№ 7 – ші лабораториялық сабақ
Тақырыбы: Заттарды табу, ұқсастыру және өлшеу.
Мақсаты: Микроскоптың түрлерімен таныстыру.
Қажетті құжаттар: әртүрлә микроскоптар, қажетті заттар.
Микроскоп – объектілердің немесе бөлшектердің кәдімгі көзге көрінбейтін құрылыстарының үлкейтілген кескінін алу үшін қолданылатын оптикалық прибор. Биология, ветеринария, медицина және басқа да салаларда жиі қолданылады, кең тараған.
Екі линзадан тұратын жүйенің заттардың кескінін ұлғайтатыны XVI ғасырда Нидерланды, Солтүстік Италия көзілдірік шеберлеріне белгілі болған. Микоскоп тәрізді приборды 1590 ж. Нидерландыда Янсеннің шығарғаны туралы деректер бар. Бастапқыда қарапайым, бір объективтен ғана тұратын микроскоп болған. Артынан күрделілендіріліп оған окуляр қосылған. 1609-1610 жж. Галилей өзінің трубасындағы объектив пен окулярдың ара қашықтығын өзгерте отырып, оны микроскоп ретінде қолданған. Содан бастап микроскоп тез тарап, жетілдіріле бастайды.
Приборға «микроскоп» деген терминді 1625 ж. Рим академиясының мүшесі И.Фабер ұсынған.
Микроскопты қолданумен биология саласындағы алғашқы ғылыми-зерттеу табыстары Гуктың еншісінде. Ол 1665 жылдары бірінші рет өсімдік торшасының құрылысын сипаттап жазды. 1673-1677 жж. А.Левенгук микроскопты қолдана отырып еркек жыныс торшаларын, әртүрлі қарапайымдыларды, сүйектің құрылысын тауып, олардың сүреттерін салды.
Қазірде микробиологиялық объектілерді зерттеу үшін микроскоптың әртүрлі моделдері пайдаланылады. Олардың ішінде кең тарағандары: МБИ-1, МБИ-3, МБР-3, МВД. Барлық микроскоптардың құрылысында механикалық бөлігі мен оптикалық жүйені ажыратуға болады.
Биологиялық микроскоп таға тәріздес, салмақты штативке бекітіледі. Негізі тіреуішпен қамтамасыз етілген, оның ішінде микромеханизмі орналастырылған. Микорскоптың тубусын қозғайтын макро- және микровинтер, объективтерге арналған револьер, тубустарды ауыстыру үшін жоғарғы жағында ұя, визуалды зерттеуге арналған бинокуляр, сүретке түсіруге арналған монокуляр қондырғылары бар.
Микорскоптың зат қоятын үстелі ондағы препаратты қарама-қарсы бағытта қозғайтын жабдықпен қамтамасыз етілген. Айна арқылы шағылысқан жарық сәулесі конденсор арқылы жиналады. Конденсор металл қорабтағы бірнеше линзалардан тұрады. Конденсордың жарықтық күші (апертура) линзалардың санына байланысты. Байқау әдістеріне байланысты конденсордың жарық, ашық, қисық, фазды контрасты жазықтар беретін түрлері қоланылады. Айна мен конденсордың арасында конденсордың апертурасын реттейтін иристі диафрагма бар. Ондай диафрагма конденсордың линзаларының аралығында орналасуы да мүмкін.
Микроскоптың негізгі оптикалық элементі объектив. Ол зерттелетін объектінің үлкейтілген және төңкерілген кескінін береді. Объектив - бірімен бірі ортақтастырылған линзалардың жүйесі. Объективке ең жақын орналасқан линза фронтальды линза, ал қалғандары коррекциялық линазалар деп аталады. Объективтегі кескінді оптикалық жүйе – окуляр арқылы көреміз.
Микроскоптарға жарық көзі ретінде әртүрлі лампалар – қыздыру, сынап-кварц лампалары пайдаланылады. Препарат арқылы өтетін жарық көзі препараттың астынан түседі, ал шағылыстыру арқылы зерттегенде - үстінен немесе жанынан түседі. МБИ-6, МБИ-15 микроскоптарында арнайы жарықтандырғыш жүйе микроскоптың конструкциясының құрамына кіреді. Басқа жағдайларда өндірісте шығарылатын жарықтандырғыштардың әртүрлімаркалары пайдаланылады. Объективтер 6,3-100 есе, ал окулярлар - 7 -15 есе үлкейтеді. Жалпы микроскоптың үлкейту мүмкіншілігі 44-150 есе.
Биологиялық микроскоптан басқа стереоскопиялық, жанасымды, қара жазықты, фазды-жанасымды, интерференциялық, ультракүлгіндік, инфрақызылдық, поляризациялық, люминесценттік, рентгендік, көшірмелік, телевизиялық, голографикалық, салыстырмалы түрлері бар.
Қара жазықты микроскопта қара жазық арнайы конденсор арқылы немесе кәдімгі конденсордың орталық тұсын қара қағазбен жабу арқылы іске асырылады. Айырмашылығы жарық максимум, диафрагма толық ашылады және жарықтандыру реостаты іске қосылады. Зерттелетін препараттар таза белгілі бір қалыңдықтағы зат және жабылғы шыныларды пайдалану арқылы дайындалады. Зат шынысының қалыңдығы 1,2 мм-ден, ал жабылғы шынының қалыңдығы 0,17 мм-ден аспауы керек. Препарат тамшыны мыжу әдісімен дайындалады. Препарат пен конденсордың арасына иммерция майын орналастырады. Ары қарай конденсордың винттері арқылы объектіні тауып, жазықтың орта тұсына орналастырады да, тиісті үлкейткішпен зерттеуге кіріседі.
Фазалық-контрасты және аноптральды микроскоптар арқылы түссіз, мөлдір, опикалық жағынан бір-бірінен айырмашылықтары аз заттарды алдын ала өңдеусіз-ақ тексеруге болады.
Түссіз біркелкі заттарда жарық толқынының таралуы оның интенсивтігіне әсер етпейді, тек жарықтың өту жылдамдығы қоршаған ортадағы жылдамыдығынан жоғары болады. Оның аз-кем болуы препараттағы жарықтың шағылуының аз-кемдігіне тікелей байланысты. Бұл өзгерістер фазалық өзгерістер деп аталады. Биологиялық объектілерге (тірі торшалар, тіндердің кесінділері және т.б.) олардан өтетін жарықтың тек фазалық толқынының өзгеруі тән. Адамның көздері боялған препараттар арқылы өткен, толқу амплидудасы өзгерген жарықтың ғана интенсивтігін анықтай алады, ал жарықтың фазалы өзгерістерін қабылдай алмайды. Сондықтан түссіз объектілер кәдімгі микроскоптармен зерттегенде көрінбейді. Оны көру үшін Зерниктің ұсынған арнайы конденсор жабдығын пайдаланған жөн. Онда жарық толқынының фазалық өзгерістері интенсивтік өзгерістерге айналады да объект көзге көрінеді.
Фазалық контрасты әдіспен жұмыс істегенде кәдімгі биологиялық микроскоптан басқа арнайы жабдық керек. Ол үшін конденсор мен объективті фазалық конденсормен ауыстырады да, револьвер дискісін нольге қояды. Микроскоп үстеліне препаратты қойып, фокусын анықтап, жарықты түзейді. Мұндай әдісте Келлер әдісі бойынша анықталған оптималды жарықтық болу қажет. Лампаның қызуын реостат арқылы, микроскоп жазығындағы жарықты диафрагма арқылы реттеп отырады. Револьвер дискісінің көрсеткішін объектив көрсеткішімен дәлдестіреді. Окулярдың орнына қосымша микроскопты қосып, оның жұмысын екі сақинаны біріктіру арқылы реттейді. Ендігі кезекте қосымша микроскопты окулярмен ауыстырады да зерттеуге кіріседі.
Фазалы контрасты әдістің жетілдірілген түрі ретінде аноптральды контрасты әдіс ұсынылған. Оның фазалы-контрасты түрінен көп айырмашылығы жоқ. Ерекшелігі объективінің мүмкіншілігінің жоғары болуында және боялмаған препаратта тығыздығының оптикалық айырмашылығының минималды көрсеткішін анықтауға мүмкіндігі. Неғұрлым объектінің тығыздығы жоғары болса, солғұрлым оның кескіні жарығырақ көрінеді.
Люминесцентті микроскопты қолдану. Люминесценттік (флюоресценттік) дегеніміз кейбір заттардың оған түскен жарықтың әсерінен толқыны басқа (көбінесе ұзын) сәулені бөліп шығаруы.
Кәдімгі жарықта белгілі бір түсі бар заттар ультракүлгін сәулесімен әсер еткенде басқа түске айналады. Ультракүлгін сәулесінде көзге көрінбейтін объект флюоресцентті сәуленің әсерінен анық көрінетін болады. Ондай объект қараңғы фонда әртүрлі түспен көрінеді, сондықтан флюоресцентті микроскоппен қараңғы жерде жұмыс істеген қолайлы.
Көзге көрінетін сәуледе фрюоресценттік микроскоптың жабдығы өте жарық жарық көзінен және биологиялық микроскоптан тұрады. Микроскоптың айнасымен жарық көзінің арасына көк-сия түсті жарық фильтрі (УФС-3, ФС-1 және т.б.) орналастырылады. Сары жарық фильтрін (ЖС-3 немесе ЖС-1) микроскоптың окулярына кигізеді. Осы жарық фильтрлері арқылы препаратқа түскен көк-сия түсті жарық люминесцентті қоздырады. Бірақ бұл жарық қозған люминесцентті көруге кедергі жасайды, сондықтан сары жарық фильтрі қолданылады.
№ 8 –ші лабораториялық сабақ
Тақырыбы: Гематологиялық және гистологиялық зерттеулер.
Мақсаты: Қанды және тіндерді зерттеу әдістерімен және аппаратуралармен таныстыру.
Қажетті құжаттар: арнайы аппаратуралар, счетчиктер, Гояев камерасы, микроскоптар, микротомдар және т.б.
Қазіргі заманның гематологиясы - әр саладағы мамандарға өте қажетті, жете қалыптасқан, өздігінен жеке пән. Гематология саласы көпке дейін өзіне қажетті приборлармен қамтамасыз етілмей келді. Қазіргі кезде бұл саладағы приборлар тек ғылыми-зерттеу, арнайы гематологиялық мекемелерде ғана емес тәжірибе жүзінде де кеңінен қолданыс табуда. Ол приборлар жоғарғы дәлдікпен нәтижелі хабарлармен қамтамасыз етеді.
Гематология саласын автоматтандыру жаңа өнімді автоматты приборларды шығаруға бағытталған. Оған жататындар: гемоглобинометрлер, қан элементтерін санайтын счетчиктер, кондуктометрикалық цитометрлер, сұйылту дозаторлары, жұғындыны бояйтын автоматтар, қанның бір сынағынан бірнеше компоненттерді (гемоглобинді, эритроциттерді, лейкоциттерді) бірден анықтауға арналған аппараттар мен приборлар, автоанализаторлар, қосымша жабдықтар және ЭЕМ. Автоанализаторлардың екі типі бар: Біріншісі қанның 7-8 параметрін – гемоглобинді, эритроциттер мен лейкоциттерді, гематокрит көрсеткішін, бір эритроциттегі гемоглобиннің концентрациясын және тромбоциттерді бірден анықтайды. Бір сағатта 50-80 анализге дейін анықтауға болады. Екіншісі – лейкоциттердің түрлерін ажыратуға арналған. Сағатына 25-60 анализге дейін анықтауға болады.
Қан элементтерінің счетчиктері. Оған жататындар – есеп камерасы және автоматты счетчиктер. Есеп камерасы - қанның, зәрдің және жұлын сұйығының, сондай-ақ микроорганизмдердің элементтерін санауға арналған приборлар. Француз физиологы Малассе 1874 жылы ұсынған прибор түбінде есепторлы шұңқыры бар қалың зат шынысы. Шұңқырдың үсті шлифті жабылғы шынымен жабылады. Камераның биіктігі жабылғы шыныны тығыз, Ньютон сақинасының білінуі арқылы қадағалап, жабу арқылы қамтамасыз етіледі. Зат шынысының негізгі құрылыс элементі үлкен және кіші квадраттар болып есептеледі. Есепторлар әртүрлі: Томдікі, Бюркердікі, Предтеченскийдікі, Тюрктікі, Нейбауэрдікі, Горяевтікі, Фукса-Розенталдікі және т.б.. Олар бір-бірінен үлкен және кіші квадраттардың әртүрлі топтастырылуымен ерекшеленеді.
Горяев торы бар Горяев камерасы кеңінен қолданылады. Оның сиымдылығы 0,9 мкл, торының көлемі 9 мм², ол 225 үлкен квадраттардан тұрады. Оның 100 квадраты бос, ал 25 квадратының әрқайсысы 16 кіші квадраттарға бөлінген, 100 квадраты жолақтармен бөлінген. Фукс-Розенталдың торы бар есептеу камерасының сиымдылығы 3,2 мкл, торының көлемі 16 мм², 256 үлкен квадраттардан тұрады.
Камераларды ластанудан, олардың торына шаң-тозаңның түсуінен сақтау керек. Жұмыстан кейін камера мен жабу шынысын су ағынымен жуып, таза сүткі қағазбен еппен сүртіп, қағазға орап қорабқа салып қояды.
Қазіргі кезде өндірісте жануарлар мен адамдардың қанына анализ жасау үшін автоматты анализаторлар шығарылады. Олар 1 сағатта 3000-ға дейін анализдерді жасауға мүмкіншілік береді. Еңгізілген ЭЕМ бағдарламасы бойынша цифр, кесте, гистограмма ретінде қанның цитологиялық, биохимиялық құрамдары және физиологиялық сипаттамасы туралы мағлұматтар береді.
Лабораторияларда қолданылатын автоанализаторлар: Биан және Циано (ТМД), «Контифоо» (Венгрия), ЛКБ (Швеция), «Браун-систематик» «Оптон» фирмасы (Германия), Олли-3000 жүйесі (Финляндия), «Селектив эпалейзер П» (Швейцария), SМА фирмасы «Техникон» (АҚШ, Ирландия), «Аббат фирмасы «Культе С» (Франция), «Центрифихем» «Юнион Карбайд» фирмасы (АҚШ) және басақалар.
Автоматты анализаторлардың көп каналды (12-30) жүйесі қан нұсқасының аз мөлшерін (0,5-2,5 мл) зерттеуге және бірден ондағы глюкозаның; мочевинаның; зәр қышқылының; креатининнің; билирубиннің; жалпы белоктың; аминтрансферазаның; лактатдегидрогеназаның; фосфатазаның; К, Na, Ca, Mg катиондарының; PO4 , Cl аниондарының сан мөлшерін анықтауға мүмкіншілік береді.
Ферменттердің, белоктар мен олардың фракцияларының, қанттардың және қанның минералды құрамының барлық түрлерін анықтауға арналған қосымша блоктар қарастырылған.
Қан торшаларының саны мен көлемін анықтауға арналған кондуктометрикалық приборлар элетродтың арнайы тесігі арқылы өткен тоқ өткізетін ертінді құрамындағы бөлшектердің санын автоматты түрде анықтайды. Мысалы физиологиялық ертіндідегі қан торшаларының санын.
КГ-2 гематологиялық комплексіне кіретін ЦМК-1 типті целлескоптармен немесе кондуктометрикалық цитометрлермен қан торшаларын санау және көлемін анықтау орта мен қан торшаларының тоқ өткізу айырмашылықтарын анықтау арқылы жүргізіледі. Бұл цитометрлер диаметрі 2-80 мкм, көлемі 5-2,5 х 10³ мкм ³ диапазондағы бөлшектерге анализ жүргізе алады. Бұл приборлардың жұмыс істеу принципі сұйық құрамындағы торшалар электродтың калибрленген капилляр тесігі арқылы өткен кезіндегі электр жүйесіндегі қарсылықты (импеданс) өлшеп және тіркеуге негізделген. Электрондық үлгідегі импульстың мөлшері электродтың капилляр тесігі арқылы өткен бөлшектің көлеміне байланысты болады. Арнайы электронды жабдық бөлшектің санын санауға және көлемін өлшеуге мүмкіншілік береді. Алынған нәтижелер торшалардың көлемінің үлкендігіне қарай орналасуының қисық сызығы ретінде сиямен жазылатын жабдыққа түседі.
Анализге қажетті суспензия мөлшерін сынап дозаторы (ЦМК-1) арқылы анықтайды. Кейде ауасыз сынап жүйесін арнайы насоспен (ЦМК-2) ауыстыруға болады.
Приборлар электр насосы, арнайы оптикалық жүйе, материалды өңдейтін және нәтижелерін тіркейтін қосымша жабдықтармен қамтамасыз етілуі де мүмкін.
Цитологиялық зерттеулерде негізінен гематологиялық зерттеулерде қолданылатын анализге қажетті биологиялық материалдарды бояйтын автоматтар, торшаларды санауға және ажыратуға арналған автоанализаторлар және т.б. пайдаланылады.
№ 9 –шы лабораториялық сабақ
Тақырыбы: Коллоквиум.
Мақсаты: Студенттерді межелік бақылауға дайындау
Қажетті құжаттар: Тесті материалдары.
-
Лабораториялық ыдыстар дегеніміз не?
-
Лабораториялық ыдыстарды дайындау үшін пайдаланылатын негізгі материалдар қандай?
-
Шыны ыдыстарды қандай топтарға бөледі?
-
Жалпы қолдануға арналған ыдыстар қандай ыдыстар?
-
Арнай қолдануға арналған ыдыстар қандай ыдыстар?
-
Арнайы қолданылуға арналған ыдыстардың қандай заттарн білесіз?
-
Шыны тоңазытқыштардың қандай түрлерін білесіз, олар не үшін қолданылады?
-
Колбалардың қандай түрлерін білесіз?
-
Сифондар туралы не білесіз?
-
Өлшегіш ыдыстардың жиі қолданылатын түрлері туралы не білесіз?
-
Лабораториялық тәжірибеде қолданылатын фарфордан дайындалатын ыдыстарды аиаңыз, оларға сипаттама беріңіз.
-
Жоғарғы температураға, отқа төзімді ыдыстар қандай материалдардан және қалай дайындалады?
-
Кварцтан дайындалатын ыдыстардың қандай түрлерін білесіз? Олардың ерекшеліктерін айтып беріңіз.
-
Пластикадан дайындалатын ыдыстар не үшін және қалай қолданылады?
-
Лабораториялық ыдыстарды жұмысқа дайындау не үшін керек және қалай жүргізіледі?
-
Лабораториялық ыдыстарды тазалаудың қандай физикалық әдістерін білесіз?
-
Лабораториялық ыдыстарды жуу үшін қолданылатын қандай органикалық ертінділерді білесіз?
-
Лабораториялық ыдыстарды жуу үшін қолданылатын басқа да қандай заттарды білесіз?
-
Лабораториялық ыдыстарды тазалау үшін қолданылатын қандай химиялық әдістерді білесіз?
-
Лабораториялық ыдыстарды қалай кептіреді?
-
Лабораториялық ыдыстарды кептіру үшін қандай аппаратуралар мен құралдар пайдаланылады?
Лабораториялық техника бөлімінің бақылау сұрақтары:
-
Лабораториялық техника дегеніміз не, не үшін қолданылады?
-
Лабораториялық техниканың классификациясын айтып беріңіз.
-
Жалпы қолданылатын лабораториялық техника қандай топтарға бөлінеді ?
-
Суды тазалау үшін қандай аппараттар, қандай заттар қолданылады?
-
Суды минералсыздандыру, ионсыздандыру, микросүзгіден өткізу дегендерді қалай түсінесіз ?
-
Дистілденген, бидистілденген сулар қандай сулар ?
-
Апирогенді су қандай су, оны алу үшін қандай аппаратура қолданылады?
-
Сұйықты қыздыру процессіне қандай приборлар мен аппаратуралар қолданылады ?
-
Қандай газ қыздырғыштарын білесіз, олар қалай жұмыс істейді ?
-
Кептіру не үшін керек, қандай аппаратуралар қолданылады ?
-
Кептіру-залалсыздандыру шкафтары туралы айтып беріңіз.
-
Температураны тұрақтандыру не үшін керек, қалай жүргізіледі ?
-
Термостаттың қандай түрлерін білесіз ? Атап беріңіз.
-
Заттарды өлшеу не үшін керек ? Таразылардың қандай түрлерін білесіз?
-
Заттардың массасын дәл өлшеу үшін қандай таразылар қолданылады ?
-
Аналитикалық таразылардың қандай түрлерін білесіз ?
-
Арнайы таразылардың түрлерін айтып беріңіз.
-
Әртүрлі өлшегіш құралына не жатады, оның ең төменгі және ең жоғарғы диапазоны қандай ?
-
Таразыларды қолдану ережесінің негізгі талаптарын айтып беріңіз.
-
Цетрифугалар не үшін қолданылады ?
-
Лабораториялық тәжірибеде центрифугалардың қандай түрлері қолданылады ?
-
Центрифугаларды пайдалану технологиясын және қауіпсіздікті сақтау ережелерін айтып беріңіз.
-
Центрифуга пробиркаларының түрлері қандай және олар қандай материалдардан жасалады ?
-
Микроскоп туралы не білесіз ? Қандай түрлері бар ? Қолдану ережесі.
-
Фазалы-контрасты микроскоптар қандай микроскоптар?
-
Аноптральды, люминесцентті микроскоптар туралы айтып беріңіз.
-
«Лупа» дегеніміз не, қолдануы бойынша қандай түрлері бар ?
-
Термометрлердің қандай түрлерін білесіз ? Олар не үшін қолданылады?
-
Август және Ассман психрометрлері туралы айтып беріңіз. Олардың жұмыс істеу принциптері қандай?
№ 10, 11, 12 – ші лабораториялық сабақтар.
Тақырыбы: Ертінділерді дайындау реті мен технологиясы. Ертінділердің концентрациясын анықтау.
Мақсаты: Ертінділердің құрамы, түрлерімен және оларды дайындау технологиясымен таныстыру.
Қажетті материалдар: әртүрлі еріткіштер, ерітілетін заттар, фиксанал, молярлы және қалыпты ертінділер және т.б.
Ертінділер туралы жалпы түсінік. Лабораторияларда көбінесе қатты заттардан ертінділер дайындалады. Әртүрлі заттар еріткіштерде әртүрлі мөлшерде ериді. Еріткіштерде ерітілетін заттар белгілі бір мөлшерде ғана ериді. Ол затты сол мөлшерден артық қанша қосқанда да ол ары қарай ерімейді. Осындай ертіндіні қаныққан ертінді деп атайды. Оның концентрациясы сол заттың ерітімділігі деп аталады. Ерітіндінің қанығуы белгілі бір жағдайға және алынған еріткіштің химиялық қасиетіне тікелей байланысты.
Көптеген жағдайларда ерітіндіні қыздыру арқылы оның ерігіштігін жоғарылатуға болады. Тек кейбір тұздар бұл ережеге бағынбайды. Олардың ерігіштігі температура көтерілген сайын төмендеуі немесе белгілі бір температураға жеткеннен кейін төмендеуі мүмкін.
Сусыз көмірқышқыл натрий әртүрлі температурада 100 мл қаныққан ерітіндіде төмендегідей мөлшерде ериді:
2-ші кесте
Температура º С
|
10
|
20
|
30
|
31,9
|
35,2
|
40
|
50
|
60
|
Көмірқышқыл натрий, г.
|
12,6
|
21,4
|
40,8
|
46,0
|
51,0
|
49,7
|
47,5
|
46,5
|
Кестеден көрінгендей сусыз көмірқышқыл натрий көп мөлшерде тек 35,2ºС-де ғана ериді екен. Әрбір температурада заттың белгілі бір мөлшері ғана ериді. Температура жоғарылаған сайын ерігіштігі де жоғарылайтын қаныққан ертіндідегі затты суытқанда од заттың артық мөлшері тұнбаға түседі де, ертінді сол суытылған температурада қаныққан түрінде сақталады. Бірақта, кейбір жағдайларда ертіндіні өте жәй суытқанда ерітілген зат тұнбаға түспейді. Ондай жағдайдағы ертінді артық қаныққан ертінді деп аталады. Ол ертінді тұрақты болмайды. Ондағы тұздың тұнбаға түсуі үшін қандай-да бір кристалликтің немесе шаң-тозаңның түсуі жеткілікті.
Ертіндінің тығыздығы еріткіштің тығыздығынан басқаша болады. «Таза» ертінді еріткішке қарағанда жоғарғы температурада қайнайды. Осы қасиеті тұзды банналардың негізіне алынған. Ал ертіндінің қату температурасы, керісінше, еріткіштен төмен болады.
Майлы заттарды еріту қыйынырақ болады. Себебі оларды ұнтақтауға келмейді. Оларды аз мөлшерде және ақырындап еріткішке қосу керек.
Газдардың ерігіштігі. Барлық газ тәрізді заттар белгілі бір мөлшерде суда немесе органикалық еріткіштерде ериді. Олардың ерігіштігі сыртқы қысым мен температураға байланысты болады. Газдың парциалды қысымы неғұрлым жоғары болса, ол солғұрлым көбірек ериді. Ал судың температурасы неғұрлым жоғары болса, газдың еруі солғұрлым төмен болады. Сондықтан да судағы газды шығару үшін оны қайнатады.
Сұйықтарды өзара еріткенде олардың өзара қатынастарында үш жағдай байқалады:
-
Кейбір сұйықтар бір-бірінде ерімейді, оларды қосқанда бір-бірінен бөлініп тұрады. Мысал ретінде су мен майды келтіруге болады;
-
Сұйықтар бір-бірінде белгілі бір мөлшерде ғана ериді. Мысалы, су мен эфирді қосып шайқағаннан кейін тұндыруға қойса, олар екі қабатқа бөлінеді. Үстіңгі жағында судың эфирдегі ертіндісі, ал төменгі жағында эфирдің судағы ертіндісі анықталады. Қаныққан ертіндідегі олардың концентрациясы белгілі бір температурада белгілі бір мөлшерде болады. Мысалы, 20ºС судың 100 көлемінде эфирдің 8,11 көлемі; ал эфирдің 100 көлемінде судың 2,93 көлемі еритін көрінеді.
-
Сұйықтар бір-бірінде көп мөлшерде ери береді. Мысалы, су мен спирт бір-бірінде кез келген мөлшерде ери береді. Ондай қасиет көптеген қышқылдар мен суда да кездеседі.
Сұйықтарды бір-бірінде еріткенде қатты заттарды еріткендегідей немесе жылу бөлінеді, немесе жылу сіңіріледі.
Кейбір сұйықтарды бір-бірімен қосқанда қоспаның көлемі кішірейеді. Мысалы, 50 көлемді суды 50 көлемді спиртке қосқанда 100 көлемдегі қоспа алынбайды, ал ол көлем 96,3 – ке тең болады. Мұндай құбылыс – контракция құбылысы деп аталады.
Ертінділердің классификациясы және концентрациясы.
Еріткішіне қарай ертінді сулы және сусыз ертінділер деп бөлінеді. Сусыз ертіндіге жататында органикалық еріткіштерде – спирттерде, ацетонда, эфирлерде, бензолда және т.б. ерітілген ертінділер. Көптеген тұздардың, сілтілердің және қышқылдардың ертінділері негізінен суда дайындалады.
Нақтылы концентрациялары арқылы ертінділер жуықтап алынған, дәл және эмпириялық концентрациялы ертінділер деп бөлінеді.
Қатты заттардың, сұйықтардың және газдардың еру процесстерінің айырмаылықтары бар.
Ертінділердің концентрациясы.
Ертінділердің концентрациясы қалыпты жағдайда салмақтық және көлемдік процентпен, молмен немесе гармм-эквивалентпен белгіленеді. Сондай-ақ титр және молялдық (молон – моль/кг) бірліктер де бар.
Жуықтап алынған ертінділердің концентрациялары салмақтық (массалық) процентпен, дәл ертінділердікі – молмен, грамм-эквивалентпен немесе титрмен белгіленеді.
Концентрацияны салмақтық процентте бергенде 100 г ертіндідегі (100 мл ертіндідегі емес) еріген заттың мөлшерін көрсетеді. Мысалы, 10 %- ды ас тұзы дегеніміз 100 г ертіндіде (100 мл ертіндіде емес) 10 г ас тұзы және 90 г су бар ертінді.
Егер ертіндінің тығыздығы белгілі болса, онда салмақтық емес көлемдік процентті қолданған қолайлы. Ондай жағдайда қажетті көлемді формула арқылы анықтауға болады:
Салмақ
Көлем = ------------------- ;
Тығыздық
Біздің мысалда көлем V = 20 : 1,203 = 16,6 мл. Мұндай көрсеткіш тек концентрациялы ертінділерде қолданылады, ал сұйытылған ертінділерде (1 %-дан кем) кететін қателіктер өте аз болатындықтан, оны ескермеуге де болады.
1 литр ертіндінің (1 литр еріткіштің емес) молмен берілген концентрациясы оның молярлығы деп аталады. 1 литрінде 1 моль ерітілген зат бар ертінді бір молярлы немесе молярлы ертінді деп аталады. Қандай да бір заттың молі (грамм-молекуласы) деп оның граммен берілген молекулалық салмағын (массасын) айтады. 0,001 молді миллимоль деп атайды. Мысалы, күкірт қышқылының молі 98,08 граммға тең, сондықтан оның молярлық ертіндісі дегеніміз 1 литр ертіндіде (1 литр суда емес) 98,08 грамм күкірт қышқылы бар ертінді.
Егер бір литр ертіндінің концентрациясы грамм-эквиалент санымен берілсе, ондай концентрация қалыпты концентрация деп аталады. Бір литр ертіндіде бір грамм-эквивалент ерітілген зат болса ол ертінді қалыпты ертінді деп аталады.
Заттың грамм-эквиваленті дегеніміз реакцияда 1,008 г ( 1 г-атом) эквивалентті сутегін ығыстырып, өзі қосылған заттың граммен алынған мөлшері. Сол зат араласатын химиялық реакцияға байланысты бір заттың грамм-эквиваленті әртүрлі болуы мүмкін.
Орнын басатын реакцияларда грамм-эквивалентті (Е) сол заттың молекулярлық салмағын (М) қышқыл негізіне (Н) немесе ауысатын электронның санына (n) бөлу арқылы анықтайды:
Е = М : Н немесе Е = М : n;
Қалыпты ертінділердің көптеген жағдайларда анализ үшін концентрациялары жоғары болып келетіндіктен, оларды 0,5 қ., 0,1 қ. және т.б. сұйытылған түрде дайындайды.
Титр дегеніміз бір мл ертіндідегі граммен алынған заттың мөлшері. Мысалы, 1 литр ертіндіде 5,843 г күкірт қышқылы бар болса, онда ол ертіндінің титрі: Т = 5,843 : 1000 = 0,005843 –ке тең болады.
Молялды ертінді дегеніміз заттың бір молін бір кг еріткіште еріту арқылы дайындалған ертінді. Мысалы, ас тұзының бір молялды ертіндісін дайындау үшін ол тұздың 58,457 грамын 1 кг суда ерітеді. Мұндай жағдайда есеп мөлшері ертінді мөлшеріне емес 1 кг еріткіш мөлшеріне жүргізіледі.
Ертінділердің концентрациясын көлемдік процентпен беру бір-бірімен араластырғанда еритін сұйықтар үшін қолданылады.
Міне, біз ертінділердің концентрациясын көрсетудің тек негізгі, ең қажетті түрлерін ғана атап өттік. Ал арнайы зерттеулерде ертіндідегі заттардың мөлшерін көрсетудің басқа да бірліктерінің қолданылуы мүмкін.
Достарыңызбен бөлісу: |