Ю.А. Золотов - Общие вопросы, методы разделения (Основы аналитической химии, том 1) (1110133), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Аналитик-исследователь может заниматься общей методологией анализа и его теорией, работать в сфере автоматизации и математизации аналитической химии, разрабатывать принципы унификации и стандартизации методик. Наконец — и это едва ли не самое главное— он создает методики анализа различных объектов. Есть и аналитик-практик.
Вот ои то и делает анализы, подчас разные, каждый раз новые, интересные, а бывает и однотипные, массовые. Имеется еще одна очень распространенная категория специалистов, выполняющих анализы не постоянно, а по ходу какой-либо другой деятельности. Это может быть химик-органик или специалист по химической кинетике, медик-клиницист или агрохимик, геолог, почвовед. Сказанное позволяет сделать заключение: нужно различать аналитическую химию и аналитическую службу. Аналитическая «имия — это наука об определении «имичвского состава веществ и отчасти и««имического строения.
Методы аналитической химии позволяют отвечать на вопросы о том, из чего состоит вещество, какие компоненты входят в его состав. Еще важнее: каково количество этих компонентов или какова их концентрация. Эти методы часто дают возможность узнать, в какой форме данный компонент присутствует в веществе, например установить степень окисления элемента. Иногда мы способны оценить и пространственное расположение компонентов. При разработке методов часто приходится заимствовать идеи из смежных областей науки и приспосабливать их к своим целям. В задачу аналитической химии входит разработка теоретических основ методов, установление границ их применимости, оценка метрологических и других характеристик, создание методик анализа различных обьектов.
Аналитическая служба — эпю сервисная система, обеспечивающая конкретный анализ определенны«объекзпов с использованием методов, рекомендуемых аналитической химией. Сфера аналитической службы может быть, в принципе, не связана с методической работой, с созданием или даже усовершенствованием химико-аналитических методов. Однако как аналитик- исследователь, разрабатывающий методики, должен уметь делать реальные, конкретные анализы, иначе он создаст такие методики, которыми никто не сможет пользоваться, так как аналитик, проводящий серийные анализы, если он хочет быть хорошим специалистом, не может не заниматься методическими усовершенствованиями, не может оставаться в стороне от научной аналитической химии и должен уметь делать анализы творчески, с современных научных позиций, самыми подходящими методами и средствами.
Методы и средства анализа постоянно изменяются: привлекаются новые подходы, и п , используются новые принципы, явления, часто из далеких областей знания. апр . Например, при проведении химического анализа сейчас важную роль играют „изи физические методы — спектроскопические и ядерно-физические. таким образом, аналитическая химия приобретает черты междисциплинарной науки. Каков теоретический базис аналитической химии, какие вопросы теории разрабатываются в этой области знания? Среди таких вопросов: отбор представительных проб, методология автоматизации и математизации методов анализа, подход к химическому анализу в потоке или без разрушения образца~ теоретические основы групп методов анализа или отдельных методов— последнее особенно важно.
Этот перечень далеко не полныи. В учебнике мы будем использовать термин «химнческий анализ». Под химическим анализом мы понимаем совокупность действий, которые имеют своей целью получение информации о химическом составе обьекта. В зависимости от поставленной задачи определяют элементный, молекулярный, фазовый состав и т. д. Надо различать часто встречающиеся понятия метод анализа и методика анализа. Под методом анализа понимают достаточно универсальный и теоретически обоснованный способ определения состава безотносительно к определяемому компоненту и (обычно) к анализируемому объекту. Когда говорят о методе анализа, то имеют в виду принцип, положенный в его основу, количественное выражение связи между составом и каким-либо измеряемым свойством; отработанные приемы осуществления, включая выявление и устранение помех; устройства для практической реаяизации и способы обработки результатов измерений.
Методика анализа — это подробное описание анализа данного объекта на заданные компоненты с использованием выбранного метода. Не бывает методик без указания определяемых или обнаруживаемых компонентов, объекта анализа и применяемого метода. Примерами могут слуяапь методика полярографического определения кадмия в жаропрочной стали, методика хроматографического определения фенола в речных водах. 1.2. Аналитическая химия как наука Про аналитическую химию говорят, что это наука о методах и средствах химического анализа и в известной мере установления химического строения.
Действительно, создание и совершенствование методов и средств анализа составляют главное содержание этой области науки. Под средствами подразумевают приборы, реактивы, стандартные образцы, программы для компьютеров и т, д. 1.2.1. Структура современной аналитической химии Можно выделить три функции аналитической химии как области знания: 1) решение общих вопросов анализа (например, развитие его мегролопщ); 2) разработка аналитических методов; 3) решение конкретных задач анализа (например, создание аналитической химии пестицнлов). Рассмотрим далее виды химического анализа.
Можно выделить качественны" и количественный анализы. Первый решает вопрос о том, какие компоненты 9 включает анализируемый объект, второй дает сведения о количественном содержании всех или отдельных компонентов. При определении микропримесей грань между этими видами анализа подчас стирается. Можно предложить другие классификации видов анализа: всшовой — локальный; деструктивный — недеструктивный; контаюнный — дистанционный; дискретный — неирерывный.
Классификация может базироваться на масштабе работы, объеме нли массе пробы: макро-, полумикро-, микро-, ультрамикро- и субмикроанализы. Классификация видов анализа может быть основана на природе обнаруживаемых или определяемых частиц; в этом случае естественно говорить об анализе изотопном, элементном (атомно-ионном), структурно-групповом (функциональном), вещественном, молекулярном, фазовом. Когда говорят «сделайте химический анализ», часто имеют в виду определение элементного состава образца. Этот вид анализа называют элементным.
Из каких элементов состоит данный обьекг, какова их концентрация ипи количество — вот вопросы, на которые мы получаем ответ, проводя элементный анализ. Однако задачи аналитической химии этим не ограничиваются. Изотонным ансиизом профессиональные аналитики занимаются мало; такие анализы чаще проводят физики, геологи, биологи. Например, определение дейтерированной воды в обычной воде, а также «тяжелого» кислорода (изотоп кислород-18) в смеси с распространенным изотопом кислородом-1б.
Изотопный анализ необходим при исследовании искусственных элементов, например трансурановых. В вещественном анализе определяют, в какой форме присутствует интересуюший нас компонент в анализируемом объекте и каково содержание этих форм. Например, в какой степени окисления присутствует элемент (мышьяк (Н1) илн (У)), в каком химическом состоянии присутствует элемент (например, медь в минерале может быть в виде оксида или сульфида или смеси этих соединений). Вещественный анализ имеет много общего с молекулярным и фазовым. Молекулярный анавиз — это обнаружение и определение химических соединений. Типичным примером является анализ смеси газов. Например, определение в воздухе основных компонентов (азот, кислород, диоксид углерода, инертные газы, озон) и таких примесей, как оксиды азота или серы.
Среди методов молекулярного анализа ныне главенствующее место занимают хроматографические. Для хнмиков-органнков существен еше один вид анализа, промежуточный между элементным н молекулярным, — структурно-групповой анализ. Это прежде всего определение функциональных групп, т. е. отдельных групп органических соединений — карбоксильной, гидроксильной, аминной и др.
Упомянем еще фазовый анализ — анализ включений в неоднородном объекте, например минералах. Так, сульфид и оксид меди не распределены в минерале гомогенно, а образуют отдельные фазы. 10 1.2.2. Методы аналитической химии Все существующие методы аналитической химии можно разделить на методы пробоотбора, разложения проб, разделения компонентов, обнаружения (идентификации) и определения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
