تبلیغات
شیمی تجزیه - شیمی تجزیه رابشناسیم

شیمی تجزیه رابشناسیم

نویسنده :احمد قسمی
تاریخ:پنجشنبه 7 مهر 1390-11:01 ق.ظ

شیمی تجزیه






دید کلی هدف یک تجزیه شیمیایی ، فراهم آوردن اطلاعاتی درباره ترکیب نمونه ای از یک ماده است. در بعضی موارد اطلاعات کیفی در مورد حضور یا عدم حضور یک یا چند جزء در نمونه کافی است. در مواردی دیگر ، اطلاعات کمی مورد نظر است. بدون در نظر گرفتن هدف نهایی ، اطلاعات مورد نیاز در انتها ، توسط اندازه گیری یکی از خواص فیزیکی بدست می آیند که این خاصیت بطور مشخص به جزء یا اجزاء سازنده مورد نظر مربوط است. زمینه های تاریخی تجریه کیفی به ابتکار «پروفسور رونالد بلچر» که به نارساییهای متعدد سیستمهای تجزیه کیفی معدنی موجود پی برده و تصمیم به اصلاح این سیستمها از طریق تحقیقات تجربی و به بحث گذاشتن موضوع در یک گروه از آنالیستهای باتجربه گرفته بود، موسسه MAQA (موسسه تجزیه کیفی میدلندز) تاسیس شد. هدفهای موسسه عبارت بود از تهیه طرحهایی برای توصیه در:
بررسی سیستماتیک کاتیونهای معمولی مبتنی بر روشهای کلاسیک جا افتاده.
بررسی آنیونها.
بررسی عناصر غیر معمول.
بررسی نامحلولها.
طرح MAQA یکی از سلسله سیستمهای تجزیه کیفی هدف است که برخی از آنها به قرن هیجدهم بر می گردد. طرحهای قدیمی تر از بعضی جهات جالب اند، به این معنی که بسیاری از جداسازیها و واکنشهای انتخابی که هنوز هم جای خود را در اعمال تجزیه کیفی حفظ کرده اند، از آنها نشات گرفته است.
نیاز مبرم به تشخیص سنگها و مواد معدنی مفید موجب پدید آمدن تجزیه کیفی معدنی شد. در نتیجه ، در جاهایی که صنایع پیشرفته استخراج شکوفا می شد، این هنر رشد سریعی کرد که نمونه بارز آن ، در سوئد بود. بدون آن که حق سایر بنیانگذاران تجزیه را فراموش کرده باشیم، شیمیدان سوئدی به نام «توربون برگمن» را ممکن است بتوان بعنوان بنیانگذار تجزیه کیفی سیستماتیک معرفی کرد. رده بندی روشهای تجزیه ای رده بندی روشهای تجزیه ای معمولا بر طبق خاصیتی است که در فرآیند اندازه گیری نهایی مشاهده می شود. در جدول زیر فهرستی از مهمترین این خاصیتها و همچنین نام روشهایی که مبتنی بر این خاصیتها می باشند، دیده می شود. بر این نکته توجه داشته باشیم که تا حدود سال ۱۹۲۰ تقریبا تمام تجزیه ها براساس دو خاصیت جرم و حجم قرار داشتند. در نتیجه ، روشهای وزنی و حجمی به نام روشهای کلاسیک تجزیه ای شهرت یافته اند. بقیه روشها شامل روشهای دستگاهی است. علاوه بر تاریخ توسعه این روشها ، جنبه های معدودی روشهای دستگاهی را از روشهای کلاسیک جدا و متمایز می سازند. بعضی از تکنیکهای دستگاهی حساستر از تکنیکهای کلاسیک می باشند. ولی بعضیها حساس تر نیستند. با ترکیب خاصی از عناصر یا ترکیبات ، یک روش دستگاهی ممکن است بیشتر اختصاصی باشد. در مواردی دیگر ، یک روش حجمی یا وزنی ، کمتر در معرض مزاحمت قرار دارد. مشکل است که گفته شود که کدامیک از نظر صحت ، راحتی و صرف زمان بر دیگری برتری دارد. همچنین این مساله درست نیست که روشهای دستگاهی ، الزاما دستگاههای گرانتر یا پیچیده تری را بکار می گیرند و در حقیقت ، استفاده از یک ترازوی خودکار نوین در یک تجزیه وزنی شامل دستگاه ظریفتر و پیچیده تری در مقایسه با بسیاری از روشهای دیگری است که در جدول زیر ثبت شده اند. روشهای تجزیه ای مبتنی بر اندازه گیری خاصیت خاصیت فیزیکی که اندازه گیری می شود. وزنی جرم حجمی حجم طیف نورسنجی (اشعه ایکس ، ماوراء بنفش ، مرئی ، IR)؛ رنگ سنجی ؛ طیف بینی اتمی ؛ رزونانس مغناطیسی هسته و رزونانس اسپین الکترون جذب تابش طیف بینی نشری (اشعه ماوراء بنفش ، ایکس ، مرئی)؛ نور سنجی شعله ای؛ فلوئورسانس (اشعه ایکس ، فرابنفش و مرئی) ؛ روشهای رادیوشیمیایی نشر تابش کورسنجی ، نفلومتری ، طیف بینی رامان پراکندن تابش شکست سنجی و تداخل سنجی شکست تابش روشهای پراش اشعه ایکس و الکترون پراش تابش قطبش سنجی ، پاشندگی چرخش نوری و دو رنگی نمایی دورانی چرخش تابش پتانسیل سنجی ، پتانسیل سنجی با زمان پتانسیل الکتریکی رسانا سنجی رسانایی الکتریکی پلاروگرافی ، تیتراسیونهای آمپرسنجی جریان الکتریکی کولن سنجی کمیت الکتریسیته طیف سنجی جرمی نسبت جرم به بار
روشهای رسانایی حرارتی و آنتالپی خواص گرمایی روشهای جداسازی در بیشتر موارد ، تجزیه یک نمونه از ماده ، قبل از اندازه گیری فیزیکی نهایی آن ، ابتدا احتیاج به یک یا چند مرحله زیر دارد:
نمونه برداری ، برای فراهم کردن نمونه ای که ترکیب آن ، نماینده توده ماده باشد.
تهیه و انحلال مقدار معینی از نمونه
جداسازی گونه مورد اندازه گیری از اجزاء سازنده ای که در سنجش نهایی مزاحمت ایجاد می کنند.
این مراحل معمولا بیشتر از خود اندازه گیری نهایی تولید مزاحمت می کنند و خطاهای بزرگتری را باعث می شوند. روشهای جداسازی به این دلیل مورد احتیاج اند که خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای اندازه گیری غلظت معمولا بین چندین عنصر یا ترکیب مشترک است. در بررسی مواد بسیار نزدیک و مرتبط به هم ، مشکل جداسازی بیشترین اهمیت را می یابد و لذا نیاز به تکنیکهایی نظیر کروماتوگرافی ، تقطیر جزء به جزء، استخراج ناهمسو و یا الکترولیز در پتانسیل کنترل شده دارد. انتخاب روش برای یک مسئله تجزیه ای جدول مذکور ، حاکی از این است که برای شیمیدانی که با یک مسئله تجزیه ای روبرو است، غالبا روشهای متعددی وجود دارند که وی می تواند یکی از آنها را انتخاب کند. مدت زمانی که او باید برای کار تجزیه صرف کند و کیفیت نتایج حاصل ، بنحوی حساس ، به این انتخاب بستگی دارد. شیمیدان برای اخذ تصمیم خود در مورد انتخاب روش ، باید پیچیدگی ماده مورد تجزیه ، غلظت گونه مورد نظر ، تعداد نمونه هایی که باید تجزیه شوند و دقت مورد نیاز را در نظر گیرد. پس از این ، انتخاب وی به دانش او در مورد اصول اساسی که زیر بنای هر یک از این روشهای قابل دسترسی است و در نتیجه قدرت و محدودیت این روشها بستگی خواهد داشت. دستگاهوری در تجزیه در مفهومی بسیار وسیع ، یک دستگاه که برای تجزیه شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد، داده های کمی تولید نمی کند، بلکه در عوض بسادگی اطلاعات شیمیایی را به شکلی تبدیل می کند که آسانتر قابل مشاهده است. بنابراین به دستگاه می توان به صورت یک وسیله ارتباطی نگریست. دستگاه این هدف را در مراحل مختلف زیر انجام می دهد:
تولید یک علامت
تبدیل این علامت به علامتی با ماهیت متفاوت (تبدیل نامیده می شود).
تقویت علامت تبدیل شده
ارائه این علامت به صورت یک جابجایی بر روی یک صفحه مندرج یا صفحه یک ثبات.
لزومی ندارد که تمام این مراحل مجموعا در هر دستگاه انجام گیرد. در نتیجهٔ ظهور این همه مدارات الکترونیکی در آزمایشگاه ، یک شیمیدان امروزی خود را با این سوال روبرو می بیند که چه مقدار الکترونیک باید بداند تا بتواند موثرترین استفاده را از وسایل موجود برای تجزیه ، بکند. مهم برای یک شیمیدان این است که قسمت عمده کوشش خود را به اصول شیمیایی ، اندازه گیریها و محدودیتها و قوتهای ذاتی آن معطوف دارد.


نوع مطلب : شیمی تجزیه