ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементарный анализ органических соединений Краткий очерк истории развития элементарного анализа из "Количественный анализ органических соединений" последнего времени изучение органической химии ограничивалось почти исключительно синтезом, в то время как в неорганической химии центр тяжести падал на анализ. Сейчас, однако, подход к вопросам преподавания химии изменился. С одной стороны, все больше обращают внимание на синтез при изучении неорганической химии, с другой — в практикум по органической химии вводят качественный анализ органических соединений. Поэтому целесообразно, чтобы в программах по органической химии и, особенно в програм мах для студентов-химиков, более широко был представлен количественный анализ органических соединений. Собственный опыт автора показывает, что молодежь без труда овладевает полумикрометодами элементарного анализа и получает при этом более правильные результаты, чем при применении классических методов макроанализа. Поэтому я охотно взял на себя труд создания учебника по количественно му анализу органических соединений, который помог бы в обучении химиков-органиков. [c.7] В иностранной литературе есть немало книг, посвященных количественному анализу органических соединений, однако они являются руководствами по лабораторным работам и не содержат исчерпывающего обзора литературы. Такой обзор необходим всем, кто намерен заниматься исследовательской ра ботюй в этом интересном и в настоящее время очень развитом разделе органической химии. Поэтому во всех разделах, кроме описания аппаратуры и методик анализов, приведена библиография, позволяющая читателю ознакомиться с основной оригинальной литературой. Из множества публикаций по вопросам анализа органических соединений я пытался выбрать те, которые действительно представляют достижения и внесли ценный вклад в эту отрасль науки. [c.7] В настоящей книге описан элвхМентарный анализ органических соединений, методы определения главных функциональных групп и молекулярного веса. Принимая во внимание состояние анализа органических соединений в настоящее время, я целиком опустил описание макрометодов, как устарелых и сейчас не применяемых, а рассмотрел только полумикро- и микрометоды. [c.7] В отборе методов я руководствовался прежде всего собственным опытом, а затем— критическим просмотром литературы. Поэтому в первую очередь я привел свои методики анализа и те, которые знакомы мне по практике лабораторной работы. Кроме того, я описал методы, которые, согласно литературным данным, обеспечивают получение правильных результатов. Я не старался подбирать методы с наиболее иростой аппаратурой, так как главной целью анализа считаю получение наиболее точных результатов при помощи наиболее простой методики работы. Проблема более или менее простой аппаратуры должна стоять на втором плане. Я считаю, что лучше пользоваться более сложной аппаратурой, если она упрощает методику, чем применять примитивную аппаратуру, требующую более сложной методики работы, и увеличивать таким образом вероятность ошибок. [c.8] Содержание настоящей книги не исчерпывает всех вопросов органического анализа. Объем книги позволил обсудить только те методы, которые имеют наиболее общее применение. Многие специальные методы, применяемые в биохимии и ряде других отраслей прикладной химии, пришлось опустить. Не приводится также описание методов определения некоторых функциональных групп. В настоящее время эти методы еще не разработаны в такой степени, чтобы они могли иметь общее применение. Хотя эта отрасль анализа развивается очень быстро, все-таки разработка аналитических методик, имеющих общее применение, еще не скоро достигнет такого уровня совершенства, который характерен для элементарного анализа. Это объясняется трудностями, связанными с особенностями строения органических соединений и влиянием этого строения на химическое поведение (функции) характерных групп. [c.8] Выпуская эту книгу, я обращаюсь ко всем коллегам, которые будут ею пользоваться, с просьбой сообщить мне замечания и наблюдения, возникшие во время работы. Это м е поможет при подготовке следующего издания. [c.8] Бурное развитие органической химии, наступившее в XX веке, было бы невозможно без предварительной разработки методов количественного анализа органических соединений. [c.9] Первые количественные анализы органических соединений были выполнены двумя французскими учеными Гей-Люссаком (1778—1850) и Тенаром (1777—1857). Они смешивали навеску вещества с хлоратом калия, добавляли небольшое количество воды, из образовавшейся пасты готовили таблетку, которую тщательно сушили и сжигали. [c.9] Сожжение осуществляли в вертикальной запаянной снизу трубке, дно которой обогревалось апиртовой горелкой. Отходящую из трубки смесь кислорода и двуокиси углерода собирали в стеклянный колокол, погруженный в ртуть (рис. 1). Зная количество хлората калия, взятое для анализа, и количество газов, собранных под колоколом, можно было вычислить содержание углерода и водорода в анализируемом веществе. Этот метод был очень трудоемким и давал очень неточные результаты его нельзя было применить для анализа веществ, содержащих азот. [c.10] НОЙ двуокиси углерода. Применение простого по конструкции прибора и значительное упрощение методики, по сравнению с предложенной Гей-Люссаком и Тенаром, позволили Берцелису впервые получить точные результаты анализа. Поэтому Берцелиуса можно считать создателем первого метода определения углерода и водорода и — поскольку это определение является ОСНОВНЫМ1 и самым важным в элементарном анализе — родоначальником элементарного анализа. [c.11] Либих (1803—1873), ученик Гей-Люссака, значительно усовершенствовал метод определения углерода и водорода. [c.11] Гей-Люссак [217] в 1815 г. установил, что окись меди при высокой температуре очень хорошо окисляет органические вещества и в противоположность хлорату калия не теряет при этом кислорода Гей-Люссак впервые применял этот метод окисления при анализе синильной кислоты (1815 г.). Он установил также, что металлическая медь при высокой температуре очень хорошо восстанавливает окислы азота, образующиеся при сгорании органических соединений, содержащих азот. [c.11] покинув лабораторию Гей-Люссака, в которой учился, посвятил 6 лет конструированию прибора для определения углерода и водорода, позволяющего выполнять анализ в более короткое время и не требующего от экспериментатора большого мастерства. По примеру Гей-Люссака, Либих в качестве окислителя использовал окись меди, а для поглощения двуокиси углерода впервые применил раствор едкого кали вместо твердого едкого кали. Этот раствор наливали в сосуд, состоящий из пяти соединенных между собой стеклянных шаров (так называемый али-аппарат). Кроме тоюо, Либих гарименял в своем приборе (рис. 3) новшество—угольную печь с железными перегородками, позволяющими осуществлять постепенный разогрев трубки для сожжения. Он изменил также форму трубки, снабдив ее оттянутым тонким носиком. Отломав этот носик, можно было продуть трубку током воздуха и таким образом количественно вытеснить продукты сгорания в поглотительные аппараты. [c.11] Результаты своей шестилетней экспериментальной работы Либих изложил в 1831 г. в труде О новом аппарате для анализа органических веществ и о составе некоторых органических соединений [417], а затем —в 1837 г. в учебнике Введение в анализ органических соединений [418]. [c.12] Хотя Либих не изменил известного ранее принципа определения углерода и водорода, однако сконструированный им аппарат позволил значительно сократить продолжительность выполнения анализа и упростить методику, а это создавало условия для более широкого применения количественного анализа органических соединений. Аппарат Либиха применялся в течение многих десятков лет без принципиальных изменений. Усовершенствования, введенные в дальнейшем, коснулись главным образом конструкции печи для сожжения, метода обогрева и т. п. Аппарат Либиха сыграл в развитии органической химии чрезвычайно важную роль он дал возможность количественно исследовать состав органических соединений и их реакции, что раньше было затруднено длительностью и сложностью выполнения анализа. [c.12] Существенное усовершенствование аппаратуры Либиха ввел в 1870 г. Лёве [441], применивший трубку для сожжения, открытую с двух сторон. [c.12] Разработка лервого метода определения азота принадлежит французскому ученому Жану Батисту Андре Дюма (1800— 1884). В 1831 г. он описал [157] метод определения азота, основанный на сожжении органического вещества, смешанного с окисью меди, в атмосфере двуокиси углерода. Дюма поместил в трубку также и металлическую медь как средство, восстанавливающее окислы азота до свободного азота. Дюма собирал азот в эвдиометре, где определял его объем. Метод Дюма по сегодняшний день является основным методом определения азота в органических соединениях. [c.12] НЫЙ на окислении органического вещества при нагревании с серной кислотой. При этом азот количественно переходит в сульфат аммония. Этот метод используется наряду с методам Дюма, хотя область его применения более ограничена. [c.13] Кариус разработал кл1асоический метод ашределения с ры 198], хлора, брома, иода и фосфора [99, 100]. По этому методу минерализацию органического вещества осуществляли действием концентрированной азотной кислоты под давлением. [c.13] Вернуться к основной статье