Гравиметрийн шинжилгээний арга: Зарчим, журам ба хэрэглээ
Пендахулуан
Гравиметрийн шинжилгээ гэдэг нь дээжинд агуулагдах бодисын агууламжийг тодорхойлохын тулд бодисын массыг хэмжих химийн шинжилгээний арга юм. Энэ арга нь аналитик хими, эм зүй, хүрээлэн буй орчны хими, хүнсний үйлдвэрлэл зэрэг янз бүрийн салбарт чухал ач холбогдолтой. Энэ нийтлэлд гравиметрийн шинжилгээний үндсэн зарчим, энэ аргаар ашигласан ерөнхий журам, янз бүрийн салбарт хэрэглэхийг авч үзэх болно.
Гравиметрийн шинжилгээний үндсэн зарчмууд
Гравиметрийн арга нь бодисын массыг нарийн хэмжиж, янз бүрийн мэдэгдэж буй химийн хэлбэрт хөрвүүлж болно гэсэн зарчим дээр суурилдаг. Энэ үйл явц нь дараах алхмуудыг агуулна.
1. Хур тунадас: Шинжилж буй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уусмалаас уусдаггүй тунадас болгон гаргаж авах боломжтой нэгдлүүд болгон хувиргадаг.
2. Шүүлтүүр: Үүссэн тунадасыг уусмалаас шүүлтүүрийн цаас эсвэл өөр орчин ашиглан шүүж ялгадаг.
3. Угаах: Тунадасыг тохиромжтой уусгагчаар угааж, тунадасны гадаргуу дээр шингэж болох хольцыг зайлуулна.
4. Хатаах эсвэл асаах: Тунадасыг нэгдлийн шинж чанараас хамааран тогтмол масстай болтол хатаах эсвэл өндөр температурт асаах.
5. Жинлэх: Хатаасан эсвэл халаасан тунадасны массыг тоон мэдээлэл авахын тулд аналитик жин ашиглан хэмждэг.
Гравиметрийн шинжилгээний ерөнхий журам
Цааш нь ойлгохын тулд гравиметрийн шинжилгээний ерөнхий процедурын дэлгэрэнгүй алхмуудыг энд оруулав.
1. Дээж бэлтгэх
Дээж бэлтгэхэд сайтар нэгэн төрлийн болгох, шаардлагатай бол ууршуулах замаар шинжилж буй бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эзэлхүүнийг багасгаж, концентрацийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
2. Тунадас үүсэх
Дээжийн уусмалд тодорхой урвалж бодис нэмж тунадас үүсгэдэг. Энэ урвалжийг сонгох нь маш чухал бөгөөд учир нь энэ нь шинжилж буй бодистой харьцахад хялбар, тогтвортой, нийцтэй тунадас үүсгэх ёстой.
3. Тунадасны шүүлтүүр
Тунадас үүсмэгц шүүх ажиллагаа явагдана. Тунадасын ширхэгийн хэмжээнээс хамааран тохирох нүх сүвтэй шүүлтүүрийн цаас эсвэл бусад шүүх орчинг сонгоно. Үлдсэн ионуудыг зайлуулахын тулд тунадасыг угаана.
4. Хатаах эсвэл асаах
Шүүгдсэн тунадасыг зууханд хатааж эсвэл тодорхой температурт зууханд тогтмол жинд хүртлээ халаана. Энэхүү хатаах эсвэл халаах үйл явц нь тунадасыг нарийн жигнэж болох тогтвортой хэлбэрт хувиргах зорилготой юм.
5. Жинлэх
Хатаасан эсвэл халаасан тунадасыг өндөр нарийвчлалтай аналитик жин ашиглан жигнэнэ. Дараа нь үр дүнг шинжилж буй бодисын хэмжээ эсвэл концентрацийг тооцоолоход ашиглана.
Гравиметрийн шинжилгээний аргын хэрэглээ
Гравиметрийн шинжилгээ нь олон салбарт янз бүрийн хэрэглээтэй байдаг бөгөөд зарим нь дараах байдалтай байна.
1. Эмийн үйлдвэр
Эмийн үйлдвэрт эмийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн түвшинг тодорхойлохын тулд гравиметрийн шинжилгээг ашигладаг. Жишээлбэл, эмийн уусмал дахь сульфатын түвшинг тодорхойлоход барийн хлоридыг тунадасжуулагч урвалж болгон ашиглаж, хэмжигдэхүйц барийн сульфатын тунадас үүсгэдэг.
2. Байгаль орчны шинжилгээ
Ус, агаар дахь хүнд металл зэрэг бохирдуулагчийг хэмжихэд хүрээлэн буй орчны шинжилгээнд гравиметрийн аргыг мөн ашигладаг. Жишээлбэл, усан уусмалаас кадми эсвэл хар тугалга зэрэг металлын тунадасыг тэдгээрийн концентрацийг хэмжихэд ашиглаж болно.
3. Хүнсний үйлдвэрлэл
Хүнсний үйлдвэрт хүнсний дээжин дэх үнсний агууламжийг тодорхойлохын тулд гравиметрийн аргыг ашигладаг бөгөөд бүх органик бодис алга болж, зөвхөн эрдэс бодисууд нь үнс хэлбэрээр үлдэх хүртэл дээжийг шатаадаг.
4. Материалын хими
Материалын химийн салбарт металл хайлш эсвэл хагас дамжуулагч материалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агуулгыг хэмжихэд гравиметрийн шинжилгээг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь шинэ материал боловсруулахад маш чухал юм.
Гравиметрийн шинжилгээний давуу болон хязгаарлалтууд
Кеунтунган
1. Өндөр нарийвчлал: Гравиметр нь маш нарийн хэмжиж болох массын хэмжилт дээр суурилдаг тул маш нарийвчлалтай, нарийн үр дүнг өгдөг.
2. Энгийн: Энэ техник нь харьцангуй энгийн бөгөөд маш нарийн тоног төхөөрөмж шаарддаггүй.
3. Химийн тогтвортой байдал: Үүссэн тунадас нь ихэвчлэн маш тогтвортой байдаг тул шинжилгээний явцад задрал эсвэл цаашдын урвалд орох эрсдэл маш бага байдаг.
Хязгаарлалтууд
1. Урт хугацаа: Шүүлтүүр, хатаах эсвэл халаах үйл явц нэлээд удаан хугацаа шаардагдана.
2. Хур тунадаснаас хамаарах байдал: Шинжилгээний үр нөлөө нь бүрэн тунадас үүсгэх чадвараас хамаарна; бүрэн бус тунадас нь үр дүнгийн нарийвчлалд нөлөөлж болно.
3. Өвөрмөц чанар: Шинжилгээний үр дүнд нөлөөлж болзошгүй бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хур тунадасжилтаас зайлсхийхийн тулд өндөр өвөрмөц тунадасжуулах урвалжуудыг сонгохыг шаарддаг.
Дүгнэлт
Гравиметрийн шинжилгээ нь шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт удаан хугацаанд хэрэглэгдэж ирсэн чухал тоон шинжилгээний арга юм. Энэ арга нь зарим хязгаарлалттай боловч нарийвчлал, энгийн байдал нь химийн шинжилгээнд үнэлж баршгүй хэрэгсэл болгодог. Тиймээс түүний зарчим, журам, хэрэглээний талаарх бүрэн ойлголт нь химийн мэргэжилтнүүдэд, ялангуяа илүү боловсронгуй технологи байхгүй эсвэл хэт үнэтэй үед нарийвчлалтай шинжилгээ хийх боломжийг олгодог.
Гравиметрийн шинжилгээ нь дэлхий даяарх химийн лабораториудад найдвартай, өргөн хэрэглэгддэг арга хэвээр байгаа бөгөөд нарийн тоон хэмжилт шаарддаг олон төрлийн судалгаа, үйлдвэрлэлийн хэрэглээг дэмждэг.
