ForumSinsi - 2006 Yılından Beri - Kimyasal çözümleme,kimyasal Analiz,kimyasal çözümlemenin Temel Aşamaları, Ayırma Yöntemleri, çözümleme Yöntemlerinin Sınıflandırılması,hatalar ve Sonuçların Değerlendirilmesi

ForumSinsi - 2006 Yılından Beri (http://forumsinsi.com/index.php)

- Fizik / Kimya (http://forumsinsi.com/forumdisplay.php?f=653)

Kimyasal çözümleme,kimyasal Analiz,kimyasal çözümlemenin Temel Aşamaları, Ayırma Yöntemleri, çözümleme Yöntemlerinin Sınıflandırılması,hatalar ve Sonuçların Değerlendirilmesi

KİMYASAL ÇÖZÜMLEME

Kimyasal çözümleme,KİMYASAL ANALİZ olarak da bilinir.katı,sıvı ya da gaz halindeki maddelerin bileşimindeki elementlerin ,bileşiklerin,işlevsel grupların niteliğinin belirlenmesi ,nicel ölçümlerinin yapılması ve yapılarının ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi.incelenen maddde yalın bir element,bileşik ya da karmaşık bir karışım ,inorganik ya da organik kökenli,düşük ya da çok yüksek molekül ağırlıklı olabilir.Çözümleme yapmak için kullanılan örneğin miktarı da,uygulanan yönteme bağlı olarak birkaç gramdan makro ölçekli http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369307794 ağırlıklara kadar değişebilir.

TARİHÇE

Kimya terazisinin tarihi çok eskilere değin iner;elde edilen ilk yazılı kaynaklarda,tanrıların bu tür teraziler kullandıkları belirtilir.Taştan yapılan standart ağırlıkların kullanılması ve rahiplerin yönettiği ilk "standartlar enstitüsünün " kuruluşu İÖ 2600'lere ,Babilliler dönemine dayanır.Karbon ve kükürt ametalleri ile bakır,altın,demir,cıva,gümüş,kalay metalleri ve bunların alaşımları ilk çağlardan beri kullanılmaktadır.İÖ 4.yüzyılda altının arılığı mihenktaşı üzerinde bıraktığı sarı izlerden belirlenirdi.Romalı bilginin Plinius (Yaşlı) (İS 23-79), Demir sülfatla karışık bakır sülfat örneğinin mazı özsuyu ya da narsuyu emdirilmiş bir kağıdı siyaha boyadığını göstererek ilk kez yaş çözümleme tekniğini uyguladı.

Kimyasal anlamda çözümleme terimini ilk kez İngiliz doğa felsefecisi Robert Boyle kullandı.Boyle 1661'de yayımladığı The Sceptical Chymist ( Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtında modern anlamda elementleri tanımladı.Karışım ile bileşik arasındaki ayrımı gösterdi.asit ve baz belirteçlerini (indikatör) ve hidrojen sülfür ayıracını kullandı.

Ağırlıksal ( gravimetrik) çözümleme 17.yüzyılın sonlarında Alman hekim ve kimyacı Friedrich Hoffmann'ın gümüş nitratla klorürleri,kireçle de sülfatları çöktürmesiyle başladı.18.yüzyılda alkali metallerin hamlaç yardımıyla alev altında nitel çözümlenmesi ,hareketli parçacıkların mikroskopla incelenmesi ve hacimsel (volümetrik) çözümleme yöntemleri geliştirildi.hacimsel çözümleme yoluyla nicel çözümleme yöntemine en önemli katkıları ise 19.yüzyılda Fransız Joseph-Louis Gay- Lussac,Alman Robert Bunsen ve titrant olarak oksalit asidi kullanan ve 1853'te bürete çağdaş biçimini veren Karl Friedrich Mohr yaptılar.Hacimsel çözümleme alanında daha sonra gerçekleştirilen tek önemli buluş,20.yüzyılda kompleksometri tekniklerinin geliştirilmesi oldu.

Teraziyi deneylerinde yaygın biçimde kullanan Fransız kimyacı Antoine- Laurent Lavoisier,nicel çözümlemenin kurucusu sayılır.Aman Justus von Liebig ve Fransız Jean- Baptiste-Andre Dumas da 19.yüzyılda nicel çözümlemeye büyük katkıları olan kimyacılar arasındadır.Kimyasal bileşiklerdeki nicel bağıntılar 18.yüzyılda ortay kondu; Alman Richter stokiyometriyi (madde denkliği ölçümü) kurdu.İsveçli jöns Jacob Berzelius ise 19.yüzyılda bu dalı geliştirdi.

Gazların çözümlenmesine Alman Bunsen ve Fransız Marcellin Berthelot öncülük ettiler.1952'de sonra gaz kromatoğrafisi tekniğinin bulunmasıyla bu alanda çok büyük ilerleme sağlandı.İlk elektrokimyasal yöntemleri 19.yüzyılda Alman kimyacı Clemens Winkler buldu ve titrasyonlarda gerilimölçüm (potansiyometri) tekniğinin kullanılması bu yüzyılın sonunda başladı.

Fizikçilerin elektrik üzerine çalışmaları ilerledikçe kimyacılar da polarograf gibi elektrokimyasal ilkelerle çalışan aygıtlar geliştirdiler.Alman kimyacılar Gustav Robert Kirchoff ve Bunsen'in spektroskopu ( tayfölçer) geliştirilmesi de yeni elementlerin bulunması sonucunu doğurdu.19.yüzyılda önerilen alev fotometrisi ancak 1928'de etkin olarak uygulandı.20.yüzyıl başlarında fizikteki gelişmeler sonucunda X ışınları ile kızılötesi ve morötesi ışınlar kimyasal çözümlemelerde kullanılmaya başladı ve kütle spektrografında olduğu aletli çözümlemelerin temelini oluşturdu.Radyokimyasal yöntemler,1945-60 arasında nükleer teknolojinin gelişmesiyle rezonans olgusundan ,atom soğurumu ve flüorışımadan ve laser,iyon ve elektron sondalarından yararlanılan önemli çözümleme teknikleri geliştirildi.

İlk kez 1903'te bulunan kromatografi tekniği,1941'de partisyon kromatografisinin ,1944'te kağıt kromatoğrafisinin ,1952'de gaz kromatografisinin,1956'da da molekül eleği kromatografisi ile ince katman kromatografisinin geliştirilmesiyle bütün kimyasal çözümlemelerde en çok kullanılan yöntem oldu.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 80 frmsinsi.net için derlenmiştir.

Cevap : Kimyasal çözümleme,kimyasal Analiz,kimyasal çözümlemenin Temel Aşamaları, Ayırma Yöntemleri, çözümleme Yöntemlerinin Sınıflandırılması,hatalar ve Sonuçların Değerlendirilm

KİMYASAL ÇÖZÜMLEMENİN TEMEL AŞAMALARI

Tam bir kimyasal çözümleme,örneğin alınması,kullanılacak analitik verilere karar verilmesi,örneğin kaba olarak incelenmesi,en uygun çözümleme yönteminin seçilmesi,üstünde çalışılan örneğin çözümleme yönteminin uygulanabileceği duruma getirilmesi.seçilen çözümleme yönteminin yürütülmesi ve alınan sonuçların aranan sorulara cevap verecek biçimde düzenlenmesi aşamalarından oluşur.

ÖRNEĞİN HAZIRLANMASI

Kimyasal çözümlemenin ik ve en önemli aşaması.üstünde çalışılan maddenin oluşturduğu yığının bütün kimyasal ve fiziksel özelliklerini yansıtan küçük bir bölümünü alma işlemi ya da örneklemedir.Bir torba şeker,bir şişe içki ya da bir tank dolusu oksijen gibi örneklemesi oldukça kolay olan yığınların yanı sıra,bir vagon dolusu kömür ya da buğday gibi örneklemesi zor yığınlar da vardır.Bu durumlarda istatistiksel yöntemlerden yararlanılır.

Örneklerin çözümleme için hazırlanırken fiziksel ve kimyasal dönüşümlerce uğramamasına da dikkat edilir.Ama bazı maddelerin hiç dönüşüme uğramadan özütlenmesi zor olduğu için bilindiğinden çözünürlük,molekül büyüklüğü ve biçim gibi özelliklerinde bir miktar değişmeye izin verilebilir.ve sonuçlar değerlendirilirken bu dönüşüm göz önüne alınır.

HATALAR VE SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ

Çözümleme sırasında yapılan hataların türünün ve nereden kaynaklandığının bilinmesi çok önemlidir.Hatalar çözümleyicinin bilgisizliğinden gelen kişisel hatalar ,kullanılan aletlerin iyi ayarlanmamasından kaynaklanan aygıtsal hatalar,tepkimenin tamanlanmamasından ya da ağırlıksal çözümleme işlemlerinde çökeltilerin çok az da olsa çözünmesinden doğan kimyasal hatalar gibi belirli hatalar yada birkaç kez tekrarlanan bir çözümleme sırasında yapılan rasgele hatalar gibi belirsiz hatalar olabilir.Çözümleyicinin mutlak ve göreli hata,doğruluk,duyarlılık,ortalama ortalama değer,hata aralığı,standart sapma,değişme katsayısı ,ortalamaya en yakın güvenilirlik sınırları gibi kavramları çok iyi bilmesi ve çözümlemeye başlamadan önce çözümlemenin hangi aşamalardan geçeceğine ,kullanılacak örneğin miktarına,en büyük hatanın nereden geleceğine ve hatanın büyüklüğüne göre yöntem değişikliğine karar vermesi gerekir.

Seçilen çözümleme yönteminin doğru sonuçlar verip vermediğini anlamak için,değişik miktarladaki iki örnekle iki ayrı çözümleme yapılır.ayıraçlardan gelebilecek katışkıları belirlemek için örnek kullanılmadan bütün işlemler tekrarlanır ve yöntem,bilinen kimyasal maddeler,yapay olarak hazırlanmış karışımlar ve standart örnekler üzerinde denenir.Ayrıca standart katma yöntemiyle de çözümleme yönteminin doğru olup almadığı araştırılır.bu yöntemde miktarı bilinen aynı türden katışkısız bir standart madde örneğe katılır ve çözümleme yapılır.Daha sonra standart katıldığında elde edilen sonuç ile yalnızca örnekle elde edilen sonuç arasındaki farkın katılan madde miktarının aynısı olup olmadığı karşılaştırılır.

AYIRMA YÖNTEMLERİ

Nicel ya da nitel bir çözümlemede fiziksel ve kimyasal özellikler temel olarak alınabilir.Ne var ki yalnızca karışım halindeki bir element ya da madde için geçerli olan özel deneyler çok azdır ve çoğunlukla aranılan bileşeni öbür element ya da bileşiklerden ayırmak gerekir.Başlıca iki ayırma yöntemi vardır.bunlar,aranılan bileşeni öbürlerinden fiziksel özelliklerine göre ayırma ve çözümlemeyi etkileyen bileşenleri kimyasal dönüşüme uğratarak etkisizleştirme yöntemidir.Bir çok ayırma yöntemi maddenin fiziksel durumunun değişmesine dayanır.Bunlardan buharlaştırma,çöktürme ve elektroliz yoluyla bir elektrot üzerinde toplama gibi bazıları tek aşamada gerçekleştirilir.bazıları ise iyon değişiminde ,ayrımsal damıtmada ve kromatografi yönteminde olduğu gibi çok aşamalı biçimde yürütülür.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 80 frmsinsi.net için derlenmiştir.

ÇÖKTÜRME

Çözünmüş haldeki maddeyi bir kimyasal tepkimeyle çözünmeyen biçimine dönüştürme ya da çözücünün bileşimini değiştirerek çözünürlüğünü azaltma yoluyla çökelterek çözeltiden ayırma işlemine çöktürme denir.Kimyasal tepkimeyle çöktürme yöntemi nicel inorganik çözümlemede klasik grup ayırmanın temelini oluşturur.Örneğin gümüş,cıva ve kurşun dışındaki bütün metallerin klorürleri seyreltik hidroklorik asit içinde tümüyle çözündüğünden,seyreltik hidrolorik asit eklenmesiyle gümüş,cıva ve kurşun grubu klorürler halinde çözeltiden ayrılır.

FAZ DAĞILIMI

Faz dağılımı ilkesine dayalı olarak gerçekleştirilen ayırma yöntemlerinin başlıcaları ise,iyon değişimi ,ters akımla ayırma,çözücüyle özütleme (bak.özütleme) ve kromatografidir( bak.kromatografi: gaz kromatografisi:kağıt kromatografisi).

Karmaşık oluşturma ve gizleme yönteminde,çözümlemeyi etkileyen bir maddenin çözeltideki kimyasal etkinliğini yok etmek için çözeltiye bir iyon eklenir ve böylece madde karmaşık bir iyon haline getirilerek serbest halde dolaşması önlenir.Örneğin 3 değerlikli demir içeren bir çözeltiye flüorür ya da siyanür iyonları eklenerek http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369317982 da http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369317982 karmaşık iyonları oluşturulur ve bu yolla tutulan demir öbür bileşenlerin çözümlenmesini etkilemez.

Tane büyüklüğü ,kütle ve yoğunluk farklarına dayalı olarak gerçekleştirilen süzme,eleme,diferansiyel çöktürme,tortulaştırma ( sedimantasyon) yüzdürme,santrifüjleme,dializ ve jel kromatografisi gibi ayırma yöntemleri de yaygın olarak kullanılır.Magnetik metalleri magnetik olmayanlardan ayırmak için elektrokimyasal tekniklerden (örn.bir bakır alaşımındaki bakırın platin bir katot üzerinde toplanması ) yararlanır.Biyolojik maddeler ise çoğunlukla bunların elektrik alanının etkisi altında farklı hızlarda hareket etmesi olgusuna dayalı olarak ayrılır.

ÇÖZÜMLEME YÖNTEMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

Çözümleme yöntemleri,

1-) nicel ya da nitel olmalarına,
2-) organik ya da inorganik maddelere uygulanmalarına
3-) kimyasal,fiziksel ya da fizikokimyasal ilkelere dayanmalarına ,
4-) klasik (yaş) ya da aletli olmalarına,
5-) üstünde çalışılan örneğin miktarına

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369317982

YAŞ YÖNTEMLER

İnorganik nitel çözümleme.

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369318480masında ayrı sistematik yollar uygulanır.Bu yollar çözeltilerdeki kimyasal tepkimelere bağlı olduğundan ,çözünmeyen maddeler.yükseltgenen ya da yükseltgenmeyen ,bazik ya da asidik eriticilerle eritme gibi önişlemlerden geçirilerek çözünür duruma getirilir.Önce katı örnekler gözle ya da mikroskop altında incelenir ya da alev deneyinden geçirilir.Ayrıca örnek basit ayıraçlarla birlikte ısıtılarak ilk bilgiler toplanır .Bu ilk deneylerden sonra örnek,olabilecek en düşük derecede bir asitli çözelti içinde çözündürülerek, bir dizi kimyasal işlemden geçirilmeye hazır duruma getirilir.Bu ilk işlemler sırasında örnek kimyasal dönüşüme uğrayabilir,kimi zaman da örneğin çözünürlüğünü artırmak ya da örneği ayırmak için bu tür bir dönüşüm bilinçli olarak uygulanır.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 80 frmsinsi.net için derlenmiştir.

İNORGANİK NİCEL ÇÖZÜMLEME

Karbon dışındaki elementlerden oluşan inorganik maddelerin yüzde bileşiminin belirlenmesidir ve kimyasal çözümlemenin büyük bir bölümü kapsar.Ağırlıksal ve hacimsel (titrimetrik) çözümleme,yaş yolla gerçekleştirilen temel nicel çözümleme yöntemleri doğru sonuçlar vermekle birlikte çok zaman aldığından II.Dünya Savaşı'ndan beri pek kullanılmaz.Bu yöntemde ,belirlenecek bileşen çözeltiden çözünmeyen bir türevi halinde çöktürülerek ayrılır,kurutulur ve tartılır.Çözünmeyen türevin renkli,kristal yapılı ,çözünürlüğü çok az ,uygun bir kurutma sıcaklığında kararlı ve bileşimi bilinen bir bileşik olması yeğlenir.Hacimsel yöntem ise,çözümlenen belirli miktarda madde ile nicel olarak tepkimeye giren derişimi bellibir ayıracın (standart çözeltinin) hacminin büret yardımıyla bulunmasıdır.Tepkimenin dönem noktasını (eşdeğerlik noktası ) saptayacak bir yöntem gereklidir.Potasyum permanganatla yapılan titrasyonlarda olduğu gibi bazı sistemlerde dönüm noktası renk değişimi biçiminde kendiliğinden görünür.Buna karşılık çoğunlukla asit-baz titrasyonlarında fenolfalein,metil kırmızısı,yükseltgeme-indirgeme (redoks) titrasyonlarında da difenilamin,fenantrolin gibi dönüm noktasında renkleri keskin değişime uğrayan belirteçler kullanılır.Pek çok özel titrasyon türü vardır,ama her zaman titrant ile çözümlenmesi yapılan madde arasında nicel bir bağıntı olması ve tepkimenin hızlı yürümesi gerekir.

AZRAK ELEMENTLERİN ÇÖZÜMLENMESİ

Son yıllarda teknolojinin hızla gelişmesi sonucunda çoğu azrak elementin kullanımı da yaygınlaşmıştır.Örneğin ,titan,sirkonyum,hafniyum,niyobyum,tantal,vanadyum ,tungsten ve molibden uzay araştırmalarında ve havacılıkta yararlanılan özel alaşımlarda; bor,azrak toprak elementleri ve uranyum ötesi elementler atom enerjisi çalışmalarında ;silisyum,germanyum,galyum ve indiyum gibi elementler ise modern elektronik sanayisinde yaygın biçimde kullanılır.Yaş ayırma yöntemleri azrak elentlerin çözümlenmesinde de kullanılmakla birlikte günümüzde,çok daha hızlı ve duyarlı yöntemler olan kromatografi ,iyon değişimi,çözücüyle özütleme ,atom soğurumu gibi spektroskopi teknikleri ;karmaşık oluşturan hacimsel yöntemler ve polarografi gibi elektorkimyasal işlemler bunların yerini almıştır.

ORGANİK NİTEL ÇÖZÜMLEME

Karbonatlar dışındaki karbon bileşiklerinin nitel çözümlenmesidir.Organik bileşikler inorganik bileşiklerden,havada ısıtıldıklarında gösterdikleri davranışlarla ayrılır.Deneyimli bir çözümleyici yanmanın başlama kolaylığından ,alevin dumanından ,asidik tepkime gazlarının oluşmasından ve yanma sonucunda kalan artığın çökelmesinden birçok bilgi elde edilir.Karbon en çok hidrojen ,oksijen ve azotla,ayrıca kükürt ,fosfor ve halojenlerle,en az da öbür elementlerle birleşmiş halde bulunur.Bir bileşikte karbon ve hidrojen bulunup bulunmadığını belirlemenin en kolay yolu az miktarda örneği,bol miktarda kuru ve toz halindeki bakır (II) oksitle büyük bir deney tüpünde ısıtmaktır.Oluşması gereken başlıca ürünler karbon dioksit ve hidrojen gazıdır.Gaz kireç suyundan geçirildiğinde çözünmez kalsiyum karbonat oluşuyorsa karbon dioksit var demektir.Hidrojen ise bakır oksitle tepkimeye girerek tüpün kuru ve soğuk olan üst yüzeyinde su yoğuşmasına neden olur.Azotu ,halojenleri ve kükürdü tanımlamada kullanılan Lassaigne deneyinde ise,örnek,sodyum metaliyle eritilir.Bileşikte bu elementlerden herhangi biri bulunuyorsa,sodyum siyanür (azotla) ,sodyum halojenür (halojenlerle) ve sodyum sülfür (kükürtle) oluşur ve bunlara siyanürler,halojenürler ve sülfürler için uygulanan inorganik deneyler uygulanır.Fosforu tanımlamak için organik maddeyi sodyum peroksit ve sodyum karbonat karışımıyla eritmek gerekir.Fosfor bu yolla fosfatlara dönüştürülür.ve nitrik asit içindeki amonyum molibdatla girdiği renk dönüşümü tepkimesiyle tanınır.Organik bileşiklerdeki metallerin varlığı ise standart inorganik çözümleme deneyleriyle saptanır.

ORGANİK NİCEL ÇÖZÜMLEME

Organik bileşiklerin nicel çözümlemesi,elementlerin çözümlenmesi ve işlevsel grupların çözümlenmesi olmak üzere iki ayrı bölümde gerçekleştirilir.

Organik bileşiklerde element çözümlenmesi çoğunlukla karbon,hidrojen,azot,kükürt,fosfor ve halojonler için gereklidir.Metallerin belirlenmesi ise,nicel kül oluşturma tekniğiyle gerçekleştirilir.Karbon ve hidrojen ,Liebig yöntemine dayalı olarak organik bileşiğin bol miktarda oksijenle tümüyle yanması sonucunda oluşan karbon dioksitin ve suyun,tartma tüplerindeki kimyasal maddeler tarafından soğurulmasıyla belirlenir.Azot,yanma sonucunda oluşan azot oksitlerinin element haline dönüştürülmesi ve hacminin ölçülmesi ilkesine dayalı Dumas yöntemiyle ya da amonyum sülfata dönüştürüldükten sonra bunun içindeki amonyağın buharla damıtılması ve titrasyonla bulunması ilkesine dayalı Kjeldahl yöntemiyle belirlenir.Kükürt,halojenler ve fosfor ise genellikle oksijenle dolu bir cam balon içinde yakma tekniğine dayalı Schöniger oksijen- balonu tekniğiyle bulunur.Yanma sonucunda oluşan ürünler damıtık su eklenerek çözülür ve hacimsel ya da renkölçüm yöntemleri uygulanır.

En çok kullanılan işlevsel grup çözümlemeleri alkoksi ( metoksi,etoksi) hidroksil,asetil,epoksi,amino ,karboksil,peroksi,nitro,siyano ve etkin hidrojen gruplarının belirlenmesidir.Bu çözümlemelerde daha fazla çözümleme deneyimi gereklidir,ama alınan sonuçlardan element çözümlenmesindekilere göre daha doğru bir yüzde bileşimi bulunur.

Alkoksi grupların belirlenmesinde uygulanan Zeisel yöntemi işlevsel grup çözümlenmesinin tipik bir örneğidir.Bu yöntemde bileşik hidroiyodik asitle tepkimeye girer,örneğin metoksi grupları metil iyodüre dönüşür ve kimyasal maddelerle soğurulduktan sonra hacimsel yolla belirlenir.

OPTİK YÖNTEMLER

Optik olgusuna dayalı olarak yürütülen 20 kadar çözümleme tekniği vardır.Bunlardan bazıları kimyasal çözümlemeler için son derece gereklidir.ve hemen her modern laboratuvarda bulunur;bazıları ise yalnızca belirli bileşiklerin çözümlenmesinde kullanılır.

Gün ışığı altında herhangi bir çözümleyici bakır (II) sülfat pentahidrat (mavi) ile sodyum klorür (renksiz) çözeltileri arasındaki renk farkını seçebilir.gene herhangi biri,iki bakır (II) sülfat pentahidrat çözeltisinden hangisinin daha derişik,yani daha koyu renkli olduğunu belirleyebilir.Bu renk farkları,maddelerin ışığı soğurma yetisindeki farklılıklardan kaynaklanır.Yukarıdaki örneği ele alacak olursak,sodyum Güneş ışığının hiçbir dalgaboyunu soğurmaz,bakır ise,mavinin dışındaki tüm dalgaboylarını soğurur ve maviyi yansıtır.yansıyan bu dalgaboyu da bir detektörle sapatanabilir.Burada detektör insan gözüdür.Ayrıca fotosel gibi duyarlı elektronik aygıtlardan ve fotoçoğaltıcı lamba ve yükselteç (amplifikatör) gibi başka duyarlı aletlerden de yardım alınabilir.İşte bütün bu olgular renkölçüm (kolorimetri) tekniklerinin alanına girer.

Renkölçüm ,renkli maddelerin ışık tayfının görünür bölgedeki ışınımını soğurma şiddetinin ölçülmesidir.Özellikle şeker,kuvars,penisilin ve penisilinaz enziminin çözümlenmesinde yararlanılan polarimetri,maddenin kutuplanmış ışınım düzlemini döndürme derecesini ölçme tekniğidir.Maddenin katı asıltı (koloit) halinde bulunduğu bir çözeltideki bulanıklık ölçümünde saçılan ışığın şiddetini ölçmeye dayanan nefelometri ve incelenen sıvıdan geçen ışığın şiddetini ölçmeye dayanan türbidimetri gibi iki yöntemden yararlanılır.polimerler gibi büyük moleküllü maddelerin molekül ağırlıkları ,tane büyüklükleri ve asıltı halindeki maddeleri miktarı bulanıklık ölçümüyle belirlenir.

SPEKTROKİMYASAL YÖNTEMLER

Modern aletli çözümleme tekniklerinin en önemlilerinden biri olan spektrokimyasal çözümleme ,tayfın görünür ışık bölgesi dışındaki dalga boylarının incelenmesine yöneliktir.Isı ya da başka bir enerji biçimiyle uyarılan moleküllerin ışınım salması,moleküllerin belirli dalgaboylarındaki ışınımı soğurması ya da ışınımın yansıtılması gibi olguların incelenmesi,spektrokimyanın alanına girer.Belirli moleküllerce soğurulan ışınım enerjisi,daha sonra uyarlanmış bir biçimde yeniden salınabilir.bunun sonucunda flüorışıma,fosforışıma ve Raman etkisi (ışığın saydam maddelerin içinden geçerken saçılması sırasında ek tayf çizgilerinin oluşması) gibi olaylar ortaya çıkar.Bunlar,kimyasal maddelerin çözümlenmesinde yararlanılan son derece önemli olgulardır.

Bazı gaz molekülleri ,dalgaboyu 1 - 100 cm arasında değişen mikrodalga ışınımlarını soğurur.bu olgu,gazın yapısına ilişkin bilgi vermekle birlikte ,çözümleme açısından fazlaca önemli değildir.Ama oksijen azot ve hidrojen gibi iki atomlu gazlar ile alkali halojenürlerin dışındaki hemen her organik ya da inorganik bileşik,yapısına bağlı olarak,tayfın kızılötesi bölgesindeki belirli dalgaboylarını soğurur.Bu tür bir spektrokimyasal çözümleme için en kullanışlı dalgaboyu aralığı 2,5 mikron ile 16 mikrondur (mikron ya da mikrometre
http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369388100 Kızılötesi spektroskopisi tekniğiyle duyarlı nicel çözümlemeler yapılır; özellikle organik bileşiklerin nitel tanılanması ve belli işlevsel grupların varlığının araştırılması bu yöntemle gerçekleştirilir.

Yapısında doymamış bağlar bulunan moleküllerin elektronları ise dalgaboyu 180 - 400 nanometre (http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369388549)aralığında değişen morötesi ışınımları soğurur.morötesi spektroskopisi tekniğinin uygulandığı başlıca alanlar ,aromatik bileşiklerin ,vitaminlerin ve başka biyokimyasal moleküllerin çözümlenmesidir.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 81-82 frmsinsi.net için derlenmiştir.

Yaklaşık 60 kadar elementin çok duyarlı ve özel çözümlemelerinin yapıldığı atom soğurma spektroskopisi tekniğinde incelenen bileşiğin çözeltisi bir alev içine püskürtülür ve uyarılmış duruma geçen atomların içinden aranılan elementi içeren bir kaynaktan salınan ve böylece uyarılmış atomların salımıyla aynı dalgaboyunda olan bir ışınım demeti geçirilir.Bunun sonucunda soğurulan enerji,aranılan element atomlarının sayısıyla doğru orantılıdır ve bir detektörle algılanır.

Atom flüorışıma spektroskopi tekniğinden ise çinko,cıva ,kadmiyum,magnezyum ve gümüş gibi metallerin çok duyarlı çözümlenmesinde yararlanılır.Giren ışın demetine dik bir yönde saçılan ışınımın ölçüldüğü bir başka teknik de Raman spektroskopisi tekniğidir.bu teknik laser kaynaklarının gelişmesiyle birlikte daha da gelişmiştir.

X ışınları ve elektron kırınımı yöntemleri,özellikle çok karmaşık protein ve polisakarit moleküllerinin yapılarının belirlenmesinde yararlanılan özel yöntemlerdir.Elementleri,yapılarına zarar vermeden çözümleyebilen X ışınları flüorışıması tekniği,metalurjide ve jeolojide,atom numarası 12'den büyük olan elementlerin nicel ve nitel çözümlenmelerinde yaygın biçimde kullanılır.Bu teknikte elementler ,uygun dalgaboyunda X ışınlarıyla ışınlandığında ,elemente özgü dalgaboyunda X ışınları salar.

KÜTLE SPEKTROGRAFİSİ

Karışımlardaki en büyük ve en küçük bileşenlerin niceliğini ,molekül ağırlıklarını ve izotop bolluğunu belirleyen ve karmaşık organik moleküllerin çözümlenmesinde yaygın olarak kullanılan kütle spektrografisi tekniği çok duyarlı ve doğru sonuçlar veren bir tekniktir.Bir bileşiğin kütle tayfı da kızılötesi tayfı gibi tektir.Bu teknikte sıcak bir telcik tarafından üretilen ve hızla hareket eden elektron demetinin örnek moleküllerine çarpmasıyla artı yüklü moleküller (iyonlar) açığa çıkar ve bu iyonlar eksi yüklü,ivme kazandırıcı bir elektrot tarafından hızla çekilir,iyonlaşmayan moleküller de bir vakum pampasıyla uzaklaştırılır.İvme kazanmasıyla oluşan iyon demeti bir mıknatısla ,iyonların kütle-yük oranına göre ayrı demetlere saptırılır ve bu demetler bir dizi aralıktan geçirilerek iyon toplayıcı elektrotlarda toplanır.

MAGNETİK REZONANS SPEKTROGRAFİSİ

Organik bileşiklerin ve bazı inorganik madde gruplarının yapısal çözümlenmesinde yeni bir çığır açan (1955) bu teknikte,madde örneğinin hidrojen atomlarından salınan sinyallerin girişim etkisinden uzak tutulması için,döteryum içeren bir çözücüde çözündürülmüş olması gerekir.Karbon ve oksijen izotopları dışında kalan hidrojen,azot,flüor,fosfor izotopları gibi bazı atomların çekirdekleri ,çok küçük mıknatıs çubukları gibi hareket eder.bunlar kuvvetli dış magnetik alanlardan etkilenirler ve kuvantum kavramına göre uygulanan alana doğru ya da karşıt doğrultuda dizilirler.Örnekten soğurma için uygun frekansta bir ışınım geçirildiğinde soğurulan enerji nedeniyle bir diziliş biçiminden öbürüne geçiş olur ve bu olguya çekirdeklerin rezonansta olması olgusu denir.Frekansın ve çekirdeklerin soğurma miktarını ölçülmesi bu çözümlemenin temelini oluşturur.Elektron paramagnetik (spin) rezonansı spektrografisi ise,eşlenmemiş elektronları olan örneklere uygulanan bir rezonans tekniğidir.ve serbest köklerin,üçlü durumda olan (iki eşlenmemiş elektronu olan) molekülllerin ,bazı geçiş metali iyonlarının ve karmaşıkların çözümlenmesinde kullanılır.

ISIL YÖNTEMLER

Maddeler ısıtıldığında ,fiziksel değişiklikler ve kimyasal tepkimeler ya da ayrışmalar gerçekleşir.bu değişikliklerin ve tepkimelerin niteliği ve oluşma sıcaklıkları,incelenen maddelerin özgün özelliklerine işaret eder.

Diferansiyel ısıl çözümleme tekniği ,sabit hızla ısıtılan bir örnekteki sıcaklık değişmelerinin gözlemine dayanır.Bu gözlemlerden,maddenin kimyasal bileşiminin nicel ve nitel olarak çözümlenmesinde yararlanılır.Örnek ısıtıldığında ısıyı soğuran ya da ısı açığa çıkaran faz değişimleri ve tepkimeler oluşur.Bu teknikte çözümlenecek maddenin sıcaklığı,yakınında bulunan ve eylemsiz olan bir maddenin sıcaklığına bağlı olarak ölçülür.Örneğin ve referansın içine yerleştirilen birer ısılçift (termokupl) birbirine bağlanır.ve ısıtma işlemi sırasında ortaya çıkan sıcaklık farkları hareketli bir kağıt üzerine grafik halinde kaydedilir.Soğurulan ya da açığa çıkan ısı ve değişimlerin gerçekleştiği sıcaklıklar her element ya da bileşik için farklıdır.Bilinmeyen maddenin diferansiyel ısıl çözümleme eğrisi ile bilinen elementlerin ya da bileşiklerin eğrileri karşılaştırılarak örnek tanımlanır.Ayrıca karışım halindeki bir örnekteki bir maddenin miktarı grafikteki tepe noktalarının altında kalan alanla orantılıdır vebu miktar,aynı koşullarda çözümlenen standart örneklerin özgün tepe noktalarının altında kalan alanla karşılaştırılarak bulunur.Bu teknikten özellikle minerallerin ,mineral karışımlarının ve polimerlerin çözümlenmesinde yararlanılır.

Isılağırlıkölçüm ( termogravimetri) ise,ısıtılan örneğin ağırlığında ortaya çıkan değişiklikleri sürekli olarak kaybeden bir ısılteraziyle yürütülür.Ağırlığın azalmaya başladığı sıcaklık noktası ve azalma miktarı özellikle polimerlere ilişkin yararlı analitik bilgiler verir.

Polimer yapılı malzemelerin incelenmesinde son yıllarda en yaygın kullanılan yöntem pirolizdir.Bu teknikte örnek,en basit gaz bileşiklerine ayrıştığı sıcaklığa kadar ısıtılır.Daha sonra bu gaz ürünler gaz kromatografisi ya da kütle spektrografisi yoluyla çözümlenir.

Soğurulan ya da açığa çıkan ısı miktarının ölçümü ( kalorimetri) ,donma noktasındaki sıcaklık düşmesinin ölçümü (kriyoskopi) ve kaynama noktasındaki sıcaklık artışının ölçümü de (ebuliyometri) çözümlemesi için kullanılan öbür ısıl yöntemlerdir.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 83-84 frmsinsi.net için derlenmiştir.

RADYOKİMYASAL YÖNTEMLER

Radyoaktifliğe dayalı çözümleme tekniklerine radoykimyasal yöntemler denir.Radyometrik çözümleme bazı radyoaktif izotopların doğal olarak bulunduğu maddelerin çözümlenmesinde kullanılır.Örneğin doğal potasyum,çok az miktarda potasyum - 40 izotopu (yarı ömrü http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369393075) içerir.Radyoaktif olmayan bir madde de radyoaktif duruma dönüştürülerek bu yöntemle çözümlenebilir.Örneğin klorür iyonları,radyoaktif gümüş nitrat eklenerek çok duyarlı biçimde çözümlenir.Etkinleştirme yoluyla çözümleme ise çoğu elementlerin bir nükleer reaktörde nötronlarla bambardıman edildiğinde radyoaktif duruma gelmesinden yararlanılır.Oluşan izotopları yarı ömürleri bakımından farklı olduğundan,zamana karşı radyoaktifliğin şiddetinin çizildiği bozunma eğrisi ve bunları tamamlayan başka bilgilerin yardımıyla madde örneğinin element bileşimi belirlenir.Elde edilen sonucun duyarlığı elementin nötron kapımı kesitine ,oluşan izotopun yarı ömrüne ve nötron kaynağının şiddetine göre değişir.İzotop seyreltmesi yöntemi ise bazı elementlerin miktarının belirlenmesidir.Bu yöntemde elementi içeren karışıma çok az bilinen miktarda bu elementin radyoaktif izotopo eklenir ve element radyoaktif izotopu eklenir ve element karışımından ayrılarak radyoaktifliği ölçülür.Elementin ve izotopun karışımından aynı oranda geri kazanıldığı varsayılarak elementin karışımdaki yüzdesi belirlenir.

ELEKTROKİMYASAL YÖNTEMLER

Gerilim ölçüm yönteminde çözeltilerin değişikliği elektrik potansiyelinin ölçülmesiyle belirlenir.http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1369393075derişikliğinin ters logaritması) aletli ölçümü de bu yöntemle yapılır.Çözeltideki belli bir iyonun etkinliğine duyarlı olan iyon seçici elektrotlarla hidrojen iyonları ,flüorürler,alkali metaller,kalsiyum,gümüş vb belirlenebilir.

Çözeltilerin iletkenliği,içerdikleri iyonların türüne ve miktarına bağlı olduğundan zayıf ve kuvvetli asit karışımlarının titrasyonunda,tepkime hızlarının çok az çözünen tuzların çözünürlüğünün ve çökelti oluşturan titrasyonların son noktasının belirlenmesinde,iletkenlik ölçümü yönteminden yararlanılır.Osilemetri ( yüksek frekanslı titrimetri) tekniğinde çözeltilerin bileşimi ,bunların dielektrik sabitinde ya da iletkenliğinde ortaya çıkan değişimlerle saptanır.bu değişmeler ,çözeltinin dışında da olabilen bir elektrota yüksek frekanslı değişken amı uygulayarak algılanabilir.Voltametri yönteminde ise büyük bir kutuplanmamış referans elektrotu ile altın ya da platin gibi eylemsiz küçük bir potansiyel farkı uygulanır.geçen akımın yeğinliği ,maddenin elektrot üzerinde indirgenmesi ya da yükseltgenmesi gibi dönüşüm hızına bağlıdır.Organik ve inorganik bileşiklerin çözümlenmesinde kullanılabilen bu yöntemde değişen bir gerilimle ,değişen bir akımla ya da sabit bir akımla çalışılabilir.Polarografi yönteminde ise kutuplanmış elktrot,damlayan bir cıva elektrotudur.Amperometri yönteminin çalışma ilkesi de voltametrinin ki gibidir.ama her iki elektrot da kutuplanmış olabilir.bu yöntemle yavaş yürüyen ve tamamlanmayan tepkimelerin son noktası belirlenir.Coulomb ölçümü doğrudan Faraday elektroliz yasasının uygulandığı bir yöntemdir.Elektrolizle çökeltme yönteminde,çoğunlukla bakır,geçiş metalleri ve soy metaller elektorliz yoluyla bir elektrot üzerinde çökeltilerek tartılır.

FİZİKSEL YÖNTEMLER

Buhar yoğunluğu,buhar basıncı,donma noktasının düşmesi,kaynama noktasının yükselmesi gibi ölçümler molekül ağırlıklarının belirlenmesinde kullanılan fiziksel yöntemlerdir.Ağdalılığın ( viskozluk ) ve geçişme ( osmoz) basıncının ölçülmesinden özellikle doğal polimerler ( nişasta,selüloz,pektin,proteinler) ve yapay polimerler (polietilen,naylon) gibi katı asıltı halindeki sistemlerin molekül ağırlıklarının incelenmesinde yararlanılır.Yüzey gerilimi,tortullaşma (sedimantosyon) hızı ve tane büyüklüğü dağılımı ölçümleri de aynı amaçla kullanılır.Organik moleküllerin çözümlenmesinde ,dielektrik sabiti ve dipol momenti gibi elektriksel özellikler ölçülür.Kırılma indisinin ölçülmesiyle de bileşiklerin arılığı ya da çözeltilerin derişiklikleri çok doğru olarak bulunabilir.Isı sığasının,yanma ısısının ,etkinleşme enerjisinin ,tepkime hızlarının belirlenmesi de çözümlemede kullanılan öteki önemli fiziksel tekniklerdir.

Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 83-84 frmsinsi.net için derlenmiştir.