Гравиметрияда негізгі: тұнбаны сүзу, шаю, кептіру және күйдіру операцияларын орындау әдістемесі.

Тұнбаның табиғатына қарай сүзуге әртүрлі сүзгіштер пайдаланады.Аморфты тұнбалар үшін сыңылауы 1,5-5 шамасындағы қара,қызыл ленталы;ұсақ кристалды үшін 15-14 ақ,көк ленталы қағаз сүзгі.Ірі және ұсақ кристалды үшін 15-40 шамасындағы № 1-2 маркалы шыны сүзгіштер.Ұсақ тұнбалар үшін 4-15,6-8 шамасындағы № 3-4 маркалы фарфор сүзгіштер пайдаланылады.Тұнбаның табиғатына байланысты кейбір тұнба жуатын ерітінділер: ерігіштігі жоғары тұнбаларға ерігіштігін төмендету мақсатында құрамында тұнбамен аттас ионы бар электролиттер, органикалық еріткіштер; коллоидтық жүйелер түзуге бейімді тұнбаларға пептизацияны баяулату мақсатында күшті электролиттер;гидролизденетін тұнбаларға гидролизді басу мақсатында қышқылдар, негіздер үстемелеп қосады. Тұнбаны декантация әдісімен жуған тиімді. Декантация дегеніміз тұнбаны жууға дайындалған ерітіндіден 10-15 мл қосып, оны жақсылап араластыру, тұнбаны қайта тұндырып, тұнба үстіндегі ерітіндіні (тұнбасыз) сүзу үрдісі. Тұнбаны толық жуу үшін бұл операцияны 5 -6 рет қайталайды. Тұнба жуу үшін ерітінді дайындалады. Дистилденген суға тұнбамен бір аттас ионы бар қосылыс қосады, бірақ бұл қосылыс тұнбаны қыздырғанда ұшып кету тиіс. Мысалы, барий сульфаты тұнбасын өте сұйылтылған күкірт қышқылы ерітінділерімен жуады, себебі бұл қосылыстар қыздырғанда ұшып кетеді. Тұнба жуғанда жуатын ерітіндінің көп мөлшерін алуға болмайды, себебі тұнба шығыны артады. Тұнба шығыны таразы сезімталдығынан аспауы тиіс (1∙10-4г).Тұнбаны қыздырмай кептіру. Кейбір тұнбаларды қыздырмай гравиметрлік форманы алуға болады. Бұл жағдайда тұнбаны эфирмен, спиртпен жуып, тұнбадан ауаны сору арқылы кептіреді. Бұл әдіс өте сирек кездеседі, мысалы, натрийді цинк-уранил ацетатының кристаллогидратымен NaZn(UO2)3(СH3COO)9∙6H2O күйінде анықтайды. Тұнбаны төмен температурада кептіру. Органикалық реагенттерден түзілген көптеген тұнбаларды 100 °С қыздырып, гравиметрлік форма алуға болады. Мысалы, никельді диметилглиоксиммен, көптеген оксихиноляттармен тұндырылған тұнбалар.Тұнбаларды қыздыру. Жалпы жағдайда гравиметрлік форманы алу үшін тұнбаны жоғартемпературада қыздырады, көбіне 600-1100 оС. Қыздыру температурасы және уақыты тұнбаның табиғатына байланысты.Қыздырғанда тұндырылған формасы мен гравиметрлік формасы бірдей болатын тұнбаларды (мысалы, барий сульфаты, күміс хлориді), қыздыру үшін 300-600С жеткілікті, мұнда қыздыруды сүзгішті жандырып, суды жою үшін қолданады. Барий сульфаты, мысалы жоғары температурада қыздырғанда термиялық ыдырауы мүмкін: BaSO4 → BaO + SO3. Сондықтан қажетті температураны ұстаған дұрыс.Егер гравиметрлік форма тұндырылған формаға сәйкес келмесе,онда 600оС-ден жоғары температура қажет, сол сияқты магнийді анықтағанда оны MgNH4PO4∙H2O күйінде тұндырады, оның гравиметрлік формасы магний пирофосфаты Mg2P2O7.Анықталатын заттың гравиметрлік формасына қойылатын талаптар: Құрамы химиялық формуласына сәйкес келуі тиіс.Химиялық тұрақты болуы тиіс.Анықталатын компоненттің гравиметрлік формадағы массасы аз болуы тиіс.Тұнбаны тұрақты массаға дейін қыздырады. Тұнбаны қыздыру мақсаты: еріткіштен және ұшқыш компоненттерден құтылу; құрамы белгілі өлшеу формасын алу үшін қыздырады.

Билет 2/1: Талдау қателіктерін жіктеу Кез келген талдау жүргізген кезде анықталатын заттың мөлшерін дәлірек табу үшін бірнеше дүркін өлшеулер жүргізеді. Әр өлшеу кезінде әр түрлі жағдайларға байланысты қателіктер кетуі мүмкін. Мәселен, талдауға қажетті өлшенді алу, өлшеу, тұндыру, тұнбаны таразыда өлшеу кездерінде түрлі қателіктер кетеді. Сайып келгенде, әр операцияда кеткен қателіктер бүкіл талдау нәтижесіне әсерін тигізеді. Өлшеудің қателері оны жүргізушінің дайындығына да байланысты болады. Талдау қателіктерін орын сипатына қарай жүйелік, кездейсоқ және өрескел қателіктер деп үшке бөледі. Жүйелік қателік пайдаланып отырған әдіске байланысты тұрақты себептер нәтижесінде кетеді. Әдістің қатесін біле тұра, алдын-ала оны есепке алып, уақытында қажетті түзетулер енгізуге болады. Жүйелік қателіктер талдау жүргізу кезінде мысалы, керекті химиялық реакцияның дұрыс алынбауы, қажетті заттың тұнбаға толық түспеуі, зат құрамының өзгеруі сияқты кемшіліктерге және жүргізушінің орындау мұқияттығы мен іскерлігіне байланысты. Өлшеулерде кейбір кездейсоқ жағдайлар әсерінен кететін қателерді кездейсоқ қателіктер дейді. Ондай жағдайларға кенет температураның көтерілуі, талдау жасалып жатқан ыдысқа бөгде заттардың түсіп кетуі жатады. Әрине, мұны алдын-ала болжап білуге болмайды. Сондықтан бірнеше дүркін өлшеу жасап, нәтижелерінің арифметикалық орташа шамасын алды. Параллель өлшеу саны көбірек болған сайын, арифметикалық орташа санның дәлдігі жоғарылайды, соның арқасында кездейсоқ қателерді азайтуға болады. Талдау мәндерінің оның арифметикалық орташа мәнінен айырмасы әдістің нәтижесінің қайталануын көрсетеді. Алайда, әдіс нәтижесінің қайталануы оның дәлдігін дәлелдей алмайды. Шындығында, әдіс өте дәл болмаса да әр өлшеу мәндерінің қайталануы мүмкін. Бұл тек кездейсоқ қатенің жоқ екенін көрсетеді. Алайда, мұнда талдау тәсілінің осал жері еске алынбайды. Өлшеу құралының бұзылуы, мәліметті дұрыс енгізбеу және де күрт өзгерістер нәтижесінде өлшеу барысында өрескел қателіктерге жол беріледі. Анықтаулардың қателіктерін абсолюттік және салыстырмалы деп бөледі. Абсолюттік қателік деп теориялық (шынайы немесе орташа) мән мен әрбір іс жүзіндегі өлшенген мәннің айырмасын айтады: ∆Х а = Х теор – Х і мұнда: ∆Х а – абсолюттік қателік; Х і – әр өлшеудің мәні;Х теор – теориялық (шынайы немесе орташа) мән. Абсолюттік қателіктің шамасы, өзінің атына сәйкес, оң да теріс мән де болуы мүмкін. Cалыстырмалы қателік деп абсолюттік қателіктің теориялық (шынайынемесе орташа) мәніне қатынасын айтады.

Салыстырмалы қателік көбінесе пайызбен өрнектейді: Кез-келген зерттеу, талдау, бақылау және т.б. жұмыстар жүргізу барысында белгілі бір шама өлшелінеді. Аталған іс-әрекетті жүзеге асыру түріне қарай өлшеулер тікелей және жанама болып екіге бөлінеді. Тікелей өлшеуге - зат массасын таразыда өлшеу, нақты зат ұзындығын өлшеу, температураны термометрмен анықтау сияқты іс-қимылдар жатады. Жанама өлшеуге - тікелей өлшеу нәтижелерін пайдалана отырып, формула арқылы жүргізілген есептеулер жатады. Ауытқуларды метрологиялық тұрғыдан сипаттау. Кездейсоқ ауытқуларды метрологиялық тұрғыдан сипаттау үшін сәйкестік және қайталанушылық деген ұғымдар пайдаланылады.Сәйкестік - бірдей жағдайда жүргізілген бірнеше өлшеулердің нәтижелерінің бір-біріне жуық немесе бірдей екендігін көрсетеді. Қайталанушылық - әртүрлі әдістер арқылы түрлі мезгілде және әр жерде алынған өлшеу нәтижесінің бір-біріне жуық немесе бірдей екендігін білдіреді. Жүйелік ауытқуларды метрологиялық тұрғыдан сипаттау үшін дұрыстық ұғымы пайдаланылады. Дұрыстық - бірнеше өлшеулер нәтижесінде анықталған орташа мәннің сол алынған әрбір мәнге өте жуық немесе бірдей болып келуі. Сәйкестік, қайталанушылық және дұрыстық өлшеу дәлдігін немесе талдау дәлдігін сипаттайды. Мәліметтерді талдау барысында өлшеулер нәтижесінде орын алған өрескел қателіктерді ескермеу үшін статистикалық тәсілдерді пайдаланып, оны шығарып тастайды. Ал өлшеу барысында жіберілген абсолюттік ауытқу шамасы жүйелік және кездейсоқ жіберілген ауытқулар қосындысынан тұрады: мұнда: ∆Х а – абсолюттік қателік; ∆Х ж – жүйелік қателік; ∆Х к – кездейсоқ қателік

2.Титриметрияда қолданылатын ыдыстар. Титриметрлік әдісте мынандай өлшегіш ыдыстар қолданылады: бюретка, өлшегіш колбалар, өлшегіш цилиндрлер, пипеткалар.Бюреткаға титрленген (стандартты) ерітінділерді құяды да, одан біртіндеп анықталатын заты бар ерітіндіге эквивалент нүктеге дейін тамшылатады. Бюретканы жақсылап жуады, оны кептіру керек емес, бюреткаға оған құятын титрленген ерітіндіні воронка арқылы құйып, артынан воронканы алып тастау керек. Төменгі түтікте (трубкада) ауа болмауы керек. Бюреткадағы сұйықтың беті шұңғылданып тұрады, оны мениск деп атайды. Сол мениск нольге не белгілі бір цифрға дәл келуі керек. Бюретканың дәлдігі 0,02-0,03 мл, сондықтан бюреткадан құйылған көлемді былай жазу керек; мысалы, 22,25 не 22,23 деп, яғни ондық белгімен, егер былай жазылса, 22,2 не 22 деп, ол қате болады.Титрлеу кезінде стандартты ерітіндіден 20-30 мл кететіндей болуы керек, сонда бұл әдістің қатесі аз болады.Анықталатын зат бар ерітіндінің дәл көлемін өлшеп алу үшін пипеткалар қолданылады. Олардың көлемі 100,50,25,20,10,5 және 1 мл-лік болады. Пипеткаларды жақсылап жуып, егер олар құрғақ болмаса, анықталатын заты бар ерітіндімен бір-екі рет шайқау керек. Пипеткадағы ерітінді толық ағып болған соң, пипетканың ұшын ыдыстың қабырғасына тигізіп 15 секундтай ұстау керек. Пипетканың ұшында қалған ерітіндіні үрлеуге болмайды, себебі: пипеткадан барлық ерітіндіні үрлеп түсіре алмайды, сондықтан ерітінді көлемі әртүрлі болып кетеді.Жұмыс аяқталған соң, пипеткаларды жуып, штативтерге кептіруге қояды. Өлшегіш колбаларды анықталатын зат бар ерітіндіні белгілі көлемге дейін сұйылтуға және титрленген ерітінділер (титрант) жасауға қолданады. Өлшегіш колбаларды жақсылап жуады, бірақ оларды пипеткалар мен бюреткалар сияқты анықталатын зат бар ерітіндімен шайқауға болмайды. Өлшегіш колбаға алдымен ерітіндіні воронка арқылы құйып, соңынан пипетка арқылы тамшылатып құйып, белгіге дейін жеткізу керек. Ерітінді көлемі өлшегіш колбаның белгісіне жеткен соң, ерітіндіні жақсылап шайқау керек, ол үшін колбаны жауып, 4-5 рет төнкеріп, шайқайды.Өлшегіш цилиндлер титриметрлік әдісте дәл көлем алу үшін қолданылмайды.

Билет 3/1: Талдау нәтижелерін статистикалық өңдеу. Өрескел қатені анықтау. Өлшеу құралының бұзылуы, мәліметті дұрыс енгізбеу және де күрт өзгерістер нәтижесінде өлшеу барысында өрескел қателіктерге жол беріледі.Белгілі бір нәрсені өлшеу арқылы алынған мәлімет дұрыс болып, қателікті аз жіберу үшін, оны бірнеше рет өлшейді. Аталған іс-қимылды бірнеше жүз немесе мың рет қайталау арқылы алынған мәліметтер статистика тілінде бас жиынтық деп аталады да «σ» таңбасымен белгіленеді. Іс жүзінде өлшеулер бірнеше рет ғана жүргізіледі де " σ " іріктелген немесе санаулы жиынтық деп аталады. Әрбір өлшеу барысында кездейсоқ және жүйелік ауытқулар орын алады. Кездейсоқ ауытқуларды өлшеу нәтижелерінің қайталануын көрсететін қайталанушылық арқылы анықтауға болады. Қайталанушылықты сандық тұрғыдан сипаттайтын стандартты ауытқу (S) шамасын мына формула бойынша есептейді:

мұнда: – n рет жүргізілген өлшеуге сәйкес келетін стандартты ауытқудың орташасы; n S

Хор – өлшеулердің орташа мәні;

Хі – әр өлшеудің мәні;

Өлшеулердің орташа мәнінің стандартты ауытқу орташасына қатынасы қайталанушылықты сипаттайды.

болса, ауытқу шамасы 1 % және одан төмен, яғни қайталанушылық жоғары. артқан сайын қайталану көрсеткіші жоғары болады, яғни өлшеу сапасы дәл жүргізіледі.

Стандартты ауытқу орташасының квадраты () дисперсия деп аталады. Дисперсиялардың қатынасы Фишер бағамы деп аталатын кесте түрде келтірілген мәндермен салыстырылады. Кестеде келтірілген мәннен дисперсиялар бөліндісі кіші болса, онда алшақтық кездейсоқ ауытқулардың нәтижесі деп қабылданады.

Аталған түрдегі кестелердің өзі белгілі бір шартты ескеретіндей етіп жасалынады. Бұл шарт нанымдылық ықтималдығы (р) деп аталатын статистика іліміндегі негізгі ұғымдардың бірі болып саналады. Нанымдылық ықтималдылығы әрбір тәжірибе жүз рет қайталанғанда оның қаншасы бір-біріне өте жуық өзара сәйкестікте болып, өлшенілетін шаманың шын мәніне жуық келетіндігін сипаттайтын статистикалық көрсеткіш. Мысалы, нанымдылық ықтималдылығын 0,90; 0,95 сияқты мәндері әрбір жүз қайталанған тәжірибенің біріншісінде тоқсаны, ал екіншісінде тоқсан бесі өзара сәйкестікте болатындығын білдіреді. Кейде нанымдылық ықтималдылығн бірден шегергендей айырымы, яғни 1 - р шамасын да пайдаланады. Бұл шама деп белгіленіп мәнділік деңгей деп аталады. Бұл шама нанымдылық ықтималдылығына кері, яғни сәйкес келмейтін өлшеулер санын көрсетеді. Көп жағдайда кездейсоқ ауытқу нәтижесінде өрескел қателіктерге жол беріледі. Есептеу, талдау барысында осындай өрескел қателіктерге жол бермеу жағын ескеру қажет. Ол үшін статистикалық есептеулердегі Q-бағамын пайдаланады: ...мұнда: Х1 - күмән тудыратын өрескел қателік жіберілген шама; Х2 - осы мәнге жуық келетін шама;

R - өрескел қателік шамасы мен жүйедегі ең кіші мән айырымы – вариациялау ауқымы.

Дата добавления: 2015-10-30