हलोजन-प्रतिस्थापित, C1-C3 लोअर अल्केनॉल और बेंजीन एक तरल पदार्थ की भूमिका निभाते हैं। एक नियम के रूप में, उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थ 4 से 20 एमपीए के दबाव और 300 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर संचालन की अनुमति देते हैं। इसके गुणों और उपलब्धता में पसंदीदा कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) है। कुछ पदार्थों को तरल पदार्थों में जोड़कर पृथक्करण चयनात्मकता को नियंत्रित किया जाता है। मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों को निकालने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण है। इसकी सहायता से, उदाहरण के लिए, पर्यावरणीय वस्तुओं, भोजन, दवाओं, पेट्रोलियम उत्पादों का विश्लेषण करें। सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण का उपयोग लगातार कार्बनिक प्रदूषकों और सुपरकोटॉक्सिकेंट्स के निशान के निर्धारण में विशेष रूप से प्रभावी है।

गैस निष्कर्षण।यह संघनित और गैस चरणों के बीच पदार्थों के वितरण के आधार पर अलगाव और पृथक्करण की एक विधि है। जब गैस निष्कर्षण किया जाता है, तो घटक तरल या ठोस चरण से गैस चरण में जाते हैं। गैस निष्कर्षण की प्रक्रिया कई मायनों में तरल निष्कर्षण में भौतिक वितरण के समान है। वितरण गुणांक को आमतौर पर प्रारंभिक संघनित चरण (सी एल (ठोस) 0) में घटक की एकाग्रता के अनुपात के रूप में गैस चरण (सी जी) में इसकी एकाग्रता के रूप में दर्शाया जाता है:

	के डी =	सी डब्ल्यू (टीवी) 0

K d का मान गैस चरण की प्रकृति पर बहुत कम निर्भर करता है और तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करता है:

लॉग के डी			- बी मैं,

जहाँ A i , B i - निकाले गए घटक की विशेषता वाले पैरामीटर। गैस निष्कर्षण का गतिशील संस्करण, जिसे निरंतर भी कहा जाता है

गैस निष्कर्षण, बुदबुदाहट के साथ महसूस किया जाता है - एक निश्चित अवधि के लिए गैस चरण का निरंतर मार्ग। इस विकल्प का उपयोग वितरण गुणांक के छोटे मानों के लिए किया जाता है। यह नीचे है गतिशील चरण विश्लेषण. उड़ाए गए घटकों को सोरशन ट्यूब या क्रायोजेनिक ट्रैप में कैद किया जाता है और फिर गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा निर्धारित किया जाता है। घटकों की एकाग्रता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

सी जी =	सी		-वी जी
		वी जी + वी एफ

जहां वी जी , वी डब्ल्यू - क्रमशः गैस निकालने वाले की मात्रा, पारित हो गई और नमूने से ऊपर रही।

गैस निष्कर्षण का उपयोग पानी और ठोस नमूनों - मिट्टी, खाद्य पदार्थों, फार्मास्यूटिकल्स और बहुलक सामग्री से वाष्पशील सूक्ष्म अशुद्धियों को अलग और केंद्रित करने के लिए किया जाता है।

1) शारीरिक तरीके: वाष्पीकरण (वाष्पीकरण), आसवन

वाष्पीकरण - विलायक का अधूरा वाष्पीकरण (मात्रा में कमी - एकाग्रता)

वाष्पीकरण - विलायक का शुष्कता में वाष्पीकरण (शुष्क अवशेषों के बाद में थोड़ी मात्रा में विघटन के साथ)

आसवन - वाष्पशील घटकों का पृथक्करण

2) रासायनिक तरीके: वर्षा, सह-वर्षा

वर्षण - पृथक्करण (विश्लेषण का व्यवस्थित पाठ्यक्रम); एकाग्रता (आयन की वर्षा का विश्लेषण समाधान की एक बड़ी मात्रा और एक छोटी मात्रा में अवक्षेप के विघटन से निर्धारित किया जाना है)

सह वर्षा - एक अवक्षेपित मैक्रोकंपोनेंट के साथ दी गई परिस्थितियों में घुलनशील माइक्रोकंपोनेंट के एक ही घोल से एक साथ वर्षा।

सह-वर्षा के कारण: 1) सतह सोखना - जमा हुआ पदार्थ कलेक्टर की सतह पर सोख लिया जाता है और उसके साथ जमा हो जाता है; 2) रोड़ा - कलेक्टर तलछट के अंदर एक अवक्षेपित आयन के साथ मातृ शराब के एक हिस्से का यांत्रिक कब्जा; 3) समावेशन - मिश्रित क्रिस्टल का निर्माण

सह-वर्षा का उपयोग सूक्ष्म मात्रा में विश्लेषण किए गए घोल में मौजूद पदार्थों को केंद्रित करने के लिए किया जाता है, इसके बाद उनका निर्धारण सांद्रता में किया जाता है।

3) भौतिक और रासायनिक तरीके: निष्कर्षण, क्रोमैटोग्राफी

निष्कर्षण - एक उपयुक्त विलायक का उपयोग करके किसी घोल या सूखे मिश्रण से पदार्थ निकालने की एक विधि। एक समाधान से निष्कर्षण के लिए, सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है जो इस समाधान के साथ अमिश्रणीय होते हैं, लेकिन जिसमें पदार्थ पहले विलायक की तुलना में बेहतर रूप से घुल जाता है। निष्कर्षण का उपयोग रासायनिक, तेल शोधन, भोजन, धातुकर्म और दवा उद्योगों में किया जाता है।

क्रोमैटोग्राफी - पदार्थों के मिश्रण को अलग करने और विश्लेषण करने के साथ-साथ अध्ययन करने के लिए गतिशील सोखना विधि भौतिक और रासायनिक गुणपदार्थ। यह दो चरणों के बीच पदार्थों के वितरण पर आधारित है - स्थिर (ठोस चरण या एक निष्क्रिय वाहक पर तरल पदार्थ) और मोबाइल (गैस या तरल चरण)।

88. गुणात्मक रासायनिक विश्लेषण के तरीके

माइक्रोक्रिस्टलोस्कोपिक विश्लेषण

प्रतिक्रियाओं का उपयोग धनायनों और आयनों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट क्रिस्टल आकार वाले यौगिक बनते हैं। क्रिस्टल निर्माण की आकृति और दर प्रतिक्रिया की स्थिति से प्रभावित होती है। माइक्रोक्रिस्टलोस्कोपिक प्रतिक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका विलायक के तेजी से वाष्पीकरण द्वारा निभाई जाती है, जो समाधान की एकाग्रता की ओर जाता है और इसके परिणामस्वरूप, आयन के निर्धारण की संवेदनशीलता में वृद्धि होती है।

पाइरोकेमिकल विश्लेषण

जब पदार्थों को बर्नर की लौ में गर्म किया जाता है, तो विभिन्न विशिष्ट घटनाएं देखी जा सकती हैं: वाष्पीकरण, पिघलना, रंग बदलना, लौ का रंग बदलना। इन सभी परिघटनाओं का उपयोग किसी पदार्थ के प्रारंभिक परीक्षण के लिए गुणात्मक विश्लेषण में किया जाता है। कभी-कभी पाइरोकेमिकल प्रतिक्रियाओं की मदद से इसे बढ़ाना संभव है चयनात्मकता और दृढ़ संकल्प की संवेदनशीलता. पायरोकेमिकल प्रतिक्रियाएंक्षेत्र में खनिजों के विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

ज्वाला रंग

जब एक धातु नमक समाधान को लौ में पेश किया जाता है, तो कई जटिल प्रक्रियाएं होती हैं: वाष्पीकरण, ठोस एरोसोल का निर्माण, पृथक्करण, आयनीकरण, ऑक्सीजन के साथ बातचीत, परमाणुओं, आयनों और अणुओं का उत्तेजना। इन प्रक्रियाओं का अंतिम परिणाम विश्लेषणात्मक रूप से प्रयुक्त प्रभाव है - लौ चमक.

89. यौगिकों की मात्रात्मक संरचना का निर्धारण करने के तरीके

90. बुनियादी भौतिक मात्रा

भौतिक मात्रा – भौतिक संपत्तिभौतिक वस्तु, भौतिक घटना, प्रक्रिया, जिसे मात्रात्मक रूप से चित्रित किया जा सकता है।

भौतिक मात्रा का मान - इस भौतिक मात्रा को दर्शाने वाली एक संख्या, माप की इकाई को दर्शाती है जिसके आधार पर उन्हें प्राप्त किया गया था।

भौतिक इकाइयों की प्रणाली - भौतिक मात्राओं की माप की इकाइयों का एक सेट, जिसमें माप की तथाकथित बुनियादी इकाइयों की एक निश्चित संख्या होती है, और माप की शेष इकाइयों को इन मूल इकाइयों के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है। एसआई (सिस्टम इंटरनेशनल) इकाइयों की अंतरराष्ट्रीय प्रणाली है। दैनिक जीवन और विज्ञान और प्रौद्योगिकी दोनों में, SI दुनिया में इकाइयों की सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रणाली है।

SI प्रणाली में, प्रत्येक आधार मात्रा की एक संगत इकाई होती है: लंबाई की इकाई- मीटर (एम); समय की इकाई- दूसरा (एस); द्रव्यमान की इकाई- किलोग्राम (किलो); इकाइयों शक्ति दीक्षा विद्युत प्रवाह - एम्पीयर (ए); तापमान इकाई- केल्विन (के); पदार्थ की इकाई- मोल (मोल); चमकदार तीव्रता की इकाई- कैंडेला (सीडी)

व्यावहारिक उपयोग में, अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली की इकाइयाँ अक्सर या तो बहुत बड़ी या बहुत छोटी निकली जाती हैं, इसलिए, विशेष उपसर्गों की मदद से, दशमलव गुणक और उप-गुणक बनाए जा सकते हैं।

ध्वनि	हां	10 1	फैसले	डी	10 -1
हेक्टो	जी	10 2	सेंटी	से	10 -2
किलो	प्रति	10 3	मिली	एम	10 -3
मेगा	एम	10 6	माइक्रो	एमके	10 -6
गीगा	जी	10 9	नैनो	एन	10 -9
तेरा	टी	10 12	पिको	पी	10 -12
पेटा	पी	10 15	फीमेल्टो	एफ	10 -15
परीक्षा	इ	10 18	करने पर	लेकिन	10 -18

91. भौतिक विधियों की अवधारणा और उनका वर्गीकरण

92. विशेषज्ञ अनुसंधान में भौतिक विधियों का उपयोग

93. भौतिक मात्रा "घनत्व" की अवधारणा। घनत्व निर्धारित करने के तरीके

घनत्व - शरीर के द्रव्यमान के अनुपात के बराबर एक भौतिक मात्रा इसकी मात्रा ( = एम / वी) घनत्व की परिभाषा के आधार पर, इसका आयाम किग्रा / मी 3एसआई प्रणाली में

किसी पदार्थ का घनत्व निर्भर करता हैपरमाणुओं का द्रव्यमान जिसमें यह होता है, और पदार्थ में परमाणुओं और अणुओं के पैकिंग घनत्व पर। परमाणुओं का द्रव्यमान जितना अधिक होता है और वे एक-दूसरे के जितने करीब होते हैं, घनत्व उतना ही अधिक होता है।

घनत्व मीटर तरल पदार्थ, गैसों और ठोस पदार्थों के घनत्व को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।

एक अमानवीय पदार्थ का घनत्व - द्रव्यमान और आयतन का अनुपात, जब बाद वाला उस बिंदु पर सिकुड़ता है जिस पर घनत्व मापा जाता है। कुछ मानक भौतिक परिस्थितियों में दो पदार्थों के घनत्व के अनुपात को आपेक्षिक घनत्व कहा जाता है; तरल और ठोस के लिएयह एक तापमान पर मापा जाता है टी, आमतौर पर 4 डिग्री सेल्सियस पर आसुत जल के घनत्व के सापेक्ष, गैसों के लिए- सामान्य परिस्थितियों में शुष्क हवा या हाइड्रोजन के घनत्व के संबंध में ( टी= 273के, पी = 1.01 10 5 पा)।

मुक्त प्रवाह और झरझरा ठोस के लिए, घनत्व को प्रतिष्ठित किया जाता हैसत्य (एक घनी सामग्री का द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन जिसमें छिद्र नहीं होते हैं), स्पष्ट (अनाज या दानों से बनी झरझरा सामग्री का द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन) और थोक (सामग्री की एक परत का द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन)।

94. भौतिक मात्रा "द्रव्यमान" की अवधारणा। द्रव्यमान निर्धारित करने के तरीके

वज़न एक अदिश भौतिक मात्रा है, जो पदार्थ की मुख्य विशेषताओं में से एक है, जो इसके जड़त्वीय और गुरुत्वाकर्षण गुणों को निर्धारित करती है। जड़त्वीय द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के बीच भेद।

द्रव्यमान की अवधारणा को यांत्रिकी में पेश किया गया था मैं न्यूटन. शास्त्रीय यांत्रिकी में न्यूटनद्रव्यमान किसी पिंड के संवेग (गति की मात्रा) की परिभाषा में शामिल है: संवेग आरशरीर की गति के समानुपाती वी , पी = एमवी (1). आनुपातिकता कारक - किसी दिए गए शरीर के लिए एक स्थिर मूल्य एम- और शरीर का द्रव्यमान है। द्रव्यमान की एक समान परिभाषा शास्त्रीय यांत्रिकी की गति के समीकरण से प्राप्त की जाती है एफ = मा(2). यहाँ द्रव्यमान शरीर पर कार्य करने वाले बल के बीच आनुपातिकता का गुणांक है एफऔर इसके कारण शरीर का त्वरण ए. संबंध (1) और (2) द्वारा परिभाषित द्रव्यमान को कहा जाता है जड़त्वीय (जड़त्वीय) द्रव्यमान ; यह शरीर के गतिशील गुणों की विशेषता है, शरीर की जड़ता का एक उपाय है: एक स्थिर बल पर, शरीर का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, उतना ही कम त्वरण प्राप्त होगा, अर्थात। धीमी गति से इसके आंदोलन की स्थिति बदल जाती है।

गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत में न्यूटनद्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के स्रोत के रूप में कार्य करता है। प्रत्येक पिंड पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाता है (और अन्य पिंडों द्वारा बनाए गए गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से प्रभावित होता है, जिसकी ताकत भी पिंडों के द्रव्यमान के समानुपाती होती है)। यह क्षेत्र न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम द्वारा निर्धारित बल के साथ किसी अन्य पिंड के इस शरीर के प्रति आकर्षण का कारण बनता है: एफ = जी * (एम 1 * एम 2 / आर 2) - (3), जहां आरनिकायों के बीच की दूरी है, जीसार्वत्रिक गुरुत्वीय स्थिरांक है, a एम 1और एम2आकर्षित निकायों के द्रव्यमान हैं।

सूत्र (3) से वजन का सूत्र प्राप्त करना आसान है आरद्रव्यमान का पिंड एमपृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में: पी = मिलीग्राम(4). यहां जी \u003d जी * एम / आर 2- पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में मुक्त रूप से गिरने का त्वरण। संबंध (3) और (4) द्वारा परिभाषित द्रव्यमान कहलाता है शरीर का गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान .

तराजू - पिंडों के द्रव्यमान (वजन) को उन पर अभिनय करने वाले वजन से निर्धारित करने के लिए एक उपकरण, लगभग इसे गुरुत्वाकर्षण के बराबर मानते हुए। एक उदाहरण के रूप में, शरीर के वजन के माप पर विचार करें, जिसे हम साधारण समान भुजा वाले पैमानों का उपयोग करके मापते हैं। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बलों का निर्माण होता है। इन बलों के साथ शरीर का द्रव्यमान एक कप पर दबाव डालता है, और भार का द्रव्यमान दूसरे पर। वजन उठाकर, हम संतुलन प्राप्त करते हैं, अर्थात। इन बलों की समानता यह हमें यह कहने का अधिकार देता है कि तौले गए पिंड का द्रव्यमान भार के द्रव्यमान के बराबर है, यह मानते हुए कि कपों के बीच की दूरी पर गुरुत्वाकर्षण बल समान रहता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, द्रव्यमान को मापने के लिए, हमें शरीर के द्रव्यमान और भार को बलों में बदलना पड़ा, और बलों की एक दूसरे के साथ तुलना करने के लिए, हमें उनकी कार्रवाई को संतुलन लीवर के यांत्रिक आंदोलन में बदलना पड़ा।

विद्युत रासायनिक पृथक्करण विधियाँ मौलिक अवस्था में एक अक्रिय इलेक्ट्रोड पर एनालिट की रिहाई पर या एक अघुलनशील अवक्षेप के रूप में आधारित होती हैं जो विश्लेषण किए गए समाधान के माध्यम से एक निरंतर विद्युत प्रवाह पारित होने पर अवक्षेपित होता है।

चैप में विद्युत रासायनिक पृथक्करण विधियों के सिद्धांत और व्यवहार का विस्तार से वर्णन किया गया है। VI.

वर्तमान में, अधिकांश रासायनिक तत्वों के यौगिकों को अलग करने के लिए विद्युत रासायनिक विधियों का उपयोग किया जाता है और इस तथ्य के कारण बहुत सुविधाजनक साबित हुआ है कि उन्हें विश्लेषण किए गए समाधान में विदेशी पदार्थों की शुरूआत की आवश्यकता नहीं है। का उपयोग करते हुए विभिन्न तरीकेप्लैटिनम या अन्य इलेक्ट्रोड और एक पारा कैथोड, साथ ही आंतरिक इलेक्ट्रोलिसिस (देखें Ch। VI, § 5), एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, वैनेडियम, यूरेनियम केशन का उपयोग करके इलेक्ट्रोकेमिकल बयान क्रोमियम, लोहा, कोबाल्ट, निकल, जस्ता से अलग किया जा सकता है। धनायन, तांबा, चांदी, कैडमियम, जर्मेनियम, मोलिब्डेनम, टिन, बिस्मथ और अन्य तत्व। अलौह धातुओं, उनके मिश्र धातुओं और अयस्कों के विश्लेषण में अशुद्धियों को मुख्य घटकों से अलग करना भी संभव है।

विभिन्न इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से जमा किए गए आयनों से युक्त एक जटिल मिश्रण का पृथक्करण या तो एक उपयुक्त इलेक्ट्रोलाइट का चयन करके, या इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा इलेक्ट्रोड क्षमता के स्वचालित नियंत्रण के साथ प्राप्त किया जाता है, जिस पर इलेक्ट्रोडपोजिशन किया जाता है।

पारा कैथोड पर जमाव। खास लुक के साथ! इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण एक पारा कैथोड पर जमाव है। इस मामले में, एक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत धातुओं को पारा पर अमलगम के गठन के साथ छोड़ा जाता है। नतीजतन, कई धातुओं का अलगाव और पृथक्करण जल्दी और मात्रात्मक रूप से होता है। कुछ धातुएँ (उदाहरण के लिए, ) जो एक ठोस कैथोड पर नहीं निकलती हैं, एक पारा कैथोड पर इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान मात्रात्मक रूप से जारी की जाती हैं। हालांकि, कई धातुएं (उदाहरण के लिए,) पारा कैथोड पर जमा नहीं होती हैं।

पारा कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस विशेष उपकरणों (चित्र। 95) में किया जाता है। ऐसा करने के लिए, लगभग 200 ग्राम धातु के पारा को उस बर्तन में पेश किया जाता है जिसमें इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है, विश्लेषण किया गया घोल डाला जाता है, और इलेक्ट्रोलिसिस लगभग . एनोड विलयन की सतह पर स्थिर होता है। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान पारा उभारा जाता है। इलेक्ट्रोलिसिस के अंत में, समाधान के नमूने को अलग किए गए तत्वों को नकारात्मक प्रतिक्रिया देनी चाहिए।

धारा को बाधित किए बिना, पारा से घोल को निकाल दिया जाता है और पारा को पानी से धोया जाता है। धोने के पानी को मुख्य घोल में मिलाया जाता है। पारा कैथोड पर पृथक तत्वों से मुक्त परिणामी समाधान का विश्लेषण किया जाता है। यदि इसमें जमा धातुओं को पारे से निकालना आवश्यक हो तो अमलगम अम्ल में घुल जाता है या पारा आसुत हो जाता है।

पारा कैथोड का उपयोग करके, आप अलग कर सकते हैं:

ए) लोहा, जस्ता, तांबा से एल्यूमीनियम;

बी) इंडियम, रेनियम, मोलिब्डेनम, जर्मेनियम से टाइटेनियम;

ग) मोलिब्डेनम से वैनेडियम;

डी) पारा कैथोड (लोहा, जस्ता, कोबाल्ट, निकल, क्रोमियम, चांदी, तांबा, कैडमियम, पारा, टिन, प्लैटिनम, सोना, आदि) पर जारी सभी तत्वों से फास्फोरस और आर्सेनिक के यौगिक।

उदाहरण के लिए, पारा कैथोड पर इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा लोहे की रिहाई के आधार पर लोहे के आयनों और अन्य तत्वों की उपस्थिति में एल्यूमीनियम के मात्रात्मक निर्धारण की एक विधि इस प्रकार है। सबसे पहले, पारा कैथोड पर सल्फ्यूरिक एसिड के घोल से लोहे को अलग किया जाता है; लोहे के साथ, अन्य तत्व निकलते हैं: जस्ता, क्रोमियम, निकल, कोबाल्ट, आदि। एल्यूमीनियम, बेरिलियम, टाइटेनियम, फास्फोरस, आदि के आयन घोल में रहते हैं। फिर एल्यूमीनियम आयनों को सामान्य तरीके से निर्धारित किया जाता है, जो से अवक्षेपित होते हैं अमोनिया या कमजोर एसिटिक एसिड समाधान में ऑक्सीक्विनोलिन या कपफेरॉन के साथ छानना। कपफेरॉन के साथ अम्लीय घोल में टाइटेनियम अवक्षेपित होता है।

इलेक्ट्रोकेमिकल विधियों का उपयोग न केवल तत्वों के पृथक्करण और अलगाव के लिए किया जा सकता है, बल्कि विश्लेषणों की एकाग्रता के लिए भी किया जा सकता है।

पारा की एक स्थिर बूंद पर निर्धारित होने वाले तत्व की इस तरह की एकाग्रता (संचय) अमलगम पोलरोग्राफी की विधि में होती है। विधि का सार इस तथ्य में निहित है कि कुछ समय के लिए इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा निर्धारित की जा रही धातु की सीमित धारा की क्षमता पर, यह पारा की एक स्थिर बूंद पर एक तनु समाधान से एक अमलगम के रूप में केंद्रित होता है, जो कार्य करता है पारा माइक्रोइलेक्ट्रोड के रूप में। फिर, एक रैखिक रूप से भिन्न वोल्टेज पर, एक एनोडिक अमलगम विघटन वक्र दर्ज किया जाता है। इस मामले में, एनोडिक चोटियों को पोलरोग्राम पर प्राप्त किया जाता है, जिसकी स्थिति संभावित रूप से पदार्थ की प्रकृति को दर्शाती है, और शिखर की ऊंचाई अशुद्धता एकाग्रता की विशेषता है।

विधि बार्कर द्वारा प्रस्तावित की गई थी और शेन, केमुल्या, ए.जी. स्ट्रोमबर्ग, ई.एन. विनोग्रादोवा, एल.एन. वासिलीवा, एस.आई. सिन्याकोवा और अन्य द्वारा अध्ययन किया गया था। पारा की स्थिर बूंद पर प्रारंभिक एकाग्रता (संचय) के साथ अमलगम पोलरोग्राफी के लिए महान सैद्धांतिक और व्यावहारिक मूल्य द्वारा दर्शाया गया है धातु अमलगम पर अनुसंधान के क्षेत्र में एमटी कोज़लोवस्की का काम।

चावल। 95. बुध कैथोड।

परिणामी अमलगम के बाद के एनोडिक ध्रुवीकरण के साथ पारा की एक स्थिर बूंद पर निर्धारित किए जाने वाले तत्वों के इलेक्ट्रोकेमिकल प्रीकॉन्सेंट्रेशन का संयोजन पारंपरिक पोलरोग्राफी विधि की तुलना में परिमाण के कई आदेशों द्वारा विधि की संवेदनशीलता को बढ़ाना संभव बनाता है। अल्ट्राप्योर धातुओं, रासायनिक अभिकर्मकों और अर्धचालक पदार्थों के विश्लेषण के लिए यह बहुत व्यावहारिक महत्व है।

इलेक्ट्रोकेमिकल (पोलरोग्राफिक) विधि द्वारा परिमाण के क्रम की सूक्ष्म अशुद्धियों को केंद्रित करने के लिए कई विकल्प हैं। सामान्य सिद्धांतउनका एक स्थिर इलेक्ट्रोड पर प्रारंभिक इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा निर्धारित तत्वों का संचय है।

इलेक्ट्रोकेमिकल एकाग्रता के उद्देश्य के लिए, जिंक, एल्यूमीनियम, इंडियम, टिन, आर्सेनिक, गैलियम, यूरेनियम लवण, रासायनिक रूप से शुद्ध अभिकर्मकों, जैविक वस्तुओं, खाद्य उत्पादों, आदि में अशुद्धियों को निर्धारित करने के लिए अमलगम पोलरोग्राफी तकनीक विकसित की गई है।