Понятие о химических реактивах

1. Кислотно-основная классификация катионов
2. Аналитическая классификация анионов

Аналитическая химия – это наука об определении химического состава веществ и, в некоторой степени, химического строения соединений. Аналитическая химия развивает общие теоретические основы химического анализа, разрабатывает методы определения компонентов изучаемого образца, решает задачи анализа конкретных объектов.

Понятие «анализ» в философском смысле - это способ научного познания сущности целого путем мысленного или фактического разложения его на составные части. Сущность целого познают, воссоздавая его воображаемым синтезом, т.е. соединением данных, полученных анализом.

В химии предметом исследования является вещество, свойства которого определяются его химическим составом. Анализом называют процедуру получения опытным путем данных о химическом составе вещества. Поскольку химический состав имеет качественную и количественную характеристики, то анализ подразделяют на качественный и количественный. Первым устанавливают, из каких компонентов состоит вещество (атомов, ионов, молекул, фаз, функциональных и структурных групп и др.), а вторым - их количественное содержание в веществе.

Способы определения химического состава вещества называют методами анализа. Аналитическая химия (АХ) - это наука о методах анализа, задачей которой является разработка их теоретического обоснования, создание новых и совершенствование существующих методов.

Методы аналитической химии позволяют ответить на вопрос о том, какие компоненты входят в состав вещества и в каких количествах.

Аналитическая химия включает 2раздела: качественный и количественный анализ.

Качественный анализ предназначен для обнаружения веществ элементов, ионов и функциональных групп. Он позволяет устанавливать, из каких химических элементов состоит анализируемое вещество и какие ионы, группы атомов или молекулы входят в его состав. Качественный анализ всегда предшествует количественному.

Основной задачей количественного анализа является определение точного содержания отдельных элементов и их соединений в исследуемом веществе и в смеси веществ

АХ - одна из древнейших наук. Методы анализа ряда материалов, в особенности драгметаллов, «сухим путем» (т.е. без перевода веществ в раствор) были известны еще в Древнем Египте и Древней Греции, когда чистоту металла устанавливали по цвету черты на черной матовой пластинке «лидийского камня», звону монеты или глубине надкуса на ней и т.п. Например, широко известен способ определения содержания серебра в золотой короне Архимедом (III в. до н.э.) по плотности ее материала (денситометрический метод), когда необходимый для расчета плотности объем короны был найден по объему вытесненной ею воды.

Развитие аптекарского дела, химии, металлургии, горнодобывающей промышленности потребовало обобщения различных известных приемов и методов анализа в научную дисциплину. Считается, что начало АХ как науки было положено в середине XVII века химиком Робертом Бойлем, разработавшим основы анализа “мокрым” путем и введшим впервые в практику понятие “химический анализ”. С тех пор значение АХ неуклонно росло и в наше время стало определяющим для состояния науки, промышленности, экологии и здоровья народонаселения в любом государстве. АХ - единственная из химий, которая не только не загрязняет окружающую среду, но и способствует ее очистке. В настоящее время ни один материал не поступает в производство и не выходит из него без данных о химическом составе. Требования чрезвычайно жесткие. Обычным стало определение примесного состава на уровне

10^-4…10^-6 мас. долей, %, а полупроводников - меньше 10^-11 мас. долей, %.

Задачи аналитического контроля в государственном масштабе решаются государственной службой аналитического контроля (ГСАК), которую условно можно представить трехуровневой системой.

Верхний уровень занимают академические и отраслевые НИИ, которые могут самостоятельно разработать методику анализа и нормировать ее на уровне ГОСТ (государственного стандарта) или ОСТ (отраслевого стандарта). Средний - вузовские кафедры АХ и ЦЗЛ (центральные заводские лаборатории), которые могут самостоятельно разработать методику, а нормировать ее на уровне аттестата или ТУ (технического условия) на анализ, действующих только на отдельных предприятиях или в отдельных лабораториях. Низший уровень ГСАК занимают различные аналитические лаборатории, которые осуществляют анализы различных веществ и материалов по методикам, разработанным на более высоких уровнях. Это цеховые лаборатории, лаборатории сточных, очистных и водозаборных сооружений, экологических, войсковых и ГО подразделений, СЭС, больниц и т.п.

Аналитическая химия имеет огромное значение как наука: все основные законы химии были открыты с помощью методов аналитической химии; состав различных соединений определяется методами аналитической химии; новые элементы открываются с помощью методов аналитической химии; во всех технологических процессах анализ осуществляется методами аналитической химии, в том числе и при синтезе лекарственных средств; анализ окружающей среды (почвы, воздуха, воды) осуществляется методами аналитической химии.

Задачи аналитической химии:

Разработка теоретических основ новых методов анализа; разработка методик практического выполнения анализов, совершенствование старых методов анализа.

Основными направлениями развития АХ являются:

1) разработка методов ультрамикроанализа;

2) создание методов с высокой избирательностью, т.е. методов, исключающих необходимость устранения мешающих компонентов;

3) разработка экспрессных методов анализа, позволяющих исследовать продукты сверхбыстрых реакций и нестабильные продукты (ядерные реакции, продукты жизнедеятельности организмов и т.п.);

4) математизация, автоматизация и компьютеризация методов анализа;

5) создание неразрушающих и дистанционных методов анализа (радиоактивные вещества, морская вода на больших глубинах, космические объекты).