Zamonaviy analitik kimyoning tuzilishi

Analitik kimyo tashqi ko'rinishi jihatidan analizning umumiy masalalarini hal etish, aniq sohalar uchun usullar yaratish, analiz usullarining metrologiyasini ishlab chiqish va takomillashtirish vazifalari bilan shugʻullanadi. Analitik kimyo sifat va miqdor analizlariga boʻlinadi. Sifat analizi modda yoki moddalar aralashmasining qanday tarkibiy qismlardan iboratligi, tuzilishi, uning tarkibidagi funksional gruppalar va boshqalar, miqdoriy analiz esa moddaning miqdori va undagi tarkibiy qismlarning miqdorlari haqida ma'lumot beradi.

Hozirgi analitik kimyoni quyidagicha qismlarga boʻlish mumkin:

• 1) tarkibiy qismlar analitik kimyosi;
• 2) dinamik (jarayonlar) analitik kimyosi;
• 3) lokal-taqsimlangan analitik kimyo;
• 4) struktur (tuzilish) analitik kimyo.

Tarkibiy qismlar analitik kimyosi namunalarning sifat va miqdor tarkibini oʻrganadi. Bunda tarkibiy qism atomlar, molekulalar, radikallar, funksional gruppalar, ionlar va makromolekulalardir. Makroskopik ma'noda tarkibiy qism elementlar va birikmalarni o'z ichiga oladi. Sifat analizida kerakli maʼlumot «bor» («ha») yoki «yoʻq» tarzida olinadi.

Masalan, eritmada bariyning borligini uning K₂Cr₂O₇ reaksiyasida hosil boʻladigan sariq choʻkma koʻrsatadi. Aslini olganda sifat analizi bilan miqdor analizi orasida keskin farq yoʻq. Sifat analizida moddaning miqdori keng ma'nodagi yaxlitlangan shaklda ishlatiladi va bunda tegishli tarkibiy qismning bor yoki yoʻqligini topish yetarli boʻlib, analitik signalning intensivligiga e'tibor berilmaydi. Miqdoriy analizda analitik signalning intensivligi asosida tegishli miqdoriy xulosa qilinadi.

Dinamik analitik kimyo tekshirishning maqsadi va analiz metodikasiga bogʻliq ravishda dinamik analiz (jarayonlar analizi) bilan molekulyar-dinamik analizga boʻlinadi. Dinamik analiz materiallarning makroskopik oqimini, boshqacha qilib aytganda, ishlab chiqarish jarayonini nazorat qilish uchun xizmat qiladi. Bunday analizni bajarish uchun koʻpgina kimyoviy klassik, elektr kimyoviy va zamonaviy fizik usullarni qoʻllash qulay. Keyingi ikki usulni qoʻllash kam vaqtni (1-10 min) talab etadi.

Molekular-dinamik analiz molekulalar darajasidagi analizni oʻz ichiga oladi va u molekulalardagi oʻzgarishlarning xususiyati, mexanizmi va tezligini o'rganishga imkon beradi. Amalda bunday analiz oʻta tez spektroskopik va relaksatsion o'lchashlarga asoslanadi. Bunday oʻlchashlar 103 sekunddan 10^-9 sekundgacha boʻlgan oraliqda takrorlanishi mumkin.

Lokal-taqsimlanish analizi (tarkibiy qismlarning taqsimlanish analizi)dan namunaning hech bo'lmaganda bitta, ayrim hollarda, ikki yoki uchta qiymati (koordinatasi) mustaqil oʻzgaruvchi sifatida namoyon bo'lganda foydalaniladi. Lokal-taqsimlanish analizi usullari elektron nur dastali mikroanaliz, lazerli mikrospektral analiz yoki uchqunli mass-spektroskopiya yordamida namuna sirti qatlamlarini ketma-ket, nuqtama-nuqta tekshirish va shu asosda namunaning tarkibidagi tarkibiy qismlarning tabiati va miqdori haqida xulosalar qilishga imkon beradi.

Avtoradiografiya yoki maxsus elektronli va ionli mikroskopiya usullari yordamida elementlarning namuna sirtida taqsimlanishini bevosita aniqlash mumkin. Lokal-taqsimlanish analiz usullari qattiq jismlar sirtidagi bir jinsli boʻlmagan sohalarni topish va
shular bilan bogʻliq koʻplab masalalarni hal etishga ham imkon beradi.

Struktur analitik kimyo. Molekulalar yoki qattiq moddalardagi elementar zarrachalarning oʻzaro joylashishi va bogʻlanishlarini aniqlashga yordam beradi. Shuning uchun ham struktur analizni aslida fazoviy lokal-taqsimlanish analizining atom sohasidagi turi sifatida qarash mumkin.Bu usulda analitik axborot z=f(x_ix_jx_k) tarzida boʻladi, bunda tarkibiy qismning miqdori har bir tarkibiy qism uchun bir struktur birlik sifatida qaraladi. Struktur analitik kimyo sifat (empirik yoki evristik struktur analitik kimyo) va miqdoriy struktur analitik kimyoga boʻlinadi.

Sıfat struktur axborot z₁, z₂ ....z_n elementlar (atomlar, funksional guruhlar va boshqa) orasidagi bogʻlanishning tabiati ya'ni ayni birliklar orasida qanday munosabat mavjudligini, boshqacha qilib aytganda, molekulalar va elementar tuzilmalarning strukturasini koʻrsatadi. Sifat struktur analizining natijasi struktur formulalar deb qaralishi mumkin. Struktur formulalarni tuzish uchun, avvalo, birikmaning tabiati (qaysi element, atom, funksional guruh va hk.) va soni, soʻngra bogʻlanishlarning empirik ketma-ketligi aniqlanadi. Miqdoriy struktur analiz mazkur struktur birliklarning fazoda joylashishi haqida ma'lumot beradi.

Analitik kimyo analiz turlari boʻyicha yalpi yoki cheklangan analiz, yemirib yoki yemirmasdan qilinadigan analiz, bevosita yoki masofadan turib (distansion) analiz, diskret va uzluksiz analizga, topiladigan yoki aniqlanadigan moddalarning tabiatiga koʻra izotop, element (atom, ion), struktur-gruppali (funksional), molekulyar, moddali, fazaviy usullarga boʻlinadi. Izotop analizi modda tarkibidagi u yoki bu izotopning borligini aniqlash uchun bajariladigan analizdir, bunda fizik usullardan foydalaniladi.

Element analizi tekshiriladigan moddaning qanday elementlardan iborat ekanligini aniqlash uchun xizmat qiladi. Moddali analizda tekshirilayotgan tarkibiy qism (element yoki moddaning oksidlanish darajasi, birikmasining tuzilishi) obyekt tarkibida qanday shakldaligi, uning miqdori aniqlanadi. Molekular analiz kimyoviy birikmalarni (kislorod, azot, uglerod dioksidi va boshqalarni) topish va aniqlash usulidir.

Organik moddalar tekshirilganda funksional analiz, yaʼni tekshirilayotgan modda tarkibida qanday funksional gruppalar (karbonil, karboksil, gidroksil, amin va boshqa) borligi aniqlanadi. Fazaviy analiz — tarkibiy qismlarning turli fazalarda (gaz, suyuq, qattiq) boʻlishini aniqlaydi. Bunda har bir tarkibiy qismdan alohida fazalarda qanchadan borligi aniqlanib, umumiy xulosa chiqariladi.