Связь аналитической химии с другими науками кратко

Обновлено: 05.07.2024

В химия связана с другими науками поэтому говорят, что это междисциплинарная дисциплина в научной области. Среди его звеньев, среди прочего, мы находим физику, математику, биологию и астрономию.

Например, химия связана с биологией, чтобы сформировать биохимию, раздел биологии, изучающий химический состав живых существ; ДНК, липиды, белки и другие молекулы. Другой пример - астрохимия, изучающая химический состав звезд, планет и других тел во Вселенной.

Изначально все исследования, связанные с окружающей нас средой, назывались естественными науками. Взаимосвязь этих вопросов позволяет нам объяснить сложные явления, происходящие в природе.

Со специализацией областей они специализировались и сами приобрели название науки.

Первыми четырьмя основными областями естествознания, в которых нужно было специализироваться, были физика, химия, биология и геология. Со временем исследования каждой из наук были разграничены, и появились новые более специализированные науки, такие как биохимия, биофизика, геохимия и т. Д.

Химия связана с физикой. Взаимодействие между ними было очень важным в развитии теории атома.

Законы материалов, которые мы находим в природе, были объяснены квантовой механикой, так что теоретическая химия на самом деле является теоретической физикой.

Отрасли химии

Органическая химия

Этот раздел химии изучает взаимосвязи соединений, основанных на углеродных цепях.

Неорганическая химия

Этот раздел науки изучает свойства элементов, не состоящих из углеродных цепей. Среди них электрические и магнитные свойства атомов.

Биохимия

Изучите химические отношения живых существ.

Физическая химия

Изучите основы и физические основы химических процессов.

Промышленная химия

Это отделение отвечает за производство реактивных элементов в больших количествах.

Аналитическая химия

Этот раздел химии отвечает за методы обнаружения и количественного определения элемента в образце.

Связь химии с другими науками

Как мы упоминали ранее, химия больше всего связана с физикой. Взаимодействие между ними было очень важным в развитии теории атома.

Законы материалов, которые мы находим в природе, были объяснены квантовой механикой, так что теоретическая химия на самом деле является теоретической физикой.

Есть раздел химии, физическая химия, который посвящен изучению происходящих явлений, которые связывают две науки, поскольку они сочетают в себе свойства физики и химии.

Археология

Хотя априори кажется, что эти две науки никак не связаны между собой, химия очень важна для открытий археологии.

Необходимо установить тесты, позволяющие проверить достоверность выводов и к какому периоду они относятся. С помощью теста на углерод-14 мы можем получить точную дату, когда эта находка была захоронена или изготовлена.

биология

Одно из разделов химии - биохимия, это соединение наук позволяет объяснить явления, происходящие в телах живых существ.

Химия определяет состав и структуру клеток и тканей, а также реакции, которые происходят в них.

Речь идет об анализе живых существ, который позволяет нам объяснить биологические функции, происходящие в организме. Как преобразования элементов позволяют функционировать и поддерживать клетки.

Астрономия - это раздел физики, который также опирается на химию для объяснения событий, происходящих в космическом пространстве, поскольку многие из них основаны на реакциях химических соединений.

То, что известно как астрофизика, - это применение химических методов для анализа небесных тел.

Лекарство

Использование химии необходимо для объяснения дисбалансов, которые возникают в организме и вызывают тошноту.

С течением времени в клетках происходят тысячи химических процессов, и, зная о них и почему они происходят, необходимо знать, как устранить неисправность, которая обычно приводит к болезни.

Фармакология, которая является отраслью медицины, также полагается на химию при производстве новых лекарств, которые могут восстановить баланс тела до здорового состояния.

Помимо взаимосвязи химии со всеми этими науками, существуют отрасли наук с собственными названиями, которые представляют собой соединение химии с другими отраслями. Среди них мы находим:

Аналитическая химия — это самостоятельная наука, отдельная научная дисциплина. Исследования передовой науки обычно являются междисциплинарными, их трудно отнести к той или иной научной дисциплине. Результаты опросов показывают, что исследователи, работающие над одной проблемой и часто даже в одном подразделении, могут дать самые противоречивые ответы на вопрос, к какой дисциплине относится их работа. Это не умаляет значения самой дисциплины и не доказывает ненужности классификации наук в целом. Если междисциплинарность — характеристика передовых исследований, форма проведения исследований, то сама научная дисциплина служит формой организации уже полученных знаний, структурой для сотрудничества и коммуникации ученых, подготовки научных кадров.

Файлы: 1 файл

контрольная работа по Анал.хим. 1 курс 2 сем..doc

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И

СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОРБРАЗОВАНИЯ

АМУРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

1 КУРС 2 СЕМЕСТР (очно-заочная форма)

СТУДЕНТКА Лопарева Карине Карапетовна

г. Благовещенск, 2013 г.

Раздел I Теоретические основы

2. Связь аналитической химии с другими науками

Аналитическая химия — это самостоятельная наука, отдельная научная дисциплина. Исследования передовой науки обычно являются междисциплинарными, их трудно отнести к той или иной научной дисциплине. Результаты опросов показывают, что исследователи, работающие над одной проблемой и часто даже в одном подразделении, могут дать самые противоречивые ответы на вопрос, к какой дисциплине относится их работа. Это не умаляет значения самой дисциплины и не доказывает ненужности классификации наук в целом. Если междисциплинарность — характеристика передовых исследований, форма проведения исследований, то сама научная дисциплина служит формой организации уже полученных знаний, структурой для сотрудничества и коммуникации ученых, подготовки научных кадров. Научная дисциплина формируется по мере того как результаты передовых исследований оценивают, отбирают, обобщают, систематизируют, интерпретируют в процессе развития науки. Новые научные результаты, полученные в ходе междисциплинарных исследований, могут войти в фонд науки лишь в том случае, если они получают соответствующую интерпретацию в рамках какой-либо дисциплины. Таким образом, впереди могут присутствовать, а иногда даже преобладать, междисциплинарные исследования, а сама область науки образует обширный тыл, территорию, основную структуру.

Теперь рассмотрим связь аналитической химии с другими науками. Что касается аналитической химии, то здесь, конечно, используются подходы, факты, инструментарий многих наук. Однако существуют структуры, имеющие не только корни в других дисциплинах, но и декларирующие свою нынешнюю принадлежность к иным областям знания. Примеры известны каждому аналитику. Занимающиеся лазерными методами анализа атмосферы (лидарами) сотрудники Института оптики атмосферы РАН в Томске удивятся, если их будут числить по ведомству аналитической химии, хотя они на самом деле ею (в современном понимании) и занимаются. Это один из многих физических островков в массиве аналитической химии. Специалисты по иммунохимическому анализу относят себя к биохимии или медицине; это один из биологических островков. Очевидно, междисциплинарность характерна теперь не только для передовых технологий, но и для аналитической химии в целом; таким образом, аналитическая химия в настоящее время имеет черты междисциплинарной науки. Отсюда можно сделать вывод, о том, что аналитическая химия сейчас не только часть химии. К этому выводу многие крупные аналитики пришли еще в 1970-е гг.

Почти столь же прочно, как с химией, современная аналитическая химия связана с физикой. Весьма интересные и перспективные работы в области химического анализа делают не только химики, но и физики на кафедрах физики, в физических институтах РАН, особенно в таких направлениях, как ядерно-физические и спектроскопические методы, аналитическое приборостроение, химические сенсоры, выделение сигнала на фоне шумов и др. Подобные связи развиваются и с биологией, и с математикой, и с компьютерными науками. Перечень наук, с которыми непосредственно связана аналитическая химия, очень велик.

Особо следует выделить взаимосвязи аналитической химии с метрологией. Некоторые специалисты (К.Дёрфель и др.) считают, что аналитическая химия — дисциплина, лежащая между химией и метрологией. Связь этих двух наук обсуждалась А. Б. Шаевичем, Ю. А. Карповым, А. Б. Бланком, Ю. А. Александровым, Л. Н. Филимоновым и др. Метрология возникла несколько позже, чем аналитическая химия, причем возникла она как техническая, а не как фундаментальная наука. Историки отмечают, что в аналитической химии и в теоретической метрологии одни и те же идеи нередко возникали одновременно, различаясь лишь по терминологическому оформлению. В ходе становления теоретической метрологии в нее вошло немало идей, первоначально выдвинутых аналитиками, а также некоторые технические приемы, опробованные в химическом анализе, например способы оценивания и исключения систематических погрешностей. Однако в еще большей степени проходил обратный процесс — перенос в аналитическую химию понятий и алгоритмов, первоначально возникших в рамках метрологии. Можно выделить несколько этапов этого процесса.

На первом (начальном) этапе (во времена Лавуазье и Берцелиуса) метрология только создавалась и никак не влияла на развитие аналитической химии. Анализ рассматривали как чисто химический процесс, иногда включающий отдельные измерительные процедуры (взвешивание, измерение объема и т.п.), а иногда и вовсе не включающий их (качественный анализ с применением цветных реакций). В количественном же анализе средства измерений рассматривали изолированно, без оценки, сопоставления и суммирования их погрешностей.

На втором этапе (во времена Оствальда и Менделеева) аналитическая химия и метрология уже существовали как самостоятельные науки, хотя и были слабо связаны между собой. И аналитики, и метрологи рассматривали результаты анализов и измерений как величины, отягощенные случайными и систематическими погрешностями.

Для четвертого этапа (конец XX в.) характерно проведение комплекса технических и организационных мероприятий, реализуемых для поддержания единства и точности результатов количественного анализа. Естественно, значимость нового этапа в сотрудничестве аналитиков и метрологов не сводится к этим мероприятиям. Вероятно, использование фундаментальных идей и практических достижений теоретической метрологии дало новый импульс развитию нашей науки. Оно объединило химические, физические и даже биологические методы анализа в единое целое подобно тому, как в конце XIX в. использование достижений физической химии объединило разные химические методы элементного анализа неорганических веществ и стимулировало их развитие.

Пятый (последний) период, начавшийся на рубеже XX и XXI в., решает глобальную задачу упрочения качеством химического анализа и оптимизации деятельности аналитической службы. Конечно, решать эту задачу должны сами работники контрольно-аналитических лабораторий, но способы ее решения призваны разработать ученые — аналитики, метрологи, технологи, экономисты, специалисты по управлению и по информатике. Профессиональные аналитики-исследователи во многих странах всерьез занялись этой проблемой. Аббревиатура — контроль качества — получила широкое распространение в сфере химического анализа. Этой тематике в последние годы посвящается множество монографий и руководств, один за другим принимаются соответствующие нормативно-технические документы, в том числе международного характера.

История взаимосвязей аналитики и метрологии подтверждает общее положение о том, что связи нашей науки с другими дисциплинами всегда имеют диалектический характер. С одной стороны, аналитическая химия получает от различных научных дисциплин принципы, закономерности, на основе которых создаются методы анализа, а также технические приемы, способы регистрации аналитического сигнала, методы обработки результатов. С другой стороны, аналитическая химия обеспечивает многие науки идеями, методами, приборами, подчас в значительной степени предопределяя успехи этих наук. Нередко науки взаимно дополняют друг друга. Так, разработав методы анализа ядерных материалов, аналитики помогли физикам в создании ядерных реакторов, а затем эти реакторы стали одним из инструментов аналитиков: с их помощью осуществляют радиоактивационный анализ. Другой пример: полупроводниковые детекторы, которые расширяют возможности активационного анализа, нельзя было создать без разработанных ранее методов анализа полупроводниковых материалов.

6. Закон действующих масс

Если в идеальной газовой смеси или идеальном жидком растворе происходит реакция:

аА + а'А' = bB + b'B' (1)

(А, А' и т.д. — вещества, а, а' и т.д. — стехиометрические коэффициенты), то, согласно Д. м. з., скорость реакции в прямом направлении:

Здесь [А] — концентрация вещества А и т.д., k+ — константа скорости реакции (в прямом направлении), k+ зависит от температуры, а в случае жидкого раствора — также и от давления; последняя зависимость существенна лишь при высоких давлениях. Вид уравнения (2) определяется тем, что необходимым условием элементарного акта реакции является столкновение молекул исходных веществ, т. е. их встреча в некотором малом объёме (порядка размера молекул). Вероятность найти в данный момент в данном малом объёме молекулу А пропорциональна [А]; вероятность найти в нём одновременно а молекул А и а' молекул А' по теореме о вероятности сложного события пропорциональна [А] a[А'] a'. Число столкновений молекул исходных веществ в единичном объёме за единичное время пропорционально этой величине. Определённая доля этих столкновений приводит к реакции. Отсюда вытекает уравнение (2). Мономолекулярные реакции требуют особого рассмотрения.

Скорость реакции (1) в обратном направлении r- = k- [B] b [B'] b'. (3)

Если реакция обратима, т. е. протекает одновременно в противоположных направлениях, то наблюдаемая скорость реакции r = r+ – r-. При r+ = r- осуществляется химическое равновесие. Тогда, согласно уравнениям (2) и (3),

где К = k+/k- — константа равновесия. Для газовых реакций обычно применяют равноценное уравнение

где PA — парциальное давление вещества А и т.д.

Уравнения (2) и (3) применимы к простой (одностадийной) реакции и к отдельным стадиям сложной реакции, но не к сложной реакции в целом. Уравнения (4) и (5), выражающие Д. м. з. для равновесия, справедливы и в случае сложной реакции.

Общим условием равновесия по отношению к реакции (1), приложимость которого не ограничена идеальными системами, является уравнение

в котором [А] — Активность вещества А и т.д. Уравнение (6) выводится из принципов термодинамики. С помощью Д. м. з. для равновесия вычисляют максимально достижимые степени превращения при обратимых реакциях. В число последних входят важные промышленные процессы — синтез аммиака, окисление сернистого газа и многие другие. На основе Д. м. з. для скоростей реакций получают кинетические уравнения, применяемые при расчёте химической аппаратуры.

10. Константа диссоциации слабых электролитов, действие одноименного иона.

Константа диссоциации слабого электролита - величина постоянная и практически не зависит от концентрации раствора, а зависит только от температуры: Степень же диссоциации зависит от концентрации и от присутствия в растворе электролитов с одноименным ионом.

Аналитическая химия занимает особое место в системе естественных наук. Связь ее с другими науками чрезвычайно разнообразна. Являясь частью химии, аналитическая химия способствовала открытию многих законов природы: закона ее хранения массы веществ, закона постоянства состава, закона эквивалентов, закона действующих масс, периодического за­ кона и др. В свою очередь, основные законы химии позволили теоретически обосновать и развить методы аналитической химии, которые широко используются при проведении научных исследований в области неорганической, органической, физиче­ской и коллоидной химии. Анализ присутствует при проведении практически любого химического исследования. С другой сто­ роны, каждый метод аналитической химии базируется на дости­жениях всей химии и физики. Так, в основе гравиметрии лежат законы постоянства состава и сохранения массы, закон эквивалентов — основа титриметрического анализа, законы электро­химии лежат в основе электрохимических методов анализа. Периодический закон Д. И. Менделеева дает теоретическое обоснование аналитической классификации ионов, положение элементов в периодической системе во многом предрешает ана­литические свойства элемента, его ионов и соединений.

Аналитическая химия тесно связана и с другими точными науками. Связь ее с физикой выражается во все большем развитии физических методов анализа, в основе которых лежат процессы, связанные со строением электронной оболочки и ядра атома.

Постоянна и все более укрепляется связь аналитической хи­мии с математикой. Результаты анализа часто выражаются в виде математических функций (кривые титрования, градуировочные графики). Оценку метрологических характеристик ана­литических методов, точности результатов анализа, выявление погрешностей определения проводят на основе методов мате­матической статистики. В последние годы для решения анали­тических задач применяют теорию информатики, математиче­ские методы планирования и оптимизации эксперимента.

Аналитическая химия тесно связана с техникой и приборо­строением, так как совершенствование методов анализа направ­лено на все более широкое использование инструментальных методов. В практике анализа большие преимущества имеет комбинация аналитического прибора с ЭВМ малой и средней мощности. Большие ЭВМ используют аналитики-исследователи при расшифровке молекулярных структур сложных соединений, расчете сложных ионных равновесий, нахождении оптимальных условий осуществления метода и др.

IV. Объекты аналитического анализа.

Объектами химического анализа является практически все, что нас окружает. Тем не менее можно выделить важнейшие из них.

Минеральное сырье. Огромное богатство недр нашей земли требует внимательного и бережного к ним отношения. Различ­ные геологические исследования, добывающая промышлен­ность, потребляющая полезные ископаемые, немыслимы без химического анализа. Необходимо анализировать горные по­роды, различные минералы, руды, строительные материалы, природные запасы солей и др. Эти задачи возникают в связи с необходимостью комплексного использования сырья и оценкой значимости его месторождений.

Металлы и сплавы. Металлургическая промышленность, ма­шиностроение не могут обойтись без химического анализа ме­таллов и сплавов. Необходимо определять содержание в них примесей, легирующих добавок, газов. Появление новых марок сталей и сплавов, повышение требований к чистоте металлов ставят новые задачи перед аналитической химией.

Особо чистые вещества. Современная промышленность нуж­дается в материалах высокой степени чистоты, содержащих минимальное количество примесей; Эти материалы очень до­роги. Особо чистые вещества нужны атомной энергетики: ей необходимы высокой степени чистоты уран, цирконий, нио­бий, графит; электронной технике необходимы такие особо чистые вещества, как германий, кремний, арсенид галлия и другие полупроводники.

Природные объекты. В настоящее время экологические проблемы, чистота воздуха, вод наших рек, озер и морей волнуют всех лю­дей планеты. Контроль чистоты окружающей нас среды, каче­ство воды и воздуха, рациональное использование природных богатств требуют вмешательства аналитической химии. Необ­ходимо следить за появлением в атмосфере продуктов и отхо­дов промышленных производств, таких, как оксиды серы, азо­та и др.; токсичного свинца, содержащегося в выхлопных газах автомобилей; за появлением в воде загрязняющих отходов; нефтепродуктов, моющих средств. Тысячи вредных веществ по­падают в окружающую нас среду в результате деятельности человека и требуют постоянного контроля.

Органические вещества. Химический анализ органических соединений необходим в различных областях народного хозяй­ства. Это и химическая промышленность, производящая синтетические материалы, фармацевтические препараты; это и меди­цина, которая немыслима без проведения анализов крови и др.; это и научные исследования в области биологии, физиологии настоящее время каждая отрасль народного хозяйства располагает прикладной аналитической службой. Объекты ана­лиза этих служб различны. Так, объектами технического ана­лиза являются руды, металлы, техническое сырье; сельскохо­зяйственного - почвы, удобрения, корма; пищевого – продукты питания; биохимического - кровь, моча и др.; санитарно-химического - воздух, вода, почвы; фармацевтического - лекар­ственное сырье и лекарства и т. п. Выполнение прикладных, видов химического анализа осуществляет сеть специализированных аналитических лабораторий, таких, как лаборатории Госкомприроды, Госкомгидромета, СЭС, агрохимических станций и т. п.

Теоретическая основа аналитической химии. Спектральные методы анализа. Взаимосвязь аналитической химии с науками и отраслями промышленности. Значение аналитической химии. Применение точных методов химического анализа. Комплексные соединения металлов.

Рубрика Химия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 24.07.2008
Размер файла 14,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Реферат на тему: Предмет аналитической химии и основные этапы её развития.

Предмет аналитической химии

Аналитическая химия -- наука о методах определения химического состава вещества и его структуры. Однако это определение КС представляется исчерпывающим. Предметом аналитической химии являются разработка методов анализа и их практическое выполнение, а также широкое исследование теоретических основ аналитических методов. Сюда относится изучение форм существования элементов и их соединений в различных средах и агрегатных состояниях, определение состава и устойчивости координационных Соединений, оптических, электрохимических и других характеристик вещества, исследование скоростей химических реакций, определение метрологических характеристик методов и т. д. Существенная роль отводится поискам принципиально новых методов анализа и использованию в аналитических целях современных достижений науки и техники.

В практических целях не всегда требуется проведение полного химического анализа. Нередко ограничиваются определением двух-трех или четырех-пяти компонентов, от содержания которых зависят качество материала, его технологические характеристики, эксплуатационные свойства и т. д.

В зависимости от поставленной задачи, свойств анализируемого вещества и других условий состав веществ выражается по-разному. Химический состав вещества может быть охарактеризован Массовой долей (%) элементов или их оксидов или других соединений, а также содержанием реально присутствующих в пробе индивидуальных химических соединений или фаз, изотопов и т. д. Состав сплавов обычно выражают массовой долей (%) составляющих цементов; состав горных пород, руд, минералов и т. д. -- содержанием элементов в пересчете на какие-либо их соединения, чаще всего на оксиды. Наиболее сложен так называемый фазовый или вещественный анализ, целью которого является определение содержания в пробе индивидуальных химических соединений, форм, в пиле которых присутствует тот или иной элемент в анализируемом образце. При анализе органических соединений наряду с определением отдельных элементов (углерода, водорода, азота и т. д.) нередко выполняется молекулярный и функциональный анализ (устанавливаются индивидуальные химические соединения, функциональные группировки и т. д.).

Теоретическую основу аналитической химии составляют фундаментальные законы естествознания, такие, как периодический закон Д. И. Менделеева, законы сохранения массы вещества и энергии, постоянства состава вещества, действующих масс и др. Аналитическая химия тесно связана с физикой, неорганической, органической, физической и коллоидной химией, электрохимией, химической термодинамикой, теорией растворов, метрологией, теорией информации и многими другими науками. Например, спектральные методы анализа успешно развиваются на основе физических теорий, в электроаналитических методах используются представления теоретической электрохимии и термодинамики растворов. Невозможно представить современную аналитическую химию без учения о координационных соединениях, о квантово-химических методах и теории строения вещества, о кинетике реакций и т. д. Использование достижений этих наук обогащает аналитическую химию, расширяет ее возможности, позволяя решать новые задачи. Вместе с тем аналитическая химия оказывает существенное влияние на развитие этих наук и целых отраслей производства, давая им более совершенные методы анализа и открывая новые перспективы развития. Существенные успехи, достигнутые, например, в физике и химии твердого тела, металловедении, исследовании катализаторов и во многих других областях, связаны с прогрессом методов локального анализа, позволивших выявить распределение примесей в анализируемом образце по поверхности и по глубине. Получение чистых и сверхчистых веществ, составляющих основу многих отраслей новой техники, было бы невозможно без разработки соответствующих аналитических методов контроля.

Взаимосвязь аналитической химии с другими науками, а также с отраслями промышленности является, таким образом, одной из существенных особенностей этой науки. Нельзя не отметить также, что в аналитической химии анализ и синтез тесно связаны между собой. Понятие собственно анализа ассоциируется обычно с разделением вещества на составные части, но химический анализ часто основывается на синтезе соединений, имеющих харак-терную окраску, малую растворимость, специфическую форму кристаллов и т. д. О единстве анализа и синтеза говорит также и то, что результаты синтеза обычно контролируются анализом.

Значение аналитической химии

Аналитическая химия имеет важное научное и практическое значение. Почти все основные химические законы были открыты с помощью методов этой науки. Состав различных материалов, изделий, руд, минералов, лунного грунта, далеких планет и других небесных тел установлен методами аналитической химии, открытие целого ряда элементов периодической системы оказалось возможным благодаря применению точных методов аналитической химии.

Ни одно современное химическое исследование, будь это синим новых веществ, разработка новой технологической схемы, Интенсификация производства, повышение качества продукции и т. д., не может обойтись без применения методов аналитической химии.

Существенное значение для многих технологических процессов имеет контроль производства, осуществляемый методами политической химии. Так, например, правильно составить шихту в металлургическом, стекольном или ином производстве можно, только зная состав исходных материалов.

Большое значение имеет анализ материалов в ходе технологического процесса, например контроль за плавкой в металлургической промышленности или полнотой извлечения в гидрометаллургических производствах, позволяющий на ходу устранять понижающие неполадки. Не менее важную роль играет аналитическая химия в геологии, геохимии, сельском хозяйстве, фармацевтической, лакокрасочной, нефтехимической и многих других отраслях промышленности.

Без анализа почв, удобрений и т. д. невозможна интенсификация сельского хозяйства. Особое значение приобретает анализ ПОЧВ на содержание микроэлементов и обоснованное внесение недостающих компонентов для повышения урожайности.

Заметно возросла роль аналитической химии в связи с тем, что больше внимания стало уделяться состоянию и контролю за загрязнением окружающей среды, контролю за технологическими выбросами, сточными водами и т. д. В России и многих других странах организована специальная общегосударственная служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения объектов окружающей среды. Эта служба контролирует загрязнения воздуха, почв, речных и морских вод. Объектами наблюдения являются также атмосферные осадки. Критериями качества воздуха, почв и вод являются предельно допустимые концентрации (ПДК).

Большое научное и практическое значение имеет анализ космических объектов и небесных тел, вод Мирового океана и т. д.

Существенное значение имеют достижения аналитической химии в развитии таких отраслей промышленности, как атомная энергетика, ракетостроение, электроника и др. Аналитическая химия не только обеспечила эти области эффективными методами анализа, но и послужила основой разработки многих новых технологических процессов.

Основные этапы развития аналитической химии

В это же время И. Я. Берцелиусом (1779--1848) и Ю. Либихом (1803--1873) были усовершенствованы и развиты методы анализа органических соединений на содержание основных элементов -- С, Н, N и др. Заметно прогрессирует титриметрический анализ -- появляются методы иодометрии, перманганатометрии и др. Важное открытие делают в 1859--1860 гг. Р. В. Бунзен (1811 -- 1899) и Г. Р. Кирхгоф (1824--1887). Они предлагают спектральный анализ, который становится одним из основных методов аналитической химии, непрерывно развивающимся до настоящего времени.

В 1868 г. по инициативе Д. И. Менделеева и Н. А. Меншуткина при Петербургском университете было учреждено Русское химическое общество, которое с 1869 г. стало издавать свой журнал. Создание научного химического общества и выпуск журнала благотворно сказались на развитии отечественной химии и ана-литической химии в частности.

Большое принципиальное значение для аналитической химии имело исследование комплексных соединений металлов с органическими веществами. В результате такого исследования Л. А. Чугаев (1873--1922) предложил в 1905 г. диметилглиоксим как реактив на никель. По своим аналитическим характеристикам диметилглиоксим остается одним из важнейших реактивов в современной аналитической химии, известным во всем мире как реактив Чугаева. Хотя с применением органических реактивов неорганическом анализе аналитики были знакомы и ранее -- М. А. Ильинский (1856--1941) предложил а-нитрозо-Р-нафтол как реактив на кобальт еще в 1885 г., -- систематические исследования в этой области начались с работы Л. А. Чугаева. Применение органических реактивов значительно расширило возможности аналитической химии.

В 1903 г. М. С. Цвет (1872--1919) предложил хроматографический анализ -- эффективный способ разделения близких по свойствам соединений, основанный на использовании адсорбционных и некоторых других свойств вещества. В полной мере достоинства этого метода были оценены лишь несколько десятилетий спустя после его открытия. За развитие распределительной хроматографии А. Мартину и Р. Сингу была присуждена Нобелевская премия в 1954 г.

С 20-х годов XX в. начинают интенсивно развиваться количественный эмиссионный спектральный анализ, абсорбционная спектроскопия. Конструируются приборы с фотоэлектрической регистрацией интенсивности света.

В 1925 г. Я. Гейровский (1890--1967) разработал полярографический анализ, за который в 1959 г. ему была присуждена Нобелевская премия. В эти же годы развиваются и совершенствуются хроматографические, радиохимические и многие другие методы анализа. С 1950 г. бурно развивается предложенный Э. Уолшем метод атомно-абсорбционной спектроскопии.

Развитие промышленности и науки потребовало от аналитической химии новых совершенных методов анализа. Возникла необходимость количественных определений примесей на уровне 10 6 --10 7 и ниже. Оказалось, например, что содержание так называемых запрещенных примесей (Cd, Pb и др.) в материалах ракетной техники должно быть не выше 10~ 5 %, содержание гафния в цирконии, используемом в качестве конструкционного материала в атомной технике, должно быть меньше 0,01%, а в материалах полупроводниковой техники примеси должны составлять не более 10 % . Известно, что полупроводниковые свойства германия обнаружились только после того, как были получены образцы этого элемента высокой степени чистоты. Цирконий был вначале забракован в качестве конструкционного материала в атомной промышленности на том основании, что сам быстро становился радиоактивным, хотя по теоретическим расчетам этого не должно было быть. Позднее выяснилось, что радиоактивным становился не цирконий, а обычный спутник циркония -- гафний, находящийся в виде примеси в циркониевых материалах.

Определение примесей порядка 10 6 % и менее стало повседневной потребностью многих отраслей промышленности, по-скольку от содержания примесей на этом уровне стало зависеть качество продукции. Эти сложные задачи были решены путем использования новых методов разделения, концентрирования и определения. Наибольшее практическое значение приобрели экстракционные, хроматографические, оптические и электрохимические методы. Интенсивно развиваются в последнее время атомно-абсорбционная спектроскопия, рентгено-флуоресцентные и резонансные методы, кинетические методы анализа и некоторые другие. Современная аналитическая химия приобретает новые черты: она становится более экспрессной, точной, автоматизированной, способной проводить анализ без разрушения и на расстоянии.

Список литературы:

Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В. Аналитическая химия. -- М.: Химия, 1990. Кн. 1, 2.

В.П. Васильев Аналитическая химия - М.: Дрофа 2004 г.

Основы аналитической химии / Под ред. академика Ю. А. Золотова. -- М.: Высшая школа, 2002. Кн. 1, 2.

Читайте также: