Şengül Şirin
|
Cevap : Kimyasal çözümleme,kimyasal Analiz,kimyasal çözümlemenin Temel Aşamaları, Ayırma Yöntemleri, çözümleme Yöntemlerinin Sınıflandırılması,hatalar ve Sonuçların Değerlendirilm
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 IIDünya Savaşı'ndan beri pek kullanılmazBu yöntemde ,belirlenecek bileşen çözeltiden çözünmeyen bir türevi halinde çöktürülerek ayrılır,kurutulur ve tartılırÇözünmeyen türevin renkli,kristal yapılı ,çözünürlüğü çok az ,uygun bir kurutma sıcaklığında kararlı ve bileşimi bilinen bir bileşik olması yeğlenirHacimsel yöntem ise,çözümlenen belirli miktarda madde ile nicel olarak tepkimeye giren derişimi bellibir ayıracın (standart çözeltinin) hacminin büret yardımıyla bulunmasıdırTepkimenin dönem noktasını (eşdeğerlik noktası ) saptayacak bir yöntem gereklidirPotasyum permanganatla yapılan titrasyonlarda olduğu gibi bazı sistemlerde dönüm noktası renk değişimi biçiminde kendiliğinden görünürBuna karşılık çoğunlukla asit-baz titrasyonlarında fenolfalein,metil kırmızısı,yükseltgeme-indirgeme (redoks) titrasyonlarında da difenilamin,fenantrolin gibi dönüm noktasında renkleri keskin değişime uğrayan belirteçler kullanılırPek 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 yaygınlaşmıştırÖrneğin ,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 kullanılırYaş 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 çözümlenmesidirOrganik bileşikler inorganik bileşiklerden,havada ısıtıldıklarında gösterdikleri davranışlarla ayrılırDeneyimli bir çözümleyici yanmanın başlama kolaylığından ,alevin dumanından ,asidik tepkime gazlarının oluşmasından ve yanma sonucunda kalan artığın çökelmesinden birçok bilgi elde edilirKarbon en çok hidrojen ,oksijen ve azotla,ayrıca kükürt ,fosfor ve halojenlerle,en az da öbür elementlerle birleşmiş halde bulunurBir 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 ısıtmaktırOluşması gereken başlıca ürünler karbon dioksit ve hidrojen gazıdırGaz kireç suyundan geçirildiğinde çözünmez kalsiyum karbonat oluşuyorsa karbon dioksit var demektirHidrojen ise bakır oksitle tepkimeye girerek tüpün kuru ve soğuk olan üst yüzeyinde su yoğuşmasına neden olurAzotu ,halojenleri ve kükürdü tanımlamada kullanılan Lassaigne deneyinde ise,örnek,sodyum metaliyle eritilirBileşikte 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 uygulanırFosforu tanımlamak için organik maddeyi sodyum peroksit ve sodyum karbonat karışımıyla eritmek gerekirFosfor bu yolla fosfatlara dönüştürülürve nitrik asit içindeki amonyum molibdatla girdiği renk dönüşümü tepkimesiyle tanınırOrganik 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 gereklidirMetallerin belirlenmesi ise,nicel kül oluşturma tekniğiyle gerçekleştirilirKarbon 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 belirlenirAzot,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 belirlenirKükürt,halojenler ve fosfor ise genellikle oksijenle dolu bir cam balon içinde yakma tekniğine dayalı Schöniger oksijen- balonu tekniğiyle bulunurYanma 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 belirlenmesidirBu 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 örneğidirBu 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 vardırBunlardan bazıları kimyasal çözümlemeler için son derece gereklidirve 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 seçebilirgene herhangi biri,iki bakır (II) sülfat pentahidrat çözeltisinden hangisinin daha derişik,yani daha koyu renkli olduğunu belirleyebilirBu renk farkları,maddelerin ışığı soğurma yetisindeki farklılıklardan kaynaklanırYukarıdaki örneği ele alacak olursak,sodyum Güneş ışığının hiçbir dalgaboyunu soğurmaz,bakır ise,mavinin dışındaki tüm dalgaboylarını soğurur ve maviyi yansıtıryansıyan bu dalgaboyu da bir detektörle sapatanabilirBurada detektör insan gözüdürAyrıca fotosel gibi duyarlı elektronik aygıtlardan ve fotoçoğaltıcı lamba ve yükselteç (amplifikatör) gibi başka duyarlı aletlerden de yardım alınabilirİşte bütün bu olgular renkölçüm (kolorimetri) tekniklerinin alanına girer
Renkölçüm ,renkli maddelerin ışık tayfının görünür bölgedeki ışınımını soğurma şiddetinin ölçülmesidirÖzellikle şeker,kuvars,penisilin ve penisilinaz enziminin çözümlenmesinde yararlanılan polarimetri,maddenin kutuplanmış ışınım düzlemini döndürme derecesini ölçme tekniğidirMaddenin 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 yararlanılırpolimerler 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 yöneliktirIsı ya da başka bir enerji biçimiyle uyarılan moleküllerin ışınım salması,moleküllerin belirli dalgaboylarındaki ışınımı soğurması ya da ışınımın yansıtılması gibi olguların incelenmesi,spektrokimyanın alanına girerBelirli moleküllerce soğurulan ışınım enerjisi,daha sonra uyarlanmış bir biçimde yeniden salınabilirbunun sonucunda flüorışıma,fosforışıma ve Raman etkisi (ışığın saydam maddelerin içinden geçerken saçılması sırasında ek tayf çizgilerinin oluşması) gibi olaylar ortaya çıkarBunlar,kimyasal maddelerin çözümlenmesinde yararlanılan son derece önemli olgulardır
Bazı gaz molekülleri ,dalgaboyu 1 - 100 cm arasında değişen mikrodalga ışınımlarını soğururbu olgu,gazın yapısına ilişkin bilgi vermekle birlikte ,çözümleme açısından fazlaca önemli değildirAma 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 soğururBu tür bir spektrokimyasal çözümleme için en kullanışlı dalgaboyu aralığı 2,5 mikron ile 16 mikrondur (mikron ya da mikrometre
 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 ( )aralığında değişen morötesi ışınımları soğururmorötesi spektroskopisi tekniğinin uygulandığı başlıca alanlar ,aromatik bileşiklerin ,vitaminlerin ve başka biyokimyasal moleküllerin çözümlenmesidir
Kaynak:AnaBritannica cilt 19 sayfa 81-82 frmsinsinet için derlenmiştir
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır
|