Həcm analizi məhluldakı maddənin konsentrasiyasını təyin etmək üçün həcmlərin ölçülməsini nəzərdə tutan kimyada mühüm analitik üsuldur. O, kəmiyyət kimyəvi analizi üçün geniş istifadə olunur, burada məqsəd müəyyən bir maddənin nə qədər olduğunu öyrənməkdir.
Həcm analizini başa düşmək üçün mol anlayışını başa düşmək vacibdir. Mol kimyada atomlar, molekullar və ya ionlar kimi müəyyən miqdarda hissəcikləri təmsil edən vahiddir. Bir moldakı hissəciklərin sayı Avoqadro nömrəsidir, təxminən \(6.022 \times 10^{23}\) . Kimyaçılara məhlulların konsentrasiyasını hesablamağa imkan verdiyi üçün bu konsepsiya həcmli analizdə çox vacibdir.
Konsentrasiya çox vaxt bir litr məhlulda mövcud olan məhlulun mol sayını göstərən litr başına mol (mol/L) ilə ifadə edilir. Bu ölçmə kimyəvi reaksiyada reaktivin və ya məhsulun miqdarını müəyyən etmək üçün həcm analizində əsasdır.
Həcm analizində əsas üsullardan biri reaksiya tamamlanana qədər məlum konsentrasiyalı məhlulun (titrant) naməlum konsentrasiyalı məhlula (analit) tədricən əlavə edilməsini nəzərdə tutan titrləmədir. Bu nöqtə ekvivalentlik nöqtəsi adlanır və bir göstərici və ya pH metr istifadə edərək aşkar edilə bilər.
Məlum konsentrasiyalı məhlullara standart məhlul da deyilir. Dəqiq konsentrasiyaya malik standart məhlulun hazırlanması titrləmə təcrübələrinin müvəffəqiyyəti üçün çox vacibdir. Naməlum məhlulun konsentrasiyası daha sonra ekvivalentlik nöqtəsinə çatmaq üçün tələb olunan standart məhlulun həcminə əsasən müəyyən edilə bilər.
Titrləmə təcrübəsində naməlum məhlulun konsentrasiyasını hesablamaq üçün düsturdan istifadə edə bilərsiniz:
\( C_1V_1 = C_2V_2 \)burada \(C_1\) standart məhlulun konsentrasiyası (mol/L), \(V_1\) istifadə olunan standart məhlulun həcmi (L), \(C_2\) naməlum məhlulun konsentrasiyasıdır (mol /L), və \(V_2\) naməlum məhlulun həcmidir (L).
Məsələn, 25 mL naməlum xlorid turşusu (HCl) məhlulunu titr etmək üçün 0,1 mol/L standart natrium hidroksid (NaOH) məhlulu istifadə edilirsə və ekvivalentlik nöqtəsinə çatmaq üçün 20 mL NaOH məhlulu lazımdırsa, konsentrasiya HCl məhlulunu aşağıdakı kimi hesablamaq olar:
\( (0.1 \, \textrm{mol/L}) \times (0.020 \, \textrm{L}) = C_2 \times (0.025 \, \textrm{L}) \)Tənliyi yenidən təşkil etməklə, naməlum HCl məhlulunun konsentrasiyasını \(C_2\) tapa bilərik.
Turşu-əsas titrasiyası, konsentrasiyasını təyin etmək üçün turşu məhlulunun əsas ilə titrləndiyi və ya əksinə olduğu həcmli analizin ümumi növüdür. Ekvivalentlik nöqtəsi adətən pH-da kəskin dəyişiklik ilə müəyyən edilir və bu, müəyyən bir pH səviyyəsində rəng dəyişdirən bir göstəricidən istifadə etməklə aşkar edilə bilər.
Redoks titrasiyası, titrləmə prosesinin analit və titrant arasında redoks reaksiyasını əhatə etdiyi başqa bir həcmli analiz növüdür. Redoks titrlərində ekvivalentlik nöqtəsi tez-tez oksidləşdikdə və ya azaldıqda rəngini dəyişən indikatorlardan istifadə etməklə və ya məhlulun potensialındakı dəyişiklikləri ölçmək üçün elektroddan istifadə etməklə aşkar edilir.
Həcm təhlili müxtəlif sahələrdə, o cümlədən ətraf mühitin sınağı, əczaçılıq və qida analizi kimi çirkləndiricilərin, aktiv maddələrin və ya qida maddələrinin konsentrasiyasını müəyyən etmək üçün geniş istifadə olunur. Bu keyfiyyətə nəzarət və sənaye və tənzimləyici standartlara uyğunluq üçün əsas texnikadır.
Mole konsepsiyasından istifadə edərək, həcm analizi məhlullarda maddələrin konsentrasiyasını təyin etmək üçün güclü bir vasitədir. Molların, standart məhlulların, titrləmənin və konsentrasiyanın hesablanmasının prinsiplərini başa düşmək bu analizləri həm laboratoriya, həm də sənaye şəraitində dəqiq aparmaq üçün vacibdir.
