Elektrokimyoviy analiz usullari

Elektrokimyoviy analiz usullari — moddalarni elektr toki yordamida tekshirishga asoslangan kimyoviy analiz usullari majmui. Amalda elektrokimyoviy analizning elektroliz (elektrogravimetrik analiz, ichki elektroliz, metallarni kontakt almashtirish — sementatsiya, polyarografik analiz) va titrimetrik (ampermetrik, konduktometrik, potensiometrik titrlash) usullaridan foydalaniladi.

Elektrogravimetrik analiz elektroliz natijasida hosil boʻlgan elementning massasini aniqlashga asoslangan. U, asosan, rangli, ogʻir va baʼzan qora metallarni miqdoriy aniqlashda yoki ularni bir-biridan ajratishda qoʻllanadi. Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Metallarni kontakt almashtirish (sementatsiya) usulidan modda tarkibida juda oz miqdorda uchraydigan metallarni ajratib olishda va ularning konsentratsiyalarini oshirishda foydalaniladi. Polyarografik usulda analiz qilinishi zarur boʻlgan modda eritmasi simob tomchilardan iborat katod yordamida elektroliz qilinadi. Bunda modda sifat va miqdoriy jihatdan analiz qilinadi .

Titrimetrik usullarda neytrallanish, choʻktirish, kompleks hosil boʻlish, oksidlanishqaytarilish reaksiyalarining tugashi indikatorlar ishtirokida titrlash yoʻli bilan aniqlanadi. Ampermetrik usulda titrlashning tugashi mikroelektrod maʼlum potensialga ega boʻlganida tok kuchining keskin oʻzgarishi boʻyicha, konduktometrik usulda esa eritmaning elektr oʻtkazuvchanligi oʻzgarishiga qarab aniqlanadi. Potensiometrik titrlash usulida eritmadagi moddaning konsentratsiyasini aniqlash mumkin. Elektrogravimetrik analiz usuli eritma orqali o'zgarmas elektr toki o'tkazilganda elektrod yuzasida moddalarning ajralib chiqishi jarayoniga asoslanadi. Bu usul analitik kimyoning eng qadimiy va aniq instrumental usullaridan biri hisoblanadi. Uning yordamida eritmadagi metall ionlarining miqdori juda aniq aniqlanadi. Usulning mohiyati shundan iboratki, tekshirilayotgan eritma maxsus idishga (yacheykaga) quyiladi va unga ikkita elektrod tushiriladi. Tashqi manbadan elektr toki berilganda, eritmadagi musbat zaryadlangan metall ionlari manfiy elektrodga (katodga) qarab harakat qiladi. Katod yuzasida metall ionlari elektronlarni qabul qilib oladi va erimaydigan neytral metall holatida cho'kadi. Shundan so'ng, elektrod yuviladi, quritiladi va tarozi yordamida tortiladi. Elektrodning analizdan oldingi va keyingi massalari ayirmasi ajralib chiqqan metallning aniq og'irligini ko'rsatadi. Elektrogravimetrik analiz jarayonlari elektrokimyoning asosiy qonuniyatlariga bo'ysunadi. Usulning miqdoriy hisob-kitoblari ingliz olimi Maykl Faradey tomonidan kashf etilgan elektroliz qonunlariga tayanadi. Faradeyning birinchi qonuniga ko'ra, elektrodda ajralib chiqayotgan har qanday moddaning massasi eritma orqali o'tgan elektr zaryadining miqdoriga to'g'ri mutanosib bo'ladi. Ya'ni, eritma orqali qancha ko'p tok o'tsa va elektroliz jarayoni qancha uzoq davom etsa, elektrod yuzasida shuncha ko'p metall to'planadi. Faradeyning ikkinchi qonuni esa turli moddalarning kimyoviy tabiati va ularning ekvivalent massalarini hisobga oladi. Bir xil miqdordagi elektr zaryadi o'tganda, turli metallarning ajraladigan massalari turlicha bo'ladi. Chunki har bir metallning atom og'irligi va ion zaryadi (elektronlar soni) bir-biridan farq qiladi. Masalan, bir xil elektr zaryadi ta'sirida eritmada ajraladigan mis va kumush metallarining og'irliklari turlicha bo'ladi.