ગુણદર્શક રાસાયણિક વિશ્લેષણ

ગુણદર્શક રાસાયણિક વિશ્લેષણ : પદાર્થના નમૂનામાં રહેલાં તત્વ અથવા તત્વોના સમૂહની ઓળખ (નિર્ધારણ) સાથે સંકળાયેલી રસાયણશાસ્ત્રની શાખા. તેમાં વપરાતી કાર્યરીતિની જટિલતા નમૂનાના પ્રકાર પ્રમાણે બદલાય છે. કેટલાક કિસ્સામાં અમુક તત્ત્વ અથવા તત્વસમૂહની હાજરી જ ચકાસવાની હોય છે અને તે માટે નમૂના ઉપર સીધી પ્રયોજી શકાય તેવી વિશિષ્ટ કસોટીઓ (દા.ત., જ્યોત કસોટી, બિંદુ કસોટી વગેરે) પ્રાપ્ય હોય છે. પણ જો નમૂનો વધારે જટિલ મિશ્રણ રૂપે હોય તો તેમાંના બધા ઘટકો ઓળખી શકાય તે માટે વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ કરવું પડે છે. આ માટેની પદ્ધતિઓને બે ભાગમાં વહેંચી શકાય : (i) ગુણદર્શક અકાર્બનિક વિશ્લેષણ અને (ii) ગુણદર્શક કાર્બનિક વિશ્લેષણ.

અકાર્બનિક નમૂનાના સંપૂર્ણ વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ માટેની પ્રશિષ્ટ પદ્ધતિના અનેક ભાગ હોય છે. પ્રથમ તો પ્રાથમિક શુષ્ક કસોટી કરવામાં આવે છે, જેમાં કાં તો પદાર્થને ગરમ કરી તેમાંના કાર્બન (ધુમાડો અથવા મેશ દેખાવી) અથવા પાણી (ભેજ દેખાવો) જેવા ઘટકોની હાજરી તપાસવામાં આવે છે અથવા નમૂનાને જ્યોતમાં ધરી જ્યોતનો રંગ નોંધવામાં આવે છે. કારણ કે કૅલ્શિયમ કે બેરિયમ જેવાં તત્વો જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે. પ્રાથમિક કસોટી બાદ નમૂનાને સામાન્ય રીતે પાણીમાં ઓગાળી તેમાં રહેલાં ધનાયનો કે ઋણાયનો નક્કી કરવામાં આવે છે. જો નમૂનો પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય તો ધનાયન માટે તેને મંદ ઍસિડમાં ઓગાળવામાં આવે છે, જ્યારે ઋણાયન માટે ‘તટસ્થ દ્રાવણ’ બનાવવામાં આવે છે. જોકે ઋણાયનો સામાન્ય રીતે શુષ્ક કસોટીઓ પરથી જ પરખાઈ જતાં હોય છે. આ દ્રાવણમાં એક પછી એક પ્રક્રિયકો એવી રીતે ઉમેરવામાં આવે છે કે જેથી દરેક પ્રક્રિયક ઘટકોના એક સમૂહને અલગ પાડે. પ્રાપ્ત સમૂહોને અન્ય પ્રક્રિયકોની હારમાળા દ્વારા નાના પેટાસમૂહોમાં અથવા તત્વોમાં (આયન રૂપે) અલગ પાડવામાં આવે છે. આ રીતે અલગ પડેલા ઘટક અથવા મૂલકની હાજરી ચોક્કસ કરવા તેને માટેની નિર્ણાયક કસોટી કરવામાં આવે છે. ધનાયનોને અલગ કરવાની એક પદ્ધતિ આ સાથે નીચે સારણીમાં આપેલી છે.

સારણી : ધનાયનોના અલગીકરણ (separtation) માટેની રીત
અજ્ઞાતદ્રાવણ + મંદ HCl (અથવા NH4Cl) (અવક્ષેપ આવે તો ગાળી લેવા)
સફેદ અવક્ષેપ	ગાળણમાં મંદ HCl ઉમેરી, ગરમ કરી H2S પસાર કરવો. અવક્ષેપ આવે તો ગાળી લેવા
(AgCl, Hg2Cl2	કાળા અવક્ષેપ	ગાળણને ગરમ કરી H2S દૂર કરી NH4Cl + NH4OH ઉમેરી અવક્ષેપ આવે તો ગાળી લેવા
PbCl2)	(PbS, CuS, HgS,	સફેદ સરેશ જેવા	ગાળણને એમોનિયામય બનાવી H2S પસાર કરી, અવક્ષેપ આવે તો ગાળી લેવા
	Bi2S3, SnS) પીળા અવક્ષેપ	અવક્ષેપ [Al (OH3)]	કાળા અવક્ષેપ (NiS, CoS) સફેદ	ગાળણનું કદ અર્ધું થાય ત્યાં સુધી ગરમ કરતું (H2S દૂર કરવા). પછી NH4Cl + NH4OH + (NH2)2CO3 ઉમેરી અવક્ષેપ આવે તો ગાળી લેવા.
Ag+, Hg22+	અથવા	(લાલ) તપખીરિયા	અવક્ષેપ (ZnS)	સફેદ અવક્ષેપ	ગાળણ + NH4Cl + NH4OH + Na2HPO4
Pb2+ હાજર	નારંગી અવક્ષેપ (CdS, As2S3, SnS2), (Sb2S3)	અવક્ષેપ [Fe(OH3)] (લીલાશ પડતા અવક્ષેપ)	આછા ગુલાબી અથવા તપખીરિયા અવક્ષેપ (MnS)	(CaCO3, SrCO3, BaCO3)	સફેદ અવક્ષેપ (MgNH4PO4)   Mg2+ હાજર	ગાળણમાં Na+, K+ અને NH4+ હોઈ શકે. તેમના ક્ષારો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોવાથી મૂળ જલીય દ્રાવણ (મૂ.દ્રા.) કસોટી માટે વાપરી શકાય.
	Pb2+ Cu2+, Hg2+, Bi3+ Sb3+, Sb5+, Sn2+, Cd2+, As3+, Sn4+, As5+ હાજર	[Fe(OH)2], Cr(OH)3] Al3+, Fe2+, Fe3+, Cr3+ હાજર	Ni2+, Co2+, Zn2+, Mn2+ હાજર	Ca2+, Sr2+, Ba2+ હાજર		(1)મૂ. દ્રા.  વાયુ નીકળે (તીવ્ર વાસ, લાલ લિટમસ ભૂરું બનાવે)  હાજર (2)     ગાળણ + પિક્રિક ઍસિડ → પીળા અવક્ષેપ,  K+ હાજર (3)     મૂ. દ્રા. + પોટૅશિયમ પાયરોએન્ટીમોનેટ → સફેદ અવક્ષેપ, Na+ હાજર
સમૂહ I	સમૂહ II	સમૂહ III અ	સમૂહ III બ	સમૂહ IV	સમૂહ V અ	સમૂહ V બ

સંયોજનને ચિનાઈ માટીના પાત્રના ટુકડા ઉપર ગરમ કરવાથી સંયોજનનો કાર્બનિક પ્રકાર જોવા મળે છે. ધન ઘણુખરું પ્રથમ પીગળે છે અને પછી ધુમાડાવાળી (ઍરોમૅટિક સંયોજનો) અથવા ધુમાડા વિનાની (એલિફૅટિક સંયોજનો) જ્યોતથી સળગે છે અને કેટલાક કિસ્સામાં તે પાછળ કાર્બનનો અવશેષ છોડી જાય છે. કાર્બનિક સંયોજનોમાં સામાન્ય રીતે C, H, O, N, S અને ક્વચિત્ P હૅલોજન તત્વો અને કોઈક ધાતુ જોવા મળે છે. દરેક તત્વ તેને માટેની વિશિષ્ટ કસોટી દ્વારા પારખી શકાય છે. આ માટે નમૂનાને સોડિયમ ધાતુ સાથે સાવચેતીથી પિગાળીને તેમાંથી મળતા પિગાળ(melt)ને ઠંડો પાડી તેમાંના વધારાના સોડિયમને ઇથેનૉલમાં ઓગાળી દૂર કરવામાં આવે છે. બાકીના ભાગને પાણીમાં ઓગાળી મળતા દ્રાવણને વિવિધ કસોટીઓ માટે વાપરવામાં આવે છે. સંયોજનમાં જો સલ્ફર હોય તો દ્રાવણમાં લેડ એસિટેટ ઉમેરતાં લેડ સલ્ફાઇડના કાળા અવક્ષેપ આવશે. હૅલોજન તત્વ હોય તો સિલ્વર નાઇટ્રેટ ઉમેરતાં સિલ્વર હૅમાઇડના અવક્ષેપ મળશે. નમૂનાને સોડિયમ પૅરૉક્સાઇડ સાથે બંધ નળીમાં ગરમ કરતાં નમૂનામાંનાં કાર્બન, સલ્ફર વગેરે તત્વો કાર્બોનેટ, સલ્ફેટ, નાઇટ્રેટ, ક્લોરાઇડ અથવા એવાં સંયોજનોમાં ફેરવાય છે. તેમને પાણીમાં દ્રાવ્ય બનાવી યોગ્ય કસોટી દ્વારા જે તે તત્વને પારખી શકાય છે. દા. ત., નાઇટ્રેટની કસોટી આવે તો એમ કહી શકાય કે નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજન (ઍમાઇન, ઍમાઇડ, નાઇટ્રો — વગેરે) હાજર હશે. આ તત્વો ક્રિયાશીલ સમૂહના રૂપમાં હાજર હોય તો જે તે સમૂહની વિશિષ્ટ કસોટી કરવાથી તેમની હાજરી જાણી શકાય છે.

જ. દા. તલાટી