книга 1 (1110134), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Химический анализ проводится с незапамятных времен. Первый аналитический прибор — весы — известен с глубокой древности. Анализу подвергали руды, сплавы, изделия из драгоценных металлов. У римского историка Плиния описана методика анализа золота, еще раньше об оценке содержания золота писал император Вавилона. Плиний пишет об использовании экстракта дубильных орешков в качестве реактива. С помощью папируса, пропитанного экстрактом, отличали медь от железа (в растворе сульфата железа папирус чернел). В древности умели определять концентрации~ по удельному весу; само понятие "удельный веса известно по крайней мере со времен Архимеда.
По-видимому, вторым:по времени появления 14 аналитическим прибором был ареометр, он описан в трудах древнегре- ческих ученых. В произведении Теофаств вО камнях" говорится об определении золота с помощью твк называемого пробного камня; способ этот применяется и до сих пор, например в инспекциях про- бирного надзора.
Во времена а л х и и и и выполнен огромный объем эксперимен- тальных работ, что обеспечило развитие техники химических операций и накопление обширной конкретной инФормации о свойствах веществ. Было найдено много способов для различил веществ. Был отработан , метод определения золота и серебре, основанный нв "пробирной плав- кев — плавдении в присутствии восстановителя и металла-носителя ', (обычно свинца), в расплава которого хорошо растворяются драгоцен- ные металлы. Во Франции в ХХУ в. этот способ был детально описан в королевском декрете Филиппа И (1343 г.) — всем было предписано пользоваться именно этим методом.
Получил дальнейшее развитие метод пробного камня; суть его заключается в том, что изделиями из золота на поверхности пробного камня наносят царапины. Их цвет, точнее оттенок, и толщине зависят от содержания золота. В средние века стали использовать шкалу нз 24 игл с разным содержанием золота. Для анализа стали использовать растворы. Были открыты цинк, сурьма и висмут, В период и а т р о х и и н и появились новые способы обнаруже- ния веществ, основанные на переводе нх в раствор.
Например, была открыта реакция серебра с хлорнд-ионами. Как пишут Ф.Сабадвари н А.Робинсон, авторы книги "История аналитической химии", в этот период было открыто большинство химических реакций, использован- ных впоследствии при разработке классической схемы качественного анализа. Монах Василий Валентин ввел понятия "осаждение", поса- док". Существенное место в истории аналитической химии занимает английский ученый Роберт Бойль (1711 в.), который ввел термин "химический анализ". Со времен Р.Бойля и до первой половины Х1Х в. аналитическая химия была основной частью химии.
Кажется, термин "химический акалнз" впервые упомянуг Р.Бойлем в письме к Ф.Клодкю, написанном в 1%4 г. в имении Бойля, которое находилось в Ирландии. "Я живу здесь в варварской стране, — пишет Бойль, — где химический дух так неправильно воспрнннмастся, а химическим оборудованием так трудно себя абеспечкть, что нечего и думать об алхимии, так как что-либо осуществить здесь невозможно...
Что касается меня, то я не могу жить бесполезно клн быть совершенно чуждым изучению природы. Поскольку 15 я не имею колб и печей, чтобы выполнять химические анализы неживых объектов, я упражняюсь в анатомировании животных". Р.Бойль систематически использовал экстракты растений (лакмус, фиалка и др.) и животных тканей для определения кислотности и щелочности растворов; например, он установил, что в щелочном растворе экстракт фиалки становится зеленым.
Известное с древних времен свойство экстракта дубильных орешков окрашиваться в присутствии железа и меди было дополнено наблюдением, что интенсивность возникающей при этом окраски связана с содержанием металла в растворе. Известно, что Бойль судил о составе осадков по форме образующихся кристаллов; он проводил фракционную кристаллизацию. Бойль отделил химию от медицины, это был конец эпохи иатрохимии. Время теории ф л о г и с т о н а. В ХУШ в. многое было сделано в области изучения газов.
Создателями газового анализа были работавшие примерно в одно время Г.Кавендиш (показал, что вода— сложное вещество), Дж.Пристли, К.Шееле, Дж.Блэк. С их именами связано открытие кислорода и водорода, а также много других открытий.
Например, шведский ученый К.Шееле предложил щавелевую кислоту, которую сам и получил впервые как реагент на кальций. Одним из ведущих анапитиков ХЛП столетия был А.Маргграф, который начал использовать микроскоп в химическом анализе, ввел новые методы, в том числе способ определения серебра с помощью хлорида. В качестве курьеза отметим, что венгерский ученый Я.Виитерль опубликовал способ определения флогистона. Крупнейшим аналитиком ХтХП в, был шведский химик Т.Бергман (1735 — 1784).
Он впервые провел различие между качественным и количественным анализом, обобщил накопленный к тому времени материал о применении паяльной трубки в анализе. В те времена паяльная трубка была мощным инструментом аналитического исследования; например, с ее помощью был установлен качественный состав многих минералов, открыто немало элементов. Особенно крупной заслугой Бергмана было то, что он установил влияние углерода и фосфора на свойства железа. Точное определение содержания углерода в разных образцах железа, полученного с использованием каменного угля, открыло дорогу современной металлургии. Сейчас все знают, чем отличаются, скажем, сталь и чугун.
Хотя химический анализ и был известен за две тысячи лет.до Бергмана, этот шведский ученый придел ему статус отдельного направления науки — аналитической химии, создан первую схему качественного химического анализа. 16 иод н а у ч н о й х и м и и. Конец ХХХХХ вЂ” начало ХХХ вв.хазовались общеизвестными открытиями АЛЛавуазье (кисая теория горения, закон сохранения вещества„различие между ами и соединениями), похоронившими теорию флогистона. этот период произошло становление законов стехиометрии— ентальной базы аналитической химии. У истоков этих исследо- стоял немецкий ученый И.В.Рихтер, В студенческие годы на большое впечатление произвели слова его учителя философа а о том, что в отдельных направлениях естественных наук иснауки столько, сколько в ней математики. Рихтер посвятил иссертацию использованию математики в химии.
Не будучи в ти химиком, Рихтер ввел первые количественные уравнекия вских реакций, стал использовать термин "стехиометрия", начал ять атомные веса. ея о том, что химические соединения имеют определенный, станавливаемый состав (развитая далее Ж.Л.Прустом, и особен.Дальтоном), встретила возражения французского химика ртолле. Он опубликовал теорию, согласно которой состав химисоединения, образуемого двумя элементами, может меняться в пределах и соотношениях. "Будь эта теория правильна, историки химии, — она разрушила бы всю теоретическую базу ественного анализа того времени".
он кратных отношений (Дальтон), шкала атомных весов — все ствительио легло в основу количественного химического анали- Знаменитый шведский химик Я.Берцелиус (1779 — 1848) продолжал линию И.Рихтера, на основе анализа оксидов он определил атомные веса почти всех известных тогда элементов, ввел символы элементов, химические формулы, активно проводил аналитические расчеты на основе правил стехиометрии.
Берцелиус стоял у истоков метрологии анализа, Он оценивал ошибки определений, разработал точные меюды взвешивания, ему принадлежит методика определения платиновых металлов. Шведский ученый пытался создать новую схему качественного анализа. При анализе силикатов Берцелиус применил фтористоводородную кислоту — прием, широко используемый и по сей депь; использовал возгонку хлоридов для разделения металлов.
Первые руководства по химическому анализу появились еще во времена алхимии. В ХУП в. их было уже немало. В 1790 г. в Иене была издана книга И.Геттлинга "Полная химическая пробирная палата", в 1799 г. во Франции — труд Л.Н.Воклена "Руководство испытателя", В.А.Лампадиус в 1801 г. опубликовал "Руководство по химическому анализу минеральных веществ", где появляется термин "аналити- 17 ческая химия", термин приживается, например, в книге К.Праффа "Руководство по аналитической химии для химиков, государственных врачей, аптекарей, сельских хозяев и рудознатцев" (1821). В аналитической химии до самого последнего времени большое! значение имел систематический качественный анализ.
Если еще р раз ! взглянуть на историю качественного химического анализа, то можно отметить некоторые ее вехи. Р.Бойль, видимо, первым использовал сероводород как химический реагент для обнаружения олова и свинца. Б ергман сделал сероводород одним из главных реактивов, использовав его для получения осадков со многими металлами. В этом направлении много работали также Ж.Л.Гей-Люссак и другие химики ХХХ в.
Отдельные качественные реакции накапливались еще со средних веков, в числе относительно новых мсжно назвать реакцию иода с крахмалом (Ф.Штромайер, 1815), фосфора с молибдатом (Л.Ф.Сванберг, 184 848), Для получения сероводорода стали использовать аппарат Киппа ). Ывременная сероводородная схема качественного анализа '(1864). афо оформилась в трудах Г.розе, К.Р.Фрезениуса и др. Позднее, в основном в нынешнем веке, были предложены и другие схемы. В числе методов количественного анализа к середине ХХХ в. оформились титриметрические, гравимегрические методы, способы элементного органического анализа, методы газового анализа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
