Аналитик химийн нэг салбар болох физик-химийн судалгаа нь хүний амьдралын бүхий л салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр нь дээжийн найрлага дахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоон бүрэлдэхүүнийг тодорхойлох замаар сонирхож буй бодисын шинж чанарыг судлах боломжийг танд олгоно.
Бодисын судалгаа
Шинжлэх ухааны судалгаа гэдэг нь ойлголт, мэдлэгийн тогтолцоог олж авахын тулд объект, үзэгдлийн талаарх мэдлэг юм. Үйлдлийн зарчмын дагуу ашигласан аргуудыг дараах байдлаар ангилдаг:
- эмпирик;
- байгууллагын;
- тайлбар;
- чанарын болон тоон шинжилгээний аргууд.
Эмпирик судалгааны аргууд нь судалж буй объектыг гадаад илрэлийн талаас нь тусгаж, ажиглалт, хэмжилт, туршилт, харьцуулалтыг багтаадаг. Эмпирик судалгаа нь найдвартай баримт дээр үндэслэсэн бөгөөд дүн шинжилгээ хийх хиймэл нөхцөл байдал үүсгэхгүй.
Байгууллагын аргууд - харьцуулсан, уртааш, цогц. Эхнийх нь өөр өөр цаг хугацаа, өөр өөр нөхцөлд олж авсан объектын төлөв байдлын харьцуулалтыг илэрхийлдэг. Уртааш - объектын ажиглалтурт хугацааны судалгаа. Цогцолбор нь уртааш болон харьцуулах аргуудын хослол юм.
Тайлбарлах аргууд - генетик ба бүтцийн. Генетикийн хувилбар нь объект үүссэн үеэс эхлэн түүний хөгжлийг судлах явдал юм. Бүтцийн арга нь объектын бүтцийг судалж, дүрсэлдэг.
Аналитик хими нь чанарын болон тоон шинжилгээний аргуудыг авч үздэг. Химийн судалгаа нь судалгааны объектын найрлагыг тодорхойлоход чиглэгддэг.
Тоон шинжилгээний аргууд
Аналитик хими дэх тоон шинжилгээний тусламжтайгаар химийн нэгдлүүдийн найрлагыг тодорхойлно. Хэрэглэсэн бараг бүх аргууд нь бодисын химийн болон физик шинж чанар нь түүний найрлагаас хамаарлыг судлахад суурилдаг.
Тоон шинжилгээ нь ерөнхий, бүрэн, хэсэгчилсэн шинж чанартай. Ерөнхий гэдэг нь найрлагад байгаа эсэхээс үл хамааран судалж буй объектын мэдэгдэж буй бүх бодисын хэмжээг тодорхойлдог. Бүрэн шинжилгээ нь дээжинд агуулагдах бодисын тоон найрлагыг олох замаар ялгагдана. Хэсэгчилсэн сонголт нь зөвхөн энэхүү химийн судалгааны сонирхсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агуулгыг тодорхойлдог.
Шинжилгээний аргаас хамааран химийн, физик, физик-химийн гэсэн гурван бүлэг арга байдаг. Эдгээр нь бүгд бодисын физик, химийн шинж чанарын өөрчлөлт дээр суурилдаг.
Химийн судалгаа
Энэ арга нь янз бүрийн тооны химийн найрлага дахь бодисыг тодорхойлоход чиглэгддэг.урвалууд. Сүүлийнх нь гадаад илрэл (өнгө өөрчлөгдөх, хий ялгаруулах, дулаан, тунадас) байдаг. Энэ аргыг орчин үеийн нийгмийн амьдралын олон салбарт өргөнөөр ашигладаг. Химийн судалгааны лаборатори нь эм, нефть хими, барилга болон бусад олон салбарт зайлшгүй байх ёстой.
Химийн судалгааны гурван төрөл байдаг. Гравиметр буюу жингийн шинжилгээ нь дээжинд агуулагдах шинжилгээний бодисын тоон шинж чанарын өөрчлөлт дээр суурилдаг. Энэ сонголт нь энгийн бөгөөд үнэн зөв үр дүнг өгдөг боловч цаг хугацаа их шаарддаг. Энэ төрлийн химийн судалгааны аргуудын тусламжтайгаар шаардлагатай бодисыг нийт найрлагаас тунадас эсвэл хий хэлбэрээр тусгаарладаг. Дараа нь хатуу уусдаггүй үе шатанд авчирч, шүүж, угааж, хатаана. Эдгээр процедурын дараа бүрэлдэхүүн хэсгийг жинлэнэ.
Титриметр нь эзэлхүүний шинжилгээ юм. Химийн бодисыг судлах нь судалж буй бодистой урвалд орох урвалжийн эзэлхүүнийг хэмжих замаар явагддаг. Түүний концентрацийг урьдчилан мэддэг. Эквивалентийн цэг хүрэх үед урвалжийн хэмжээг хэмждэг. Хийн шинжилгээнд ялгарсан буюу шингэсэн хийн хэмжээг тодорхойлно.
Үүнээс гадна химийн загварын судалгааг ихэвчлэн ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, судалж буй объектын аналогийг бий болгосон бөгөөд энэ нь судлахад илүү тохиромжтой.
Физик судалгаа
Тохирох урвал явуулахад үндэслэсэн химийн судалгаанаас ялгаатай нь шинжилгээний физик аргууд нь бодисын ижил шинж чанарт суурилдаг. Тэдний төлөөгүйцэтгэхэд тусгай төхөөрөмж шаардлагатай. Аргын мөн чанар нь цацрагийн нөлөөгөөр үүссэн бодисын шинж чанарын өөрчлөлтийг хэмжих явдал юм. Биеийн үзлэгийн үндсэн аргууд нь рефрактометр, поляриметр, флюориметр юм.
Рефрактометрийг рефрактометр ашиглан хийдэг. Аргын мөн чанар нь нэг орчиноос нөгөөд шилжих гэрлийн хугарлыг судлах явдал юм. Энэ тохиолдолд өнцгийг өөрчлөх нь дунд хэсгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанараас хамаарна. Тиймээс зөөвөрлөгчийн найрлага, түүний бүтцийг тодорхойлох боломжтой болно.
Поляриметр нь шугаман туйлширсан гэрлийн хэлбэлзлийн хавтгайг эргүүлэх тодорхой бодисын чадварыг ашигладаг оптик судалгааны арга юм.
Флюориметрийн хувьд монохромат цацраг үүсгэдэг лазер болон мөнгөн усны чийдэнг ашигладаг. Зарим бодисууд нь флюресцент (шингээсэн цацрагийг шингээж, ялгаруулдаг) чадвартай байдаг. Флюресценцийн эрчмийг үндэслэн тухайн бодисын тоон тодорхойлолтын талаар дүгнэлт гаргана.
Физик, химийн судалгаа
Физик-химийн судалгааны аргууд нь янз бүрийн химийн урвалын нөлөөгөөр бодисын физик шинж чанарын өөрчлөлтийг бүртгэдэг. Эдгээр нь судалж буй объектын физик шинж чанар нь түүний химийн найрлагаас шууд хамааралтай байдаг. Эдгээр аргууд нь зарим хэмжих хэрэгслийг ашиглахыг шаарддаг. Дүрмээр бол ажиглалтыг дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, цахилгаан дамжуулах чанар, гэрлийн шингээлт, буцлах цэг, хайлах цэгээр хийдэг.
Бодисын физик-химийн судалгааөндөр нарийвчлалтай, үр дүнд хүрэх хурдтай тул өргөн хэрэглэгддэг. Орчин үеийн ертөнцөд IT технологийн хөгжлийн улмаас химийн аргыг хэрэглэхэд хэцүү болсон. Физик-химийн аргыг хүнсний үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, шүүх эмнэлгийн салбарт ашигладаг.
Физик болон химийн аргуудаас химийн аргуудын нэг гол ялгаа нь урвалын төгсгөлийг (тэнцэх цэг) нүдээр бус хэмжих хэрэгслээр олдог явдал юм.
Физик-химийн судалгааны үндсэн аргуудыг спектр, цахилгаан химийн, дулааны болон хроматографийн аргууд гэж үздэг.
Бодисын шинжилгээний спектрийн аргууд
Спектрийн шинжилгээний аргын үндэс нь объектын цахилгаан соронзон цацрагтай харилцан үйлчлэх явдал юм. Сүүлийнх нь шингээлт, тусгал, тархалтыг судалдаг. Аргын өөр нэг нэр нь оптик юм. Энэ нь чанарын болон тоон судалгааны хосолсон судалгаа юм. Спектрийн шинжилгээ нь бодисын химийн найрлага, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтэц, соронзон орон болон бусад шинж чанарыг үнэлэх боломжийг олгодог.
Аргын мөн чанар нь тухайн бодис гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлэх резонансын давтамжийг тодорхойлоход оршино. Эдгээр нь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хувьд тусдаа байдаг. Спектроскопоор та спектр дээрх шугамуудыг харж, бодисын бүрдэл хэсгүүдийг тодорхойлж болно. Спектрийн шугамын эрч хүч нь тоон шинж чанарын талаархи ойлголтыг өгдөг. Спектрийн аргуудын ангилал нь спектрийн төрөл ба судалгааны зорилгод тулгуурладаг.
Ягаралтын аргаялгаралтын спектрийг судлах боломжийг олгож, бодисын найрлагын талаар мэдээлэл өгнө. Өгөгдлийг олж авахын тулд цахилгаан нумын цэнэг алддаг. Энэ аргын нэг хувилбар бол галын фотометр юм. Шингээлтийн спектрийг шингээлтийн аргаар судалдаг. Дээрх сонголтууд нь бодисын чанарын шинжилгээнд хамаарна.
Тоон спектрийн шинжилгээ нь судалж буй объектын спектрийн шугамын эрчмийг болон концентраци нь мэдэгдэж буй бодисыг харьцуулдаг. Эдгээр аргуудад атомын шингээлт, атомын флюресцент ба гэрэлтэлтийн шинжилгээ, турбидиметр, нефелометри орно.
Бодисын цахилгаан химийн шинжилгээний үндэс
Электрохимийн шинжилгээ нь бодисыг судлахдаа электролиз ашигладаг. Урвалыг электродууд дээр усан уусмалд явуулдаг. Боломжтой шинж чанаруудын нэг нь хэмжилт хийх явдал юм. Судалгааг цахилгаан химийн үүрэнд хийдэг. Энэ нь электролит (ионы дамжуулалттай бодис), электрод (электрон дамжуулалттай бодис) байрлуулсан сав юм. Электрод ба электролитууд хоорондоо харилцан үйлчилдэг. Энэ тохиолдолд гүйдлийг гаднаас хангана.
Цахилгаан химийн аргуудын ангилал
Физик болон химийн судалгаанд үндэслэсэн үзэгдлүүд дээр үндэслэн цахилгаан химийн аргуудыг ангилах. Эдгээр нь гадны хүчин чадалтай болон боломжгүй аргууд юм.
Кондуктометр нь аналитик арга бөгөөд цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмждэг G. Кондуктометрийн шинжилгээнд ерөнхийдөө хувьсах гүйдлийг ашигладаг. Кондуктометрийн титрлэлт – илүүнийтлэг судалгааны арга. Энэ арга нь усны химийн судалгаанд ашигладаг зөөврийн кондуктометр үйлдвэрлэх үндэс суурь юм.
Потенциометрийг хийхдээ буцах гальваник элементийн EMF-ийг хэмждэг. Кулометрийн арга нь электролизийн үед зарцуулсан цахилгааны хэмжээг тодорхойлдог. Вольтамметр нь гүйдлийн хэмжээ нь хэрэглэсэн потенциалаас хамаарах эсэхийг судалдаг.
Бодисын шинжилгээний дулааны аргууд
Дулааны шинжилгээ нь температурын нөлөөгөөр бодисын физик шинж чанарын өөрчлөлтийг тодорхойлоход чиглэгддэг. Эдгээр туршилтын аргуудыг богино хугацаанд, судалсан дээжийн бага хэмжээгээр гүйцэтгэдэг.
Термогравиметри нь температурын нөлөөн дор объектын массын өөрчлөлтийг бүртгэх дулааны шинжилгээний аргуудын нэг юм. Энэ аргыг хамгийн зөв аргуудын нэг гэж үздэг.
Үүнээс гадна дулааны судалгааны аргуудад дулаан багтаамжийн судалгаанд үндэслэн бодисын дулаан багтаамжийг тодорхойлох калориметр, энтальпиметри орно. Температурын нөлөөн дор дээжийн эзлэхүүний өөрчлөлтийг илрүүлдэг дилатометрийг мөн тэдгээрийн дунд оруулах ёстой.
Бодисын шинжилгээний хроматографийн аргууд
Хроматографийн арга нь бодисыг ялгах арга юм. Хроматографийн олон төрөл байдаг бөгөөд гол нь: хий, тархалт, исэлдэлт, хур тунадас, ионы солилцоо.
Туршилтын дээж дэх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хөдөлгөөнгүй болон хөдөлгөөнгүй гэж хуваагдсанүе шатууд. Эхний тохиолдолд бид шингэн эсвэл хийн тухай ярьж байна. Хөдөлгөөнгүй үе шат нь сорбент - хатуу бодис юм. Дээжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хөдөлгөөнгүй фазын дагуу хөдөлдөг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сүүлийн үе шатыг дамжих хурд, цаг хугацаагаар нь тэдгээрийн физик шинж чанарыг үнэлдэг.
Физик-химийн судалгааны аргуудыг хэрэглэх
Физик, химийн аргын хамгийн чухал чиглэл бол ариун цэврийн-химийн болон шүүх-химийн судалгаа юм. Тэдэнд зарим нэг ялгаа бий. Эхний тохиолдолд хийсэн шинжилгээг үнэлэхийн тулд хүлээн зөвшөөрөгдсөн эрүүл ахуйн стандартыг ашигладаг. Тэдгээрийг яамдаас тогтоодог. Ариун цэврийн-химийн судалгааг халдвар судлалын албанаас тогтоосон журмын дагуу явуулдаг. Уг процесс нь хүнсний бүтээгдэхүүний шинж чанарыг дуурайдаг байгаль орчны загваруудыг ашигладаг. Тэд мөн дээжийн ажиллах нөхцөлийг хуулбарладаг.
Шүүхийн химийн судалгаа нь хүний биед агуулагдах хар тамхи, хүчтэй нөлөө бүхий бодис, хор, хүнсний бүтээгдэхүүн, эм бэлдмэлийг тоон хэлбэрээр илрүүлэх зорилготой. Шалгалт нь шүүхийн шийдвэрийн дагуу явагдана.
