Fizika-kimyoviy tadqiqotlar analitik kimyoning bir tarmog'i sifatida inson hayotining barcha sohalarida keng qo'llaniladi. Ular namuna tarkibidagi komponentlarning miqdoriy komponentini aniqlash orqali qiziqtiruvchi moddaning xususiyatlarini o‘rganish imkonini beradi.
Madda tadqiqoti
Ilmiy tadqiqot - tushunchalar va bilimlar tizimini olish uchun ob'ekt yoki hodisa haqidagi bilimdir. Amal qilish printsipiga ko'ra, qo'llaniladigan usullar quyidagilarga bo'linadi:
- ampirik;
- tashkiliy;
- tarjimon;
- sifat va miqdoriy tahlil usullari.
Empirik tadqiqot usullari o'rganilayotgan ob'ektni tashqi ko'rinishlar tomondan aks ettiradi va kuzatish, o'lchash, tajriba, taqqoslashni o'z ichiga oladi. Empirik tadqiqot ishonchli faktlarga asoslanadi va tahlil uchun sun'iy vaziyatlar yaratishni o'z ichiga olmaydi.
Tashkiliy usullar - qiyosiy, uzunlamasına, kompleks. Birinchisi, ob'ektning turli vaqtlarda va turli sharoitlarda olingan holatlarini taqqoslashni nazarda tutadi. Uzunlamasına - ob'ektni kuzatishuzoq vaqt davomida tadqiqot. Kompleks uzunlamasına va qiyosiy usullarning kombinatsiyasi.
Tarlqin usullari - genetik va strukturaviy. Genetik variant ob'ektning paydo bo'lgan paytdan boshlab rivojlanishini o'rganishni o'z ichiga oladi. Strukturaviy usul ob'ekt tuzilishini o'rganadi va tavsiflaydi.
Analitik kimyo sifat va miqdoriy tahlil usullari bilan shug’ullanadi. Kimyoviy tadqiqotlar o'rganilayotgan ob'ekt tarkibini aniqlashga qaratilgan.
Miqdoriy tahlil usullari
Analitik kimyoda miqdoriy tahlil yordamida kimyoviy birikmalarning tarkibi aniqlanadi. Amaldagi deyarli barcha usullar moddaning kimyoviy va fizik xususiyatlarining uning tarkibiga bog'liqligini o'rganishga asoslangan.
Miqdoriy tahlil umumiy, toʻliq va qisman. Umumiy o'rganilayotgan ob'ektdagi barcha ma'lum moddalar miqdorini, ularning tarkibida bor yoki yo'qligidan qat'iy nazar aniqlaydi. To'liq tahlil namunadagi moddalarning miqdoriy tarkibini topish bilan ajralib turadi. Qisman variant faqat ushbu kimyoviy tadqiqotda qiziq boʻlgan komponentlar mazmunini belgilaydi.
Tahlil usuliga ko`ra usullar uch guruhga bo`linadi: kimyoviy, fizikaviy va fizik-kimyoviy. Ularning barchasi moddaning fizik yoki kimyoviy xossalarining o‘zgarishiga asoslanadi.
Kimyoviy tadqiqotlar
Ushbu usul har xil miqdordagi kimyoviy tarkibdagi moddalarni aniqlashga qaratilgan.reaktsiyalar. Ikkinchisi tashqi ko'rinishga ega (rang o'zgarishi, gazning chiqishi, issiqlik, cho'kma). Ushbu usul zamonaviy jamiyat hayotining ko'plab sohalarida keng qo'llaniladi. Kimyoviy tadqiqot laboratoriyasi farmatsevtika, neft-kimyo, qurilish va boshqa ko‘plab sohalarda bo‘lishi shart.
Kimyoviy tadqiqotning uch turi mavjud. Gravimetriya yoki vazn tahlili namunadagi tekshiriluvchi moddaning miqdoriy ko'rsatkichlarining o'zgarishiga asoslanadi. Bu variant oddiy va aniq natijalar beradi, lekin ko'p vaqt talab etadi. Ushbu turdagi kimyoviy tadqiqot usullari bilan kerakli modda umumiy tarkibdan cho'kma yoki gaz shaklida ajratiladi. Keyin u qattiq erimaydigan fazaga keltiriladi, filtrlanadi, yuviladi, quritiladi. Ushbu protseduralardan so'ng komponent tortiladi.
Titrimetriya - bu hajmli tahlil. Kimyoviy moddalarni o'rganish o'rganilayotgan modda bilan reaksiyaga kirishadigan reaktiv hajmini o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi. Uning kontsentratsiyasi oldindan ma'lum. Reaktiv hajmi ekvivalentlik nuqtasiga erishilganda o'lchanadi. Gazni tahlil qilishda ajralib chiqqan yoki yutilgan gaz hajmi aniqlanadi.
Bundan tashqari, kimyoviy model tadqiqoti tez-tez ishlatiladi. Ya'ni, o'rganilayotgan ob'ektning o'rganish uchun qulayroq analogi yaratiladi.
Jismoniy tadqiqotlar
Tegishli reaksiyalarni oʻtkazishga asoslangan kimyoviy tadqiqotlardan farqli oʻlaroq, fizik tahlil usullari moddalarning bir xil xossalariga asoslanadi. Ular uchunamalga oshirish maxsus qurilmalarni talab qiladi. Usulning mohiyati radiatsiya ta'siridan kelib chiqqan moddaning xususiyatlarining o'zgarishini o'lchashdir. Jismoniy tekshirishning asosiy usullari refraktometriya, polarimetriya, florimetriyadir.
Refraktometriya refraktometr yordamida amalga oshiriladi. Usulning mohiyati bir muhitdan ikkinchisiga o'tadigan yorug'likning sinishi o'rganishga tushiriladi. Bu holda burchakni o'zgartirish o'rta komponentlarning xususiyatlariga bog'liq. Shunday qilib, vosita tarkibi va uning tuzilishini aniqlash mumkin bo'ladi.
Polarimetriya - bu ba'zi moddalarning chiziqli qutblangan yorug'likning tebranish tekisligini aylantirish qobiliyatidan foydalanadigan optik tadqiqot usuli.
Ftorimetriya uchun monoxromatik nurlanish hosil qiluvchi lazerlar va simob lampalar ishlatiladi. Ba'zi moddalar lyuminestsentlanishga qodir (so'rilgan nurlanishni so'rib oladi va chiqaradi). Floresansiya intensivligidan kelib chiqib, moddaning miqdoriy aniqlanishi haqida xulosa chiqariladi.
Fizik va kimyoviy tadqiqotlar
Fizika-kimyoviy tadqiqot usullari moddaning fizik xossalarining turli kimyoviy reaksiyalar ta'sirida o'zgarishini qayd etadi. Ular o'rganilayotgan ob'ektning fizik xususiyatlarining uning kimyoviy tarkibiga bevosita bog'liqligiga asoslanadi. Ushbu usullar ba'zi o'lchov vositalaridan foydalanishni talab qiladi. Qoida tariqasida, kuzatish issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi, yorug'lik yutilishi, qaynash nuqtasi va erish nuqtasi uchun amalga oshiriladi.
Materiyaning fizik-kimyoviy tadqiqotlariyuqori aniqligi va natijalarni olish tezligi tufayli keng qo'llaniladi. Zamonaviy dunyoda IT texnologiyalarining rivojlanishi tufayli kimyoviy usullarni qo'llash qiyinlashdi. Fizik-kimyoviy usullar oziq-ovqat sanoati, qishloq xoʻjaligi, sud-tibbiyotda qoʻllaniladi.
Jismoniy va kimyoviy usullardan kimyoviy usullar oʻrtasidagi asosiy farqlardan biri shundaki, reaksiyaning oxiri (ekvivalentlik nuqtasi) vizual tarzda emas, balki oʻlchash asboblari yordamida topiladi.
Fizik-kimyoviy tadqiqotning asosiy usullari spektral, elektrokimyoviy, termik va xromatografik usullar hisoblanadi.
Madda tahlilining spektral usullari
Tahlilning spektral usullarining asosini ob'ektning elektromagnit nurlanish bilan o'zaro ta'siri tashkil etadi. Ikkinchisining yutilishi, aks etishi va tarqalishi o'rganiladi. Usulning yana bir nomi optikdir. Bu sifat va miqdoriy tadqiqotlarning kombinatsiyasi. Spektral tahlil moddaning kimyoviy tarkibi, tarkibiy qismlarining tuzilishi, magnit maydoni va boshqa xususiyatlarini baholash imkonini beradi.
Usulning mohiyati moddaning yorug'likka ta'sir qiladigan rezonans chastotalarini aniqlashdan iborat. Ular har bir komponent uchun qat'iy individualdir. Spektroskop yordamida siz spektrdagi chiziqlarni ko'rishingiz va moddaning tarkibiy qismlarini aniqlashingiz mumkin. Spektral chiziqlarning intensivligi miqdoriy xarakteristikalar haqida fikr beradi. Spektral usullarning tasnifi spektr turiga va tadqiqot maqsadiga asoslanadi.
Emissiya usuliemissiya spektrlarini o'rganish imkonini beradi va moddaning tarkibi haqida ma'lumot beradi. Ma'lumotni olish uchun u elektr yoyi zaryadiga duchor bo'ladi. Ushbu usulning o'zgarishi olov fotometriyasidir. Yutish spektrlari yutilish usuli bilan o'rganiladi. Yuqoridagi variantlar moddaning sifat tahliliga tegishli.
Miqdoriy spektral tahlil oʻrganilayotgan obʼyektning spektral chizigʻining intensivligini va maʼlum konsentratsiyali moddani solishtiradi. Bu usullarga atomik yutilish, atom floresansi va luminesans tahlillari, turbidimetriya, nefelometriya kiradi.
Maddalarni elektrokimyoviy tahlil qilish asoslari
Elektrokimyoviy tahlil moddani oʻrganish uchun elektrolizdan foydalanadi. Reaksiyalar elektrodlarda suvli eritmada amalga oshiriladi. Mavjud xususiyatlardan biri o'lchashdir. Tadqiqot elektrokimyoviy hujayrada amalga oshiriladi. Bu elektrolitlar (ion o'tkazuvchanligi bo'lgan moddalar), elektrodlar (elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan moddalar) joylashtirilgan idish. Elektrodlar va elektrolitlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday holda, oqim tashqaridan ta'minlanadi.
Elektrokimyoviy usullarning tasnifi
Elektrokimyoviy usullarni fizikaviy va kimyoviy tadqiqotlarga asoslangan hodisalarga qarab tasniflang. Bular begona potentsialga ega va bo'lmagan usullardir.
Konduktometriya analitik usul boʻlib, elektr oʻtkazuvchanligini oʻlchaydi G. Konduktometrik tahlil odatda oʻzgaruvchan tokdan foydalanadi. Konduktometrik titrlash - ko'proqumumiy tadqiqot usuli. Bu usul suvni kimyoviy tadqiq qilish uchun foydalaniladigan portativ konduktorlarni ishlab chiqarish uchun asos bo'lib xizmat qiladi.
Potensiometriyani o'tkazishda teskari galvanik elementning EMF o'lchanadi. Kulometriya usuli elektroliz jarayonida iste'mol qilinadigan elektr miqdorini aniqlaydi. Voltametriya oqim kattaligining qo'llaniladigan potentsialga bog'liqligini o'rganadi.
Maddalarni tahlil qilishning termal usullari
Termik tahlil harorat taʼsirida moddaning fizik xossalarining oʻzgarishini aniqlashga qaratilgan. Ushbu test usullari qisqa vaqt ichida va oʻrganilgan namunaning oz miqdori bilan amalga oshiriladi.
Termogravimetriya termik tahlil usullaridan biri boʻlib, harorat taʼsirida jism massasining oʻzgarishini qayd etish hisoblanadi. Bu usul eng aniqlaridan biri hisoblanadi.
Bundan tashqari, termal tadqiqot usullariga issiqlik sig’imini o’rganish asosida moddaning issiqlik sig’imini aniqlaydigan kalorimetriya, entalpimetriya kiradi. Shuningdek, ular orasida harorat ta'sirida namuna hajmining o'zgarishini aniqlaydigan dilatometriyani ham kiritish kerak.
Maddalarni tahlil qilish uchun xromatografik usullar
Xromatografiya usuli - moddalarni ajratish usuli. Xromatografiyaning ko'p turlari mavjud, asosiylari: gaz, taqsimlash, oksidlanish-qaytarilish, yog'ingarchilik, ion almashinuvi.
Sinov namunasidagi komponentlar harakatlanuvchi va harakatsiz deb ajratilganbosqichlari. Birinchi holda, biz suyuqliklar yoki gazlar haqida gapiramiz. Statsionar faza sorbent - qattiq moddadir. Namuna komponentlari statsionar faza bo'ylab mobil fazada harakatlanadi. Komponentlarning oxirgi bosqichdan o'tish tezligi va vaqti bo'yicha ularning jismoniy xususiyatlari baholanadi.
Fizik va kimyoviy tadqiqot usullarini qoʻllash
Fizik va kimyoviy usullarning eng muhim sohasi sanitariya-kimyoviy va sud-kimyoviy tadqiqotlardir. Ularning ba'zi farqlari bor. Birinchi holda, o'tkazilgan tahlilni baholash uchun qabul qilingan gigiena standartlari qo'llaniladi. Ular vazirliklar tomonidan belgilanadi. Sanitariya-kimyoviy tadqiqotlar epidemiologiya xizmati tomonidan belgilangan tartibda amalga oshiriladi. Jarayon oziq-ovqat mahsulotlarining xususiyatlarini taqlid qiluvchi ekologik modellardan foydalanadi. Ular namunaning ishlash shartlarini ham takrorlaydi.
Sud-kimyoviy tadqiqot inson organizmidagi giyohvandlik, kuchli ta'sir etuvchi moddalar va zaharlarni, oziq-ovqat mahsulotlari, dori-darmonlarni miqdoriy aniqlashga qaratilgan. Tekshiruv sud qaroriga binoan o'tkaziladi.
