পরিমাণগত বিশ্লেষণ হল সংজ্ঞা, ধারণা, বিশ্লেষণের রাসায়নিক পদ্ধতি, পদ্ধতি এবং গণনার সূত্র

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

পরিমাণগত বিশ্লেষণ হল বিশ্লেষণাত্মক রসায়নের একটি বড় বিভাগ যা আপনাকে একটি বস্তুর পরিমাণগত (আণবিক বা মৌলিক) গঠন নির্ধারণ করতে দেয়। পরিমাণগত বিশ্লেষণ ব্যাপক হয়ে উঠেছে। এটি আকরিকের সংমিশ্রণ নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয় (তাদের পরিশোধনের ডিগ্রি মূল্যায়ন করতে), মাটির গঠন, উদ্ভিদ বস্তু। বাস্তুশাস্ত্রে, পরিমাণগত বিশ্লেষণ পদ্ধতি জল, বায়ু এবং মাটিতে বিষাক্ত পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করে। ওষুধে, এটি নকল ওষুধ সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

পরিমাণগত বিশ্লেষণের সমস্যা এবং পদ্ধতি

পরিমাণগত বিশ্লেষণের প্রধান কাজ হল পদার্থের পরিমাণগত (শতাংশ বা আণবিক) গঠন স্থাপন করা।

এই সমস্যাটি কীভাবে সমাধান করা হয় তার উপর নির্ভর করে, পরিমাণগত বিশ্লেষণের বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। তাদের তিনটি গ্রুপ আছে:

• শারীরিক।
• পদার্থ-রাসায়নিক।
• রাসায়নিক।

প্রথমটি পদার্থের ভৌত বৈশিষ্ট্য পরিমাপের উপর ভিত্তি করে - তেজস্ক্রিয়তা, সান্দ্রতা, ঘনত্ব ইত্যাদি। পরিমাণগত বিশ্লেষণের সবচেয়ে সাধারণ শারীরিক পদ্ধতিগুলি হল প্রতিসরণ, এক্স-রে বর্ণালী এবং তেজস্ক্রিয় বিশ্লেষণ।

দ্বিতীয়টি বিশ্লেষকের ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পরিমাপের উপর ভিত্তি করে। এর মধ্যে রয়েছে:

• অপটিক্যাল - স্পেকট্রোফটোমেট্রি, বর্ণালী বিশ্লেষণ, কালারমিট্রি।
• ক্রোমাটোগ্রাফিক - গ্যাস-তরল ক্রোমাটোগ্রাফি, আয়ন বিনিময়, বিতরণ।
• ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল - কন্ডাক্টোমেট্রিক টাইট্রেশন, পটেনটিওমেট্রিক, কুলমেট্রিক, ইলেক্ট্রোওয়েট বিশ্লেষণ, পোলারগ্রাফি।

পদ্ধতির তালিকার তৃতীয় পদ্ধতিগুলি পরীক্ষার পদার্থের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে। রাসায়নিক পদ্ধতি বিভক্ত:

• ওজন বিশ্লেষণ (গ্রাভিমেট্রি) - সঠিক ওজনের উপর ভিত্তি করে।
• ভলিউম বিশ্লেষণ (টাইট্রেশন) - ভলিউমের সঠিক পরিমাপের উপর ভিত্তি করে।

পরিমাণগত রাসায়নিক বিশ্লেষণের পদ্ধতি

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল গ্র্যাভিমেট্রিক এবং টাইট্রিমেট্রিক। এগুলোকে রাসায়নিক পরিমাণগত বিশ্লেষণের শাস্ত্রীয় পদ্ধতি বলা হয়।

ধীরে ধীরে ধ্রুপদী পদ্ধতিগুলি যন্ত্রসঙ্গীতকে পথ দেয়৷ যাইহোক, তারা সবচেয়ে সঠিক থাকে। এই পদ্ধতিগুলির আপেক্ষিক ত্রুটি মাত্র 0.1-0.2%, যখন যন্ত্রের পদ্ধতিগুলির জন্য এটি 2-5%৷

গ্রাভিমেট্রি

গ্রাভিমেট্রিক পরিমাণগত বিশ্লেষণের সারমর্ম হল সুদের পদার্থের বিশুদ্ধ আকারে বিচ্ছিন্নতা এবং এর ওজন। আরো ঘন ঘন মলত্যাগসব বৃষ্টিপাত দ্বারা বাহিত. কখনও কখনও উপাদান নির্ধারণ করা আবশ্যক একটি উদ্বায়ী পদার্থ (পাতন পদ্ধতি) আকারে প্রাপ্ত করা আবশ্যক. এইভাবে এটি নির্ধারণ করা সম্ভব, উদাহরণস্বরূপ, স্ফটিক হাইড্রেটে স্ফটিককরণের জলের বিষয়বস্তু। বৃষ্টিপাত পদ্ধতি শিলা, লোহা এবং অ্যালুমিনিয়ামের প্রক্রিয়াকরণে শিলা, পটাসিয়াম এবং সোডিয়াম, জৈব যৌগের বিশ্লেষণে সিলিসিক অ্যাসিড নির্ধারণ করে।

গ্রাভিমেট্রিতে বিশ্লেষণাত্মক সংকেত - ভর।

মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা পরিমাণগত বিশ্লেষণের পদ্ধতিতে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

1. একটি যৌগের বর্ষণ যাতে সুদের উপাদান রয়েছে।
2. অতিরিক্ত পদার্থ থেকে অবক্ষয় নিষ্কাশনের জন্য ফলস্বরূপ মিশ্রণের পরিস্রাবণ।
3. অতিধর্মী পদার্থ দূর করতে এবং এর পৃষ্ঠ থেকে অমেধ্য অপসারণের জন্য অবক্ষেপ ধৌত করা।
4. জল অপসারণের জন্য কম তাপমাত্রায় শুকানো বা ওজনের উপযোগী পলিকে রূপান্তরিত করার জন্য উচ্চ তাপমাত্রায়।
5. ফলিত পলির ওজন।

গ্রাভিমেট্রিক পরিমাপকরণের অসুবিধাগুলি হল সংকল্পের সময়কাল এবং অ-নির্বাচনযোগ্যতা (প্রক্ষেপণকারী বিকারকগুলি খুব কমই নির্দিষ্ট)। অতএব, একটি প্রাথমিক বিচ্ছেদ প্রয়োজন৷

গ্রাভিমেট্রিক পদ্ধতিতে গণনা

মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা সম্পাদিত পরিমাণগত বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি ভর ভগ্নাংশে প্রকাশ করা হয় (%)। গণনা করার জন্য, আপনাকে পরীক্ষার পদার্থের ওজন জানতে হবে - G, ফলস্বরূপ পলির ভর - m এবং রূপান্তর ফ্যাক্টর F নির্ধারণের জন্য এর সূত্র। ভর ভগ্নাংশ এবং রূপান্তর ফ্যাক্টর গণনার সূত্রগুলি নীচে উপস্থাপন করা হয়েছে।

আপনি পলিতে একটি পদার্থের ভর গণনা করতে পারেন, এর জন্য রূপান্তর ফ্যাক্টর F ব্যবহার করা হয়।

গ্রাভিমেট্রিক ফ্যাক্টর একটি প্রদত্ত পরীক্ষার উপাদান এবং মাধ্যাকর্ষণ আকৃতির জন্য একটি ধ্রুবক মান।

Titrimetric (ভলিউমেট্রিক) বিশ্লেষণ

Titrimetric পরিমাণগত বিশ্লেষণ হল একটি বিকারক দ্রবণের আয়তনের একটি সঠিক পরিমাপ যা আগ্রহের পদার্থের সাথে সমতুল্য মিথস্ক্রিয়া করার জন্য গ্রহণ করা হয়। এই ক্ষেত্রে, ব্যবহৃত বিকারকের ঘনত্ব পূর্ব-সেট করা হয়। বিকারক দ্রবণের আয়তন এবং ঘনত্বের পরিপ্রেক্ষিতে, আগ্রহের উপাদানের বিষয়বস্তু গণনা করা হয়।

"টাইট্রিমেট্রিক" নামটি "টাইটার" শব্দ থেকে এসেছে, যা একটি সমাধানের ঘনত্ব প্রকাশের একটি উপায়কে বোঝায়। টাইটার দেখায় কত গ্রাম পদার্থ 1 মিলি দ্রবণে দ্রবীভূত হয়।

টাইট্রেশন হল অন্য সমাধানের একটি নির্দিষ্ট আয়তনে একটি পরিচিত ঘনত্বের সাথে ধীরে ধীরে একটি সমাধান যোগ করার প্রক্রিয়া। এটি সেই মুহূর্ত পর্যন্ত অব্যাহত থাকে যখন পদার্থগুলি একে অপরের সাথে সম্পূর্ণরূপে প্রতিক্রিয়া জানায়। এই মুহূর্তটিকে সমতা বিন্দু বলা হয় এবং এটি নির্দেশকের রঙের পরিবর্তন দ্বারা নির্ধারিত হয়৷

Titrimetric বিশ্লেষণ পদ্ধতি:

• অ্যাসিড-বেস।
• রেডক্স।
• বর্ষণ।
• কমপ্লেক্সমেট্রিক।

টাইট্রিমেট্রিক বিশ্লেষণের মৌলিক ধারণা

নিম্নলিখিত শর্তাবলী এবং ধারণাগুলি টাইট্রিমেট্রিক বিশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়:

• Titrant - সমাধান,যা ঢেলে দেওয়া হয়। এর ঘনত্ব জানা যায়।
• টাইট্রেটেড দ্রবণ হল একটি তরল যাতে একটি টাইট্রেন্ট যোগ করা হয়। এর ঘনত্ব নির্ধারণ করতে হবে। টাইট্রেট দ্রবণটি সাধারণত ফ্লাস্কে রাখা হয় এবং টাইট্রেন্টটি বুরেটে স্থাপন করা হয়।
• সমমান বিন্দু হল টাইট্রেশনের মুহূর্ত যখন টাইট্রেন্টের সমতুল্য সংখ্যা সুদের পদার্থের সমতুল্য সংখ্যার সমান হয়।
• সূচক - সমতা বিন্দু স্থাপন করতে ব্যবহৃত পদার্থ।

মানক এবং কার্যকরী সমাধান

Titrants মানসম্মত এবং কাজ করে।

মানকগুলি একটি নির্দিষ্ট (সাধারণত 100 মিলি বা 1 লি) আয়তনের জল বা অন্য দ্রাবকের মধ্যে একটি পদার্থের সঠিক নমুনা দ্রবীভূত করে প্রাপ্ত করা হয়। সুতরাং আপনি সমাধান প্রস্তুত করতে পারেন:

• সোডিয়াম ক্লোরাইড NaCl.
• পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট K₂Cr₂O_7.
• সোডিয়াম টেট্রাবোরেট Na₂B₄O₇∙10H_{2 ও.}
• অক্সালিক অ্যাসিড H₂C₂O₄∙2H_{2 ও.}
• সোডিয়াম অক্সালেট Na₂C₂O_4.
• সুকিনিক অ্যাসিড H₂C₄H₄O_{4 ।}

ল্যাবরেটরি অনুশীলনে, ফিক্সানাল ব্যবহার করে মানক সমাধান প্রস্তুত করা হয়। এটি একটি সিল করা ampoule মধ্যে একটি পদার্থ (বা এর সমাধান) একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ। এই পরিমাণ 1 লিটার সমাধান প্রস্তুত করার জন্য গণনা করা হয়। ফিক্সনাল দীর্ঘ সময়ের জন্য সংরক্ষণ করা যেতে পারে, কারণ এটি এয়ার অ্যাক্সেস ছাড়াই, ক্ষার ব্যতীত যা অ্যাম্পুলের কাচের সাথে প্রতিক্রিয়া করে।

কিছু সমাধানসুনির্দিষ্ট ঘনত্বের সাথে রান্না করা অসম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, জলীয় বাষ্পের সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে দ্রবীভূত হওয়ার সময় পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট এবং সোডিয়াম থায়োসালফেটের ঘনত্ব ইতিমধ্যেই পরিবর্তিত হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, পছন্দসই পদার্থের পরিমাণ নির্ধারণ করতে এই সমাধানগুলি প্রয়োজন। যেহেতু তাদের ঘনত্ব অজানা, এটি টাইট্রেশনের আগে নির্ধারণ করা আবশ্যক। এই প্রক্রিয়াটিকে স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন বলা হয়। এটি স্ট্যান্ডার্ড সমাধানগুলির সাথে তাদের প্রাথমিক টাইট্রেশন দ্বারা কার্যকরী সমাধানগুলির ঘনত্বের সংকল্প৷

সমাধানের জন্য মানককরণ প্রয়োজন:

• অ্যাসিড - সালফিউরিক, হাইড্রোক্লোরিক, নাইট্রিক।
• ক্ষার।
• পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট।
• সিলভার নাইট্রেট।

সূচক নির্বাচন

সঠিকভাবে সমতা বিন্দু নির্ধারণ করতে, অর্থাৎ, টাইট্রেশনের শেষ, আপনার সঠিক পছন্দ নির্দেশক প্রয়োজন। এগুলি এমন পদার্থ যা পিএইচ মানের উপর নির্ভর করে তাদের রঙ পরিবর্তন করে। প্রতিটি সূচক তার দ্রবণের রঙ পরিবর্তন করে একটি ভিন্ন pH মান, যাকে ট্রানজিশন ইন্টারভাল বলা হয়। একটি সঠিকভাবে নির্বাচিত সূচকের জন্য, স্থানান্তর ব্যবধানটি সমতা বিন্দুর অঞ্চলে pH-এর পরিবর্তনের সাথে মিলে যায়, যাকে টাইট্রেশন জাম্প বলা হয়। এটি নির্ধারণ করার জন্য, টাইট্রেশন কার্ভগুলি তৈরি করা প্রয়োজন, যার জন্য তাত্ত্বিক গণনা করা হয়। অ্যাসিড এবং বেসের শক্তির উপর নির্ভর করে, চার ধরনের টাইট্রেশন বক্ররেখা রয়েছে।

টাইট্রিমেট্রিক বিশ্লেষণে গণনা

যদি সমতুল্য বিন্দুটি সঠিকভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, তাহলে টাইট্রান্ট এবং টাইট্রেটেড পদার্থ সমান পরিমাণে বিক্রিয়া করবে, অর্থাৎ টাইট্রেন্ট পদার্থের পরিমাণ(n_e1) টাইট্রেটেড পদার্থের পরিমাণের সমান হবে (n_e2): n_e1=n e2_{. যেহেতু সমতুল্য পদার্থের পরিমাণ সমতুল্যের মোলার ঘনত্বের গুণফল এবং দ্রবণের আয়তনের সমান, তাহলে সমতা}

C_e1∙V₁=C_e2∙V_{2, কোথায়:}

-C_{e1 - স্বাভাবিক টাইট্রেন্ট ঘনত্ব, পরিচিত মান;}

-V_{1 - টাইট্রেন্ট সমাধানের পরিমাণ, পরিচিত মান;}

-C_{e2 - টাইট্রাটেবল পদার্থের স্বাভাবিক ঘনত্ব, নির্ধারণ করতে হবে;}

-V_{2 - টাইট্রেশনের সময় নির্ধারিত পদার্থের দ্রবণের আয়তন।}

টাইট্রেশনের পরে, আপনি সূত্রটি ব্যবহার করে আগ্রহের পদার্থের ঘনত্ব গণনা করতে পারেন:

C_e2=C_e1∙V₁/ V₂

Titrimetric বিশ্লেষণ সম্পাদন করা

টাইট্রেশন দ্বারা পরিমাণগত রাসায়নিক বিশ্লেষণের পদ্ধতিতে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

1. পদার্থের নমুনা থেকে 0, 1 n স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণের প্রস্তুতি।
2. আনুমানিক 0.1 N কার্যকারী সমাধানের প্রস্তুতি।
3. প্রমিত সমাধান অনুযায়ী কাজের সমাধানের প্রমিতকরণ।
4. ওয়ার্কিং সলিউশনের সাথে পরীক্ষার সমাধানের টাইট্রেশন।
5. প্রয়োজনীয় গণনা করুন।