ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предмет и методы аналитической химии из "Качественный анализ 1960" Задачей аналитической химии является разработка и теоретическое обоснование методов химического анализа, с помощью которого устанавливают химический состав веществ или их смесей. При анализе прежде всего определяют качественный состав вещества т. е. решают вопрос, из каких элементов или ионов оно состоит. а затем приступают к установлению количественного состава, т. е. узнают, в каких количественных соотношениях обнаруженные элементы или ионы находятся в данном веществе. [c.9] Обнаружение или, как говорят, открытие отдельных элементов или ионов, входящих в состав вещества, является задачей качественного анализа. [c.9] Определение количественного содержания отдельных составных частей исследуемого вещества является задачей количественного анализа. [c.9] что качественный анализ должен предшествовать количественному. К помощи качественного анализа приходится прибегать даже и тогда, когда возникает задача определения в исследуемом веществе процентного содержания некоторой составной части, наличие которой заведомо известно. Это объясняется тем, что, только зная, какие другие элементы или ионы присутствуют в исследуемом веществе можно выбрать наиболее подходящий метод количественного определения данной составной части. [c.9] Аналитическая химия и, в частности, качественный анализ имеют огромное научное и практическое значение, представляя один из важнейших методов исследования веществ и их превращений. Важнейшую роль она играет также и в смежных с химией областях науки—минералогии, геологии, физиологии, микробиологии, а также в медицинских, агрономических и технических науках. [c.9] При химических методах качественного анализа открываемый элемент или ион переводят в какое-либо новое соединение, обладающее теми или иными характерными свойствами на основании которых можно установить образование этого соединения. Происходящее при этом химическое превращение называется аналитической реакцией, а вещество его вызывающее, —реактивом, илп реагентом. [c.10] При макроанализе исследуют сравнительно большие количества вещества (0,5—1 г) или в случае растворов 20—50 мл их. Реакции проводят в обычных пробирках (емкостью 10—20 мл), химических стаканах или колбах. Осадки отделяют от растворов путем фильтрования через бумажные фильтры. [c.10] При микроанализе обычно имеют дело с примерно в 00 раз меньшими количествами исследуемого вещества т. е, с несколь-ки.ми миллиграммами твердого вещества или с несколькими деся-ты,ми миллилитра раствора При этом пользуются высокочувствительными реакциями, позволяющими открыть присутствие отдельных составных частей даже при малом содержании их в исследуемом веществе. Реакции выполняют либо микрокристаллоско-пическим. либо капельным методом. [c.10] Прн микрокристаллоскотгческом методе реакции обычно проводят на предметном стекле, и о присутствии открываемого иона (элемента) судят по форме образующихся кристаллов, рассматриваемых под микроскоком. [c.10] При капельном методе применяют реакции, сопровождаю щиеся переменой окраски раствора или образованием окрашенных осадков. Реакции чаще всего выполняют на полоске фильтровальной бумаги, нанося на нее в определенной последовательности по каплям исследуемый раствор и реактивы. В результате реакции на бумаге получается окрашенное пятно, по цвету которого и судят о наличии в исследуемом растворе открываемого иона. Капельные реакции можно также выполнять и на специальной капельной пластинке с углублекиялш, ка часовом стекле в фарфорово.м тигле н т. п. [c.10] Полумикроанализ имеет перед макроанализом ряд пренму-п еств и при надлежащей тщательности работы дает столь же надежные результаты, как и макроанализ. Заслуга введения его в практику преподавания качественного анализа в СССР принад--гежит коллективу кафедры аналитической химии Московского института тонкой химической технологии им. М В. Ломоносова во главе с проф. И. П. Алимариным, впервые применившим полумикроанализ в 1944 году. [c.11] При ультрамикроанализе исследованию подвергаются количества вещества, меньшие 1 мг. Различные операции анализа проводят под микроскопом. [c.11] Различия в технике работы при разных методах анализа схематически показаны на рис. 1. где сопоставлены способы отделения осадка от раствора. [c.11] Химические методы анализа, как и любые другие экспериментальные методы, имеют ограниченную область применения, вне которой они оказываются непригодными. Так, например суиле-ствую щие методы не всегда удовлетворяют возрастающим запросам науки и техники в отношении чувствительности т. е, пригодности для открытия и определения следов (весьма малых количеств) различных примесей Также и скорость выполнения анализов с помощью химических методов не всегда удовлетворяет нужды производства где чрезвычайно важно получить результаты анализа своевременно, пока еше можно регулировать технологический процесс в целях предупреждения брака. [c.11] Поэтому наряду с химическими получают все большее распространение физические и физико-химические методы анализа, имеющие в отдельных случаях преимущество перед химическими методами. [c.11] Физические методы анализа основаны на использовании зависимости между химическим составом вещества и отдельными его физическими свойствами. К ним относится, например, спектральный анализ, при котором исследуют спектры излучения, возникающие при внесении вещества в пламя горелки, электрической дуги и т. д. По наличию в спектре линий, отвечающих определенным длинам волн, характерным для данных элементов, судят об их присутствии в исследуемом веществе, а по яркости линий—об их количественном содержании. [c.11] Спектральный метод анализа весьма чувствителен (может быть открыто около 10 —10 г отдельных элементов), требует мало времени и небольшого количества вещества. [c.13] Из физико-химических методов, применяемых в качественном анализе, следует прежде всего отметить хроматографический метод. При этом методе исследуемый раствор пропускают через колонку твердого порошкообразного адсорбента (например, А12О3), помещенного в стеклянную трубку. Так как способность к адсорбции у разных веществ или ионов весьма различна, они разделяются и могут быть открыты на колонке либо по присущей им окраске, либо путем обработки реактивами, образующими с ними различно окрашенные соединения. [c.13] Отметим также полярографический метод, при котором раствор подвергают электролизу с капельным ртутным катодом в особом приборе (полярографе). Прибор автоматически записывает так называемую вольт-амперную кривую, показывающую ход изменения силы тока с возрастанием напряжения. По этой кривой можно не только качественно открыть присутствующие в растворе катионы, но и определить их количественно. Метод обладает высокой чувствительностью, и для его выполнения требуется очень мало времени. Он весьма пригоден для определения следов примесей в металлах, сплавах и тому подобных объектах. [c.13] Следует упомянуть также метод анализа с применением меченых атомов, т. е. радиоактивных изотопов определяемых элементов, а также радиоактивационный метод, основанный на образовании радиоактивных изотопов (или новых элементов) при облучении исследуемого объекта элементарными частицами. Подробнее эти методы здесь не рассматриваются. [c.13] Вернуться к основной статье