1. ВЪВЕДЕНИЕ

2. КЛАСИФИКАЦИЯ НА МЕТОДИИТЕ

3. АНАЛИТИЧЕН СИГНАЛ

4.3. ХИМИЧНИ МЕТОДИ

4.8. ТЕРМИЧНИ МЕТОДИ

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА

ВЪВЕДЕНИЕ

Химическият анализ служи като средство за контрол на производството и качеството на продуктите в редица сектори на националната икономика. Проучването на полезни изкопаеми се основава в различна степен на резултатите от анализа. Анализът е основното средство за контролиране на замърсяването заобикаляща среда. Определянето на химичния състав на почвите, торовете, фуражите и селскостопанските продукти е важно за нормалното функциониране на агропромишления комплекс. Химическият анализ е незаменим в медицинската диагностика и биотехнологиите. От ниво химичен анализРазвитието на много науки зависи от оборудването на лабораторията с методи, инструменти и реактиви.

Научната основа на химичния анализ е аналитичната химия, наука, която е била част, а понякога и основна част, от химията от векове.

Аналитична химияе наука за определяне на химичния състав на веществата и отчасти техните химическа структура. Методите на аналитичната химия позволяват да се отговори на въпроси за това от какво се състои дадено вещество, какви компоненти са включени в неговия състав. Тези методи често позволяват да се разбере в каква форма присъства даден компонент в дадено вещество, например да се определи степента на окисление на даден елемент. Понякога е възможно да се оцени пространственото разположение на компонентите.

Когато разработвате методи, често трябва да заимствате идеи от сродни области на науката и да ги адаптирате към вашите цели. Задачата на аналитичната химия включва разработването на теоретичните основи на методите, установяването на границите на тяхната приложимост, оценката на метрологичните и други характеристики, създаването на методи за анализ на различни обекти.

Методите и средствата за анализ непрекъснато се променят: включват се нови подходи, използват се нови принципи и явления, често от далечни области на знанието.

Методът на анализ се разбира като доста универсален и теоретично обоснован метод за определяне на състава, независимо от определяния компонент и обекта, който се анализира. Когато говорят за метода на анализ, те имат предвид основния принцип, количественото изразяване на връзката между състава и всяко измерено свойство; избрани техники за внедряване, включително откриване и елиминиране на смущения; устройства за практическо приложение и методи за обработка на резултатите от измерванията. Методологията на анализа е подробно описание на анализа на даден обект чрез избрания метод.

Има три функции на аналитичната химия като област на знанието:

1. решение на общи въпроси на анализа,

2. развитие аналитични методи,

3. решение на конкретни проблеми на анализа.

Може също да се разграничи качествои количественанализи. Първият решава въпроса кои компоненти включва анализираният обект, вторият дава информация за количественото съдържание на всички или отделни компоненти.

2. КЛАСИФИКАЦИЯ НА МЕТОДИИТЕ

Всички съществуващи методи на аналитичната химия могат да бъдат разделени на методи за вземане на проби, разлагане на проби, разделяне на компоненти, откриване (идентификация) и определяне. Има хибридни методи, които комбинират разделяне и дефиниране. Методите за откриване и дефиниране имат много общи неща.

Най-висока стойностимат методи за дефиниране. Те могат да бъдат класифицирани според естеството на измерваното свойство или начина, по който се регистрира съответният сигнал. Методите за определяне са разделени на химически , физическии биологични. Химичните методи се основават на химични (включително електрохимични) реакции. Това включва методи, наречени физикохимични. Физическите методи се основават на физични явления и процеси, биологичните методи се основават на феномена на живота.

Основните изисквания към методите на аналитичната химия са: коректност и добра възпроизводимост на резултатите, ниска граница на откриване на необходимите компоненти, селективност, бързина, лекота на анализа и възможност за неговата автоматизация.

При избора на метод за анализ е необходимо ясно да се знае целта на анализа, задачите, които трябва да бъдат решени, да се оценят предимствата и недостатъците налични методианализ.

3. АНАЛИТИЧЕН СИГНАЛ

След подбора и подготовката на пробата започва етапът на химичен анализ, при който се открива компонентът или се определя неговото количество. За целта измерват аналитичен сигнал. В повечето методи аналитичният сигнал е средната стойност на измерванията на физична величина в крайния етап на анализа, функционално свързана със съдържанието на аналита.

Ако е необходимо да се открие някой компонент, той обикновено се фиксира външен виданалитичен сигнал - поява на утайка, цвят, линии в спектъра и др. Появата на аналитичен сигнал трябва да бъде надеждно регистрирана. При определяне на количеството на даден компонент се измерва величинааналитичен сигнал - маса на утайката, сила на тока, интензитет на спектралната линия и др.

4. МЕТОДИ НА АНАЛИТИЧНАТА ХИМИЯ

4.1. МЕТОДИ ЗА МАСКРИРАНЕ, СЕПАРИРАНЕ И КОНЦЕНТРАЦИЯ

Маскиране.

Маскирането е инхибиране или пълно потискане на химическа реакция в присъствието на вещества, които могат да променят нейната посока или скорост. В този случай не се образува нова фаза. Има два вида маскиране – термодинамично (равновесно) и кинетично (неравновесно). При термодинамично маскиране се създават условия, при които условната константа на реакцията се намалява до такава степен, че реакцията протича незначително. Концентрацията на маскирания компонент става недостатъчна за надеждно фиксиране на аналитичния сигнал. Кинетичното маскиране се основава на увеличаване на разликата между скоростите на реакцията на маскирания и аналита със същия реагент.

Разделяне и концентрация.

Необходимостта от разделяне и концентриране може да се дължи на следните фактори: пробата съдържа компоненти, които пречат на определянето; концентрацията на аналита е под границата на откриване на метода; компонентите, които трябва да се определят, са неравномерно разпределени в пробата; липсва стандартни пробиза калибриране на уреди; пробата е силно токсична, радиоактивна и скъпа.

Раздяла- това е операция (процес), в резултат на която компонентите, съставляващи първоначалната смес, се отделят един от друг.

концентрация- това е операция (процес), в резултат на която съотношението на концентрацията или количеството на микрокомпонентите към концентрацията или количеството на макрокомпонента се увеличава.

Преципитация и съутаяване.

За отделяне обикновено се използва утаяване неорганични вещества. Утаяването на микрокомпонентите с органични реагенти и особено тяхното съвместно утаяване осигурява висок фактор на концентрация. Тези методи се използват в комбинация с методи за определяне, които са предназначени за получаване на аналитичен сигнал от твърди проби.

Разделянето чрез утаяване се основава на различната разтворимост на съединенията, главно във водни разтвори.

Съвместното утаяване е разпределението на микрокомпонент между разтвор и утайка.

Екстракция.

Екстракцията е физикохимичен процес на разпределение на веществото между две фази, най-често между две несмесващи се течности. Това също е процес на пренос на маса с химични реакции.

Екстракционните методи са подходящи за концентриране, извличане на микрокомпоненти или макрокомпоненти, индивидуално и групово изолиране на компоненти при анализ на различни индустриални и природни обекти. Методът е лесен и бърз за изпълнение, осигурява висока ефективност на разделяне и концентриране и е съвместим с различни методи за определяне. Екстракцията ви позволява да изследвате състоянието на веществата в разтвор при различни условия, за определяне на физико-химичните характеристики.

Сорбция.

Сорбцията се използва добре за разделяне и концентриране на вещества. Сорбционните методи обикновено осигуряват добра селективност на разделяне и високи стойности на факторите на концентрация.

Сорбция- процесът на абсорбиране на газове, пари и разтворени вещества от твърди или течни абсорбери върху твърд носител (сорбенти).

Електролитна сепарация и циментация.

Най-често срещаният метод за избирателно разделяне, при който отделеното или концентрирано вещество се изолира върху твърди електроди в елементарно състояние или под формата на някакъв вид съединение. Електролитна изолация (електролиза)въз основа на валежите токов ударпри контролиран потенциал. Най-често срещаният вариант на катодно отлагане на метали. Електродният материал може да бъде въглерод, платина, сребро, мед, волфрам и др.

електрофорезавъз основа на разликите в скоростите на частиците различен заряд, форма и размер в електрическо поле. Скоростта на движение зависи от заряда, силата на полето и радиуса на частицата. Има два вида електрофореза: фронтална (обикновена) и зонова (върху носител). В първия случай малък обем от разтвор, съдържащ компонентите, които трябва да се разделят, се поставя в епруветка с електролитен разтвор. Във втория случай движението се извършва в стабилизираща среда, която задържа частиците на място след изключване на електрическото поле.

Метод фугиранесе състои в редуциране на компоненти (обикновено малки количества) върху метали с достатъчно отрицателни потенциали или алмагами от електроотрицателни метали. По време на циментирането протичат два процеса едновременно: катоден (отделяне на компонента) и аноден (разтваряне на циментиращия метал).

Методи за изпаряване.

Методи дестилациявъз основа на различната летливост на веществата. Веществото преминава от течно състояниегазообразен и след това кондензира, образувайки отново течна или понякога твърда фаза.

Проста дестилация (изпаряване)– едноетапен процес на разделяне и концентриране. Изпарението премахва веществата, които са под формата на готови летливи съединения. Това могат да бъдат макрокомпоненти и микрокомпоненти, дестилацията на последните се използва по-рядко.

Сублимация (сублимация)- прехвърляне на вещество от твърдо състояние в газообразно състояние и последващото му утаяване в твърда форма (заобикаляйки течната фаза). Обикновено се прибягва до разделяне чрез сублимация, ако компонентите, които трябва да се разделят, трудно се стопяват или трудно се разтварят.

Контролирана кристализация.

При охлаждане на разтвор, стопилка или газ се образуват зародиши от твърда фаза - кристализация, която може да бъде неконтролирана (обемна) и контролирана. При неконтролирана кристализация кристалите възникват спонтанно в целия обем. При контролирана кристализация процесът се задава от външни условия (температура, посока на движение на фазите и др.).

Има два вида контролирана кристализация: насочена кристализация(в дадена посока) и зоново топене(движение на течна зона в твърдо тяло в определена посока).

При насочена кристализация се появява един интерфейс между твърдои течност - фронт на кристализация. При зоналното топене има две граници: фронт на кристализация и фронт на топене.

4.2. ХРОМАТОГРАФСКИ МЕТОДИ

Хроматографията е най-често използваният аналитичен метод. Най-новите хроматографски методи могат да определят газообразни, течни и твърди вещества с молекулно тегло от единици до 10 6 . Това могат да бъдат водородни изотопи, метални йони, синтетични полимери, протеини и т.н. С помощта на хроматографията се получава обширна информация за структурата и свойствата на органични съединениямного класове.

Хроматография- Това е физико-химичен метод за разделяне на веществата, основан на разпределението на компонентите между две фази - неподвижна и подвижна. Стационарната фаза (неподвижна) обикновено е твърдо вещество (често наричано сорбент) или течен филм, отложен върху твърдо вещество. Подвижната фаза е течност или газ, протичащи през неподвижната фаза.

Методът позволява разделяне на многокомпонентна смес, идентифициране на компонентите и определяне на нейния количествен състав.

Хроматографските методи се класифицират според следните критерии:

а) според агрегатното състояние на сместа, при което се разделя на компоненти - газова, течна и газо-течна хроматография;

б) според механизма на разделяне - адсорбционна, разпределителна, йонообменна, седиментна, редокс, адсорбционно-комплексна хроматография;

в) според формата на хроматографския процес - колонни, капилярни, планарни (хартиени, тънкослойни и мембранни).

4.3. ХИМИЧНИ МЕТОДИ

Химичните методи за откриване и определяне се основават на химични реакции от три вида: киселинно-основни, редокс и образуване на комплекси. Понякога те са придружени от промяна в агрегатното състояние на компонентите. Най-важните сред химичните методи са гравиметричният и титриметричният. Тези аналитични методи се наричат ​​класически. Критериите за пригодност на химичната реакция като основа на аналитичен метод в повечето случаи са пълнота и висока скорост.

гравиметрични методи.

Гравиметричният анализ се състои в изолиране на вещество в чиста формаи неговото претегляне. Най-често такава изолация се извършва чрез валежи. По-рядко определен компонент се изолира като летливо съединение (дестилационни методи). В някои случаи гравиметрия По най-добрия начинрешение на аналитичен проблем. Това е абсолютен (референтен) метод.

Недостатъкът на гравиметричните методи е продължителността на определяне, особено при серийни анализи на голям брой проби, както и неселективността - утаяващите реактиви, с малки изключения, рядко са специфични. Затова често се налагат предварителни раздели.

Масата е аналитичният сигнал в гравиметрията.

титриметрични методи.

Титриметричният метод за количествен химичен анализ е метод, основан на измерване на количеството реагент В, изразходван за реакцията с определяния компонент А. На практика е най-удобно да добавите реагента под формата на разтвор с точно известна концентрация . В тази версия титруването е процес на непрекъснато добавяне на контролирано количество разтвор на реагент с точно известна концентрация (титран) към разтвор на компонента, който трябва да се определи.

В титриметрията се използват три метода на титруване: право, обратно и заместително титруване.

директно титруване- това е титруване на разтвор на аналита А директно с разтвор на титран Б. Използва се, ако реакцията между А и Б протича бързо.

Обратно титруванесе състои в добавяне към аналита А на излишък от точно известно количество стандартен разтвор В и след завършване на реакцията между тях, титруване на останалото количество В с разтвор на титран В'. Този метод се използва в случаите, когато реакцията между А и Б не е достатъчно бърза или няма подходящ индикатор за фиксиране на точката на еквивалентност на реакцията.

Титруване на заместителисе състои в титруване с титрант Б не на определено количество вещество А, а на еквивалентно количество заместител А', получено в резултат на предварителна реакция между определено вещество А и някакъв реагент. Този метод на титруване обикновено се използва в случаите, когато е невъзможно да се извърши директно титруване.

Кинетични методи.

Кинетичните методи се основават на зависимостта на скоростта на химичната реакция от концентрацията на реагентите, а при каталитичните реакции - от концентрацията на катализатора. Аналитичният сигнал при кинетичните методи е скоростта на процеса или пропорционална на нея величина.

Реакцията, която е в основата на кинетичния метод, се нарича индикаторна. Вещество, чиято промяна в концентрацията се използва за оценка на скоростта на индикаторен процес, е индикатор.

биохимични методи.

Между съвременни методихимически анализ важно място заемат биохимичните методи. К био химични методивключват методи, основани на използването на процеси, протичащи с участието на биологични компоненти (ензими, антитела и др.). В този случай аналитичният сигнал най-често е едно от двете начална скоростпроцес или крайната концентрация на един от реакционните продукти, определена чрез всеки инструментален метод.

Ензимни методивъз основа на използването на реакции, катализирани от ензими - биологични катализатори, характеризиращ се с висока активност и селективност на действие.

Имунохимични методианализите се основават на специфичното свързване на определеното съединение - антиген от съответните антитела. Имунохимичната реакция в разтвор между антитела и антигени е сложен процес, протичащ на няколко етапа.

4.4. ЕЛЕКТРОХИМИЧНИ МЕТОДИ

Електрохимичните методи за анализ и изследване се основават на изучаването и използването на процеси, протичащи на повърхността на електрода или в околоелектродното пространство. Като аналитичен сигнал може да служи всеки електрически параметър (потенциал, сила на тока, съпротивление и др.), който е функционално свързан с концентрацията на анализирания разтвор и може да бъде правилно измерен.

Има директни и индиректни електрохимични методи. При директните методи се използва зависимостта на силата на тока (потенциал и др.) от концентрацията на анализираното вещество. При косвените методи силата на тока (потенциал и др.) се измерва, за да се намери крайна точкатитруване на компонента, който трябва да се определи с подходящ титрант, т.е. използвайте зависимостта на измерения параметър от обема на титранта.

За всякакъв вид електрохимични измервания е необходима електрохимична верига или електрохимична клетка, чийто компонент е анализираният разтвор.

Има различни начини за класифициране на електрохимичните методи, от много прости до много сложни, включващи разглеждане на детайлите на електродните процеси.

4.5. СПЕКТРОСКОПИЧНИ МЕТОДИ

Спектроскопските методи за анализ включват физични методи, базирани на взаимодействието електромагнитно излъчванес вещество. Това взаимодействие води до различни енергийни преходи, които се регистрират експериментално под формата на поглъщане, отражение и разсейване на електромагнитното излъчване.

4.6. МАСОСПЕКТРОМЕТРИЧНИ МЕТОДИ

Масспектрометричният метод за анализ се основава на йонизацията на атомите и молекулите на излъченото вещество и последващото разделяне на получените йони в пространството или времето.

Най-важното приложение на масспектрометрията е идентифицирането и установяването на структурата на органичните съединения. Молекулярният анализ на сложни смеси от органични съединения трябва да се извършва след тяхното хроматографско разделяне.

4.7. МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ НА БАЗА НА РАДИОАКТИВНОСТТА

Методите за анализ, базирани на радиоактивността, възникват в ерата на развитието на ядрената физика, радиохимията и атомната технология и сега успешно се използват в различни анализи, включително в промишлеността и геоложката служба. Тези методи са многобройни и разнообразни. Могат да се разграничат четири основни групи: радиоактивен анализ; методи за изотопно разреждане и други радиоактивни методи; методи, базирани на абсорбция и разсейване на радиация; чисто радиометрични методи. Най-разпространеният радиоактивен метод. Този метод се появява след откриването на изкуствената радиоактивност и се основава на образуването на радиоактивни изотопи на определяния елемент чрез облъчване на пробата с ядрени или g-частици и записване на изкуствената радиоактивност, получена по време на активирането.

4.8. ТЕРМИЧНИ МЕТОДИ

Термичните методи за анализ се основават на взаимодействието на материята с топлинната енергия. Топлинните ефекти, които са причина или следствие от химичните реакции, са най-широко използвани в аналитичната химия. В по-малка степен, методи, базирани на отделяне или абсорбиране на топлина в резултат на физически процеси. Това са процеси, свързани с прехода на вещество от една модификация в друга, с промяна в състоянието на агрегация и други промени в междумолекулното взаимодействие, например, възникващи по време на разтваряне или разреждане. Таблицата показва най-често срещаните методи за термичен анализ.

Термичните методи се използват успешно за анализ на металургични материали, минерали, силикати, както и полимери, за фазов анализ на почви и за определяне съдържанието на влага в проби.

4.9. БИОЛОГИЧНИ МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ

Биологичните методи за анализ се основават на факта, че за жизнената дейност - растеж, размножаване и като цяло нормалното функциониране на живите същества, е необходима среда със строго определен химичен състав. Когато този състав се промени, например, когато даден компонент се изключи от средата или се въведе допълнително (определено) съединение, тялото след известно време, понякога почти веднага, дава подходящ сигнал за реакция. Установяването на връзка между естеството или интензитета на сигнала за реакция на тялото и количеството на даден компонент, въведен в околната среда или изключен от околната среда, служи за откриването и определянето му.

Аналитични показатели в биологичните методи са различни живи организми, техните органи и тъкани, физиологични функциии т.н. Като индикаторни организми могат да действат микроорганизми, безгръбначни, гръбначни, както и растения.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Значението на аналитичната химия се определя от потребността на обществото от аналитични резултати, при установяване на качествения и количествения състав на веществата, нивото на развитие на обществото, социалната потребност от резултатите от анализа, както и нивото на развитие на самата аналитична химия.

Цитат от учебника по аналитична химия на Н. А. Меншуткин, 1897 г.: „След като представихме целия курс на занятията по аналитична химия под формата на задачи, чието решение е оставено на ученика, трябва да посочим, че за такова решение на проблемите , аналитичната химия ще даде строго определен път. Тази увереност (систематично решаване на задачи на аналитичната химия) е от голямо педагогическо значение.В същото време ученикът се научава да прилага свойствата на съединенията за решаване на проблеми, да извежда реакционни условия и да ги комбинира. Цялата тази поредица от умствени процеси може да се изрази по следния начин: аналитичната химия учи на химическо мислене. Постижението на последното изглежда най-важно за практическите изследвания в аналитичната химия.

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА

1. К.М. Олшанова, С.К. Пискарьова, К. М. Барашков "Аналитична химия", Москва, "Химия", 1980 г.

2. "Аналитична химия. Химични методи за анализ”, Москва, “Химия”, 1993 г

3. „Основи на аналитичната химия. Книга 1, Москва, висше училище, 1999

4. „Основи на аналитичната химия. Книга 2, Москва, висше училище, 1999

Инженерите по околна среда трябва да познават химичния състав на суровините, продуктите и производствените отпадъци и околната среда – въздух, вода и почва; важно е да се идентифицират вредните вещества и да се определи тяхната концентрация. Този проблем е решен аналитична химия - наука за определяне на химичния състав на веществата.

Проблемите на аналитичната химия се решават главно чрез физикохимични методи за анализ, които също се наричат ​​инструментални. Те използват измерването на някакво физическо или физико-химично свойство на дадено вещество, за да определят неговия състав. Той също така включва раздели за методите за разделяне и пречистване на вещества.

Целта на този лекционен курс е да се запознаят с принципите на инструменталните методи за анализ, за ​​да се ориентират в техните възможности и на тази основа да поставят конкретни задачи пред специалистите – химици и да разберат значението на резултатите от анализа.

Литература

Алесковски В.Б. и др. Физико-химични методи за анализ. Л-д, "Химия", 1988г

Ю. С. Ляликов. Физични и химични методи за анализ. М., издателство "Химия", 1974 г

Василиев В.П. Теоретични основи на физико-химичните методи за анализ, М., Висше училище, 1979 г

А. Д. Зимон, Н. Ф. Лещенко. колоидна химия. М., "Агар", 2001 г

А. И. Мишустин, К. Ф. Белоусова. Колоидна химия (Методическо ръководство). Издателство МИХМ, 1990г

Първите две книги са учебници за студенти по химия и затова са достатъчно трудни за вас. Това прави тези лекции много полезни. Въпреки това можете да прочетете отделни глави.

За съжаление, администрацията все още не е отпуснала отделен кредит за този курс, така че материалът е включен в общия изпит, заедно с курса по физическа химия.

2. Класификация на методите за анализ

Правете разлика между качествен и количествен анализ. Първият определя наличието на определени компоненти, вторият - тяхното количествено съдържание. Методите за анализ се делят на химични и физикохимични. В тази лекция ще разгледаме само химични методи, които се основават на превръщането на аналита в съединения с определени свойства.

При качествения анализ на неорганични съединения пробата за изпитване се превежда в течно състояние чрез разтваряне във вода или киселинен или алкален разтвор, което прави възможно откриването на елементи под формата на катиони и аниони. Например, Cu 2+ йони могат да бъдат идентифицирани чрез образуването на яркосин 2+ комплексен йон.

Качественият анализ се разделя на фракционен и систематичен. Фракционен анализ - откриване на няколко йона в смес с приблизително известен състав.

Систематичният анализ е пълен анализпо определен метод за последователно откриване на отделни йони. С помощта на групови реагенти се изолират отделни групи йони със сходни свойства, след което групите йони се разделят на подгрупи, а тези от своя страна на отделни йони, които се детектират с помощта на т.нар. аналитични реакции. Това са реакции с външен ефект - утаяване, отделяне на газ, промяна на цвета на разтвора.

Свойства на аналитичните реакции - специфичност, селективност и чувствителност.

Специфичностви позволява да откриете даден йон в присъствието на други йони по характерен признак (цвят, мирис и др.). Има сравнително малко такива реакции (например реакцията на откриване на NH 4 + йон чрез действието на алкали върху вещество при нагряване). Количествено, специфичността на реакцията се оценява чрез стойността на ограничаващото съотношение, равно на отношениетоконцентрации на определения йон и интерфериращи йони. Например, капкова реакция върху Ni 2+ йона чрез действието на диметилглиоксим в присъствието на Co 2+ йони успява при ограничаващо съотношение на Ni 2+ към Co 2+ равно на 1:5000.

Избирателност(или селективността) на реакцията се определя от факта, че само няколко йона дават подобен външен ефект. Селективността е толкова по-голяма, колкото по-малък е броят на йоните, които дават подобен ефект.

Чувствителностреакциите се характеризират с граница на откриване или граница на разреждане. Например, границата на откриване при микрокристалоскопска реакция на Ca 2+ йон чрез действието на сярна киселина е 0,04 μg Ca 2+ в капка разтвор.

По-трудна задача е анализът на органични съединения. Въглеродът и водородът се определят след изгарянето на пробата, като се записват освободените въглероден диоксид и вода. Има редица техники за откриване на други елементи.

Класификация на методите за анализ по количество.

Компонентите се разделят на основни (1 - 100% от теглото), второстепенни (0,01 - 1% от теглото) и примеси или следи (по-малко от 0,01% от теглото).

В зависимост от масата и обема на анализираната проба се разграничава макроанализ (0,5 - 1 g или 20 - 50 ml),

полумикроанализ (0,1 - 0,01 g или 1,0 - 0,1 ml),

микроанализ (10 -3 - 10 -6 g или 10 -1 - 10 -4 ml),

ултрамикроанализ (10 -6 - 10 -9 g или 10 -4 - 10 -6 ml),

субмикроанализ (10 -9 - 10 -12 g или 10 -7 - 10 -10 ml).

Класификация според естеството на определяните частици:

1.изотопни (физични) - определят се изотопи

2. елементарни или атомни - определя се съвкупност от химични елементи

3. молекулярна - определя се съвкупността от молекули, изграждащи пробата

4. структурна група (междинна между атомна и молекулна) - в молекулите на органичните съединения се определят функционални групи.

5. фаза - анализират се компонентите на разнородни обекти (например минерали).

Други видове класификация на анализа:

Груби и местни.

Разрушителни и неразрушителни.

Контактно и дистанционно.

дискретни и непрекъснати.

Важни характеристики на аналитичната процедура са бързината на метода (бързината на анализа), цената на анализа и възможността за неговата автоматизация.

I. Химия и медицина

1. Предмет, цели и задачи на аналитичната химия. Кратка историческа справка за развитието на аналитичната химия. Мястото на аналитичната химия сред природните науки и в системата на медицинското образование.

Аналитична химия - наука за методите за определяне състава на веществата. Вещ нея - решение общи проблемитеория на химичния анализ, подобряване на съществуващите и разработване на нови, по-бързи и по-точни методи за анализ (т.е. теория и практика на химичния анализ). Задача - развитие на теорията на химичните и физико-химичните методи за анализ, процеси и операции в научните изследвания, усъвършенстване на стари методи за анализ, развитие на експресни и дистанционни МА, развитие на ултра- и микроанализни методи.

В зависимост от обекта на изследване аналитичната химия разделен на неорганичен и органичен анализ. Аналитичната химия се отнася към приложните науки. Практическото му значение е много разнообразно. С помощта на методите за химичен анализ бяха открити някои закони - законът за постоянството на състава, законът за множеството съотношения, атомни масиелементи,

химични еквиваленти, установени са химичните формули на много съединения и др.

Аналитичната химия допринася много за развитието природни науки: геохимия, геология, минералогия, физика, биология, агрохимия, металургия, химическа технология, медицина и др.

Предмет на качествен анализ- разработване на теоретични основи, усъвършенстване на съществуващи и разработване на нови, по-модерни методи за определяне на елементния състав на веществата. Задачата на качествения анализ- определяне на "качеството" на веществата или откриване на отделни елементи или йони, които съставляват състава на изпитваното съединение.

Качествените аналитични реакции според метода на тяхното изпълнение се разделят на реакции "мокър" и "сух" начин. Най-важните реакции са "мокър" начин. За провеждането им тестваното вещество трябва да бъде предварително разтворено.

При качествения анализ се използват само онези реакции, които са придружени от някои външни ефекти, които са ясно видими за наблюдателя: промяна в цвета на разтвора; утаяване или разтваряне на утайката; отделянето на газове с характерен мирис или цвят.

Особено често се използват реакции, придружени от образуване на утайки и промяна в цвета на разтвора. Такива реакции се наричат ​​реакции "открития”, тъй като те откриват присъстващите йони в разтвора.

Реакциите също се използват широко. идентифициране, с помощта на които се проверява правилността на “откриването” на един или друг йон. Накрая се използват реакции на утаяване, които обикновено отделят една група йони от друга или един йон от други йони.

В зависимост от количеството на аналита, обема на разтвора и техниката за извършване на отделните операции химичните методи за качествен анализ се разделят на за макро-, микро-, полу-микро- и ултра-микроанализи т.н.

II. Качествен анализ

2. Основни понятия на аналитичната химия. Видове аналитични реакции и реактиви. Изисквания за анализ, чувствителност, селективност за определяне състава на веществата.

Аналитична реакция - хим. реакция, използвана за разделяне, откриване и количествено определяне на елементи, йони, молекули. То трябва да бъде придружено от аналитичен ефект (утаяване, отделяне на газ, обезцветяване, мирис).

По вид химична реакция:

са често срещани– аналитичните сигнали са еднакви за много йони. Реактивът е общ. Пример: утаяване на хидроксиди, карбонати, сулфиди и др.

Група– аналитичните сигнали са характерни за определена група йони със сходни свойства. Реагент - група. Пример: утаяване на Ag +, Pb 2+ йони с реагент - солна киселинас образуването на бели утайки AgCl, PbCl 2

Общи и групови реакции се използват за изолиране и разделяне на йони от сложна смес.

селективен– аналитичните сигнали са еднакви за ограничен брой йони. Реактивът е селективен. Пример: под действието на реагента NH 4 SCN върху смес от катиони, само два катиона образуват оцветени комплексни съединения: кърваво червено 3-

и синьо 2-

Специфични– аналитичният сигнал е характерен само за един йон. Реактивът е специфичен. Има много малко такива реакции.

По тип аналитичен сигнал:

оцветени

Валежи

Дегазиране

микрокристален

По функция:

Реакции на откриване (идентификация)

Реакции на разделяне (отделяне) за отстраняване на смущаващи йони чрез утаяване, екстракция или сублимация.

Според техниката на изпълнение:

епруветки– извършва се в епруветки.

капковоизпълнено:

На филтърна хартия

На часовник или предметно стъкло.

В този случай върху плочата или хартията се нанасят 1-2 капки от анализирания разтвор и 1-2 капки реагент, придавайки характерен цвят или образуване на кристали. При извършване на реакции върху филтърна хартия се използват адсорбционните свойства на хартията. Капка течност, отложена върху хартия, бързо се абсорбира през капилярите и оцветеното съединение се адсорбира върху малка част от листа. Ако в разтвора има няколко вещества, тяхната скорост на движение може да бъде различна, което дава разпределението на йоните под формата на концентрични зони. В зависимост от продукта на разтворимост на утайката - или в зависимост от константата на стабилност на комплексните съединения: колкото по-голяма е тяхната стойност, толкова по-близо до центъра или в центъра на определена зона.

Капковият метод е разработен от съветския химик Н.А. Тананаев.

Микрокристални реакциисе основават на образуването на химични съединения с характерна форма, цвят и пречупваща сила на кристалите. Извършват се върху предметни стъкла. За да направите това, 1-2 капки от анализирания разтвор и 1-2 капки от реагента се нанасят върху чисто стъкло с капилярна пипета, внимателно се комбинират със стъклена пръчка, без да се разбъркват. След това стъклото се поставя на стола на микроскопа и утайката, образувана in situ, се изследва.

капков контакт.

За правилно използване в анализа на реакцията, помислете реакционна чувствителност . Определя се от най-малкото количество от желаното вещество, което може да бъде открито от този реактив в капка разтвор (0,01-0,03 ml). Чувствителността се изразява с няколко величини:

Минимален отвор- най-малкото количество вещество, съдържащо се в тестовия разтвор и отворено от този реагент при определени условия за извършване на реакцията.

Минимална (ограничаваща) концентрацияпоказва при каква най-ниска концентрация на разтвора тази реакция ви позволява недвусмислено да откриете веществото, което трябва да се открие в малка част от разтвора.

Ограничете разреждането- максималното количество разредител, при което веществото все още се определя.

Заключение:толкова по-чувствителна е аналитичната реакция, колкото по-малък е минимумът на отваряне, толкова по-ниска е минималната концентрация, но толкова по-голямо е ограничаващото разреждане.

метод за анализназовава принципите, които са в основата на анализа на материята, тоест вида и природата на енергията, която причинява смущение на химическите частици на материята.

Анализът се основава на зависимостта между регистрирания аналитичен сигнал от наличието или концентрацията на аналита.

Аналитичен сигнале фиксирано и измеримо свойство на обект.

В аналитичната химия методите за анализ се класифицират според естеството на определяното свойство и според метода на записване на аналитичния сигнал:

1.химически

2.физически

3.Физични и химични

Физико-химичните методи се наричат ​​инструментални или измервателни, тъй като изискват използването на инструменти, измервателни уреди.

Обмисли пълна класификацияхимически методи за анализ.

Химични методи за анализ- въз основа на измерване на енергията на химична реакция.

По време на реакцията се променят параметрите, свързани с консумацията на изходни материали или образуването на реакционни продукти. Тези промени могат или да се наблюдават директно (утайка, газ, цвят), или да се измерват като консумация на реагент, маса на продукта, време за реакция и др.

от целиМетодите за химичен анализ се разделят на две групи:

I. Качествен анализ- състои се в откриването на отделни елементи (или йони), които изграждат анализираното вещество.

Методите за качествен анализ се класифицират:

1. катионен анализ

2. анионен анализ

3. анализ на сложни смеси.

II.Количествен анализ- състои се в определяне на количественото съдържание на индивид съставни частисложно вещество.

Количествените химични методи класифицират:

1. Гравиметричен(тегло) метод за анализ се основава на изолирането на аналита в неговата чиста форма и неговото претегляне.

Гравиметричните методи според метода на получаване на реакционния продукт се разделят на:

а) хемогравиметричните методи се основават на измерване на масата на продукта от химическа реакция;

б) електрогравиметричните методи се основават на измерване на масата на продукта от електрохимична реакция;

в) термогравиметричните методи се основават на измерване на масата на вещество, образувано по време на термично излагане.

2. Обемниметодите за анализ се основават на измерване на обема на реагента, изразходван за взаимодействие с веществото.

Обемните методи, в зависимост от състоянието на агрегация на реагента, се разделят на:

а) газови обемни методи, които се основават на селективната абсорбция на определения компонент на газовата смес и измерване на обема на сместа преди и след абсорбцията;

б) течни обемни (титриметрични или обемни) методи се основават на измерване на обема на течен реагент, изразходван за взаимодействие с аналита.

В зависимост от вида на химичната реакция се разграничават методи за обемен анализ:

Протолитометрията е метод, основан на протичането на реакция на неутрализация;

редоксометрия - метод, основан на възникването на редокс реакции;

комплексометрия - метод, основан на хода на реакцията на комплексообразуване;

· утаителни методи - методи, базирани на реакциите на образуване на утаяване.

3. Кинетиченметодите за анализ се основават на определяне на зависимостта на скоростта на химичната реакция от концентрацията на реагентите.

Лекция № 2. Етапи на аналитичния процес

Решаването на аналитичния проблем се осъществява чрез извършване на анализ на веществото. Според терминологията на IUPAC анализ [‡] наречена процедура за получаване на експериментални данни за химичния състав на дадено вещество.

Независимо от избрания метод, всеки анализ се състои от следните етапи:

1) вземане на проби (вземане на проби);

2) пробоподготовка (пробоподготовка);

3) измерване (дефиниция);

4) обработка и оценка на резултатите от измерванията.

Фиг. 1. Схематично представяне на аналитичния процес.

Избор на проба

Провеждането на химичен анализ започва с подбора и подготовката на пробите за анализ. Трябва да се отбележи, че всички етапи на анализа са взаимосвързани. По този начин внимателно измереният аналитичен сигнал не предоставя правилна информация за съдържанието на аналита, ако изборът или подготовката на пробата за анализ не е извършена правилно. Грешката при вземане на проби често определя цялостната точност на определянето на компонента и обезсмисля използването на високопрецизни методи. От своя страна вземането на проби и подготовката на пробите зависят не само от естеството на анализирания обект, но и от метода на измерване на аналитичния сигнал. Техниките и процедурите за вземане на проби и подготовка на пробите са толкова важни в химическия анализ, че обикновено се предписват Държавен стандарт(ГОСТ).

Помислете за основните правила за вземане на проби:

Резултатът може да бъде правилен само ако пробата е достатъчна Представител, тоест отразява точно състава на материала, от който е избран. Колкото повече материал е избран за извадката, толкова по-представителна е тя. Въпреки това, много голяма проба е трудна за обработка и увеличава времето за анализ и разходите. Така че е необходимо да се вземе проба, така че да е представителна и да не е много голяма.

· Оптималната маса на пробата се дължи на хетерогенността на анализирания обект, размера на частиците, от които започва хетерогенността, и изискванията за точност на анализа.

· Трябва да се осигури хомогенност на партидата, за да се осигури представителност на пробата. Ако не е възможно да се образува хомогенна партида, трябва да се използва разслояване на партидата на хомогенни части.

Вземете предвид при вземане на проби агрегатно състояниеобект.

· Трябва да се спазва условието за еднаквост на методите за вземане на проби: произволно вземане на проби, периодично, разпределено, многоетапно вземане на проби, сляпо вземане на проби, систематично вземане на проби.

· Един от факторите, които трябва да се вземат предвид при избора на метод за вземане на проби, е възможността за промяна на състава на обекта и съдържанието на определения компонент във времето. Например, променливият състав на водата в реката, промяната в концентрацията на компонентите в хранителни продуктии т.н.

АНАЛИТИЧНА ХИМИЯ, наука за определяне на химичния състав на веществата и материалите и до известна степен на химичната структура на съединенията. Аналитичната химия развива общите теоретични основи на химичния анализ, разработва методи за определяне на компонентите на изследваната проба и решава проблемите на анализа на конкретни обекти. Основната цел на аналитичната химия е създаването на методи и инструменти, които осигуряват, в зависимост от задачата, точност, висока чувствителност, бързина и селективност на анализа. Разработват се и методи за анализ на микрообекти, за извършване на локален анализ (в точка, на повърхността и т.н.), анализ без разрушаване на пробата, на разстояние от нея (дистанционен анализ), непрекъснат анализ (напр. , в поток), както и да се установи под формата на какво химично съединение и в каква физическа форма съществува определеният компонент в пробата (материален химичен анализ) и в каква фаза е включен (фазов анализ). Важни тенденции в развитието на аналитичната химия са автоматизацията на анализите, особено в контрола технологични процеси, и математизация, по-специално широкото използване на компютри.

Структурата на науката. Има три основни области на аналитичната химия: общи теоретични основи; разработване на методи за анализ; аналитична химия на отделни обекти. В зависимост от целта на анализа се разграничават качествен химичен анализ и количествен химичен анализ. Задачата на първия е да открие и идентифицира компонентите на анализираната проба, задачата на втория е да определи техните концентрации или маси. В зависимост от това кои компоненти трябва да бъдат открити или определени, има изотопен анализ, елементен анализ, структурно-групов (включително функционален) анализ, молекулярен анализ, материален анализ и фазов анализ. По естеството на анализирания обект се разграничава анализът на неорганични и органични вещества, както и на биологични обекти.

AT теоретични основиТака наречената хемометрия, включително метрологията на химичния анализ, заема важно място в аналитичната химия. Теорията на аналитичната химия също така включва учения за подбора и подготовката на аналитични проби, за съставянето на схема за анализ и избора на методи, за принципите и начините за автоматизиране на анализа, използване на компютри, както и принципите за рационално използване на резултатите от химичния анализ. Характеристика на аналитичната химия е изучаването не на общи, а на индивидуални, специфични свойства и характеристики на обектите, което осигурява селективността на много аналитични методи. Благодарение на тесните връзки с постиженията на физиката, математиката, биологията и различни областитехнология (това се отнася особено за методите на анализ), аналитичната химия се превръща в дисциплина в пресечната точка на науките. Често се използват и други наименования на тази дисциплина - аналитика, аналитична наукаи т.н.

В аналитичната химия се разграничават методи за разделяне, определяне (откриване) и хибридни методи за анализ, като обикновено се комбинират методите от първите две групи. Методите за определяне са удобно подразделени на химични методи за анализ (гравиметричен анализ, титриметричен анализ, електрохимични методи за анализ, кинетични методи за анализ), физични методи за анализ (спектроскопски, ядрена физика и др.), биохимични методи за анализ и биологични метод за анализ. Химичните методи се основават на химични реакции (взаимодействието на материята с материята), физичните методи се основават на физически явления (взаимодействието на материята с радиация, енергийни потоци), биологичните методи използват реакцията на организмите или техните фрагменти към промените в околната среда .

Почти всички методи за определяне се основават на зависимостта на всякакви измерими свойства на веществата от техния състав. Следователно важна посокааналитична химия - откриване и изучаване на такива зависимости с цел използването им за решаване на аналитични задачи. В този случай почти винаги е необходимо да се намери уравнение за връзката между свойство и състав, да се разработят методи за регистриране на свойство (аналитичен сигнал), да се елиминират смущенията от други компоненти и да се елиминира смущаващото влияние на различни фактори (например , температурни колебания). Стойността на аналитичния сигнал се преобразува в единици, характеризиращи количеството или концентрацията на компонентите. Измерените свойства могат да бъдат например маса, обем, абсорбция на светлина, сила на тока.

Много внимание се отделя на теорията на методите за анализ. Теорията на химичните методи се основава на идеи за няколко основни типа химични реакции, широко използвани в анализа (киселинно-основни, редокс, комплексообразуващи) и няколко важни процеси(утаяване, разтваряне, екстракция). Вниманието към тези въпроси се дължи на историята на развитието на аналитичната химия и практическо значениеподходящи методи. Тъй като обаче делът на химичните методи намалява, а расте делът на физичните, биохимичните и биологичните методи, от голямо значение е да се подобри теорията на методите от последните групи и да се интегрират теоретични аспектииндивидуални методи в обща теорияаналитична химия.

История на развитието. Проведени са материални тестове в древни времена; например, рудите са изследвани, за да се определи тяхната годност за топене, различни продукти - за да се определи съдържанието на злато и сребро в тях. Алхимиците от 14-16 век извършват огромна експериментална работа по изучаването на свойствата на веществата, поставяйки основата на химичните методи за анализ. През 16-17 век (периодът на ятрохимията), нов химични методиоткриване на вещества въз основа на реакции в разтвор (например откриване на сребърни йони чрез образуване на утайка с хлоридни йони). Р. Бойл, който въвежда понятието "химичен анализ", се счита за основател на научната аналитична химия.

До средата на 19 век аналитичната химия е основният клон на химията. През този период мн химически елементи, разграничават се съставните части на някои природни вещества, установяват се законите за постоянството на състава и множествените съотношения, законът за запазване на масата. Шведският химик и минералог Т. Бергман разработи схема за систематичен качествен анализ, активно използва сероводород като аналитичен реагент и предложи методи за пламъчен анализ за получаване на перли. През 19 век систематичният качествен анализ е усъвършенстван от немските химици Г. Розе и К. Фрезениус. Същият век е белязан от голям напредък в развитието количествен анализ. Създаден е титриметричен метод (френски химик F. Decroisille, J. Gay-Lussac), гравиметричният анализ е значително подобрен и са разработени методи за анализ на газове. Голямо значение има разработването на методи за елементен анализ на органични съединения (Ю. Либих). В края на 19 век се оформя теорията на аналитичната химия, която се основава на теорията за химичното равновесие в разтвори с участието на йони (главно В. Оствалд). По това време методите за анализ на йони във водни разтвори са заели преобладаващо място в аналитичната химия.

През 20 век са разработени методи за микроанализ на органични съединения (Ф. Прегл). Предложен е полярографски метод (J. Geyrovsky, 1922). Появиха се много физични методи, например масспектрометрични, рентгенови, ядрена физика. От голямо значение е откриването на хроматографията (М. С. Цвет, 1903 г.) и създаването на различни варианти на този метод, по-специално разделителната хроматография (А. Мартин и Р. Синг, 1941 г.).

В Русия и в СССР голямо значениеза аналитична химия имаше учебник от И. А. Меншуткин "Аналитична химия" (издържа 16 издания). M.A. Ilyinsky и L.A. Chugaev въвеждат в практиката органични аналитични реактиви (края на 19 - началото на 20 век), N.A. Тананаев разви капков методкачествен анализ (едновременно с австрийския химик F. Feigl, 1920 г.). През 1938 г. Н.А. Измайлов и М. С. Шрайбер са първите, които описват тънкослойна хроматография. Руски учени направиха голям принос в изучаването на комплексообразуването и неговото аналитично използване (И. П. Алимарин, А. К. Бабко), в теорията на действието на органичните аналитични реагенти, в развитието на масспектрометрията, методите на фотометрията, атомно-абсорбционната спектрометрия ( Б. В. Лвов), в аналитичната химия на отделни елементи, особено редки и платина, и редица обекти - вещества с висока чистота, минерали, метали и сплави.

Изискванията на практиката винаги са стимулирали развитието на аналитичната химия. Така през 40-70-те години на миналия век, във връзка с необходимостта от анализ на ядрени, полупроводникови и други материали с висока чистота, бяха създадени такива чувствителни методи като радиоактивационен анализ, искрова масспектрометрия и химичен анализ. спектрален анализ, стрипинг волтаметрия, осигуряваща определянето на до 10 -7 -10 -8% примеси в чисти вещества, т.е. 1 част от примеса на 10-1000 милиарда части от основното вещество. За развитието на черната металургия, особено във връзка с прехода към високоскоростно производство на BOF стомана, бързият анализ стана решаващ. Използването на т. нар. квантометри - фотоелектрични устройства за многоелементен оптичен спектрален или рентгенов анализ - позволява анализ по време на топене.

Необходимостта от анализиране на сложни смеси от органични съединения доведе до интензивното развитие на газовата хроматография, което прави възможно анализирането на най-сложните смеси, съдържащи няколко десетки и дори стотици вещества. Аналитичната химия е допринесла много за овладяването на енергията атомно ядро, изследването на космоса и океана, развитието на електрониката, напредъка на биологичните науки.

Предмет на изследване. Важна роля играе развитието на теорията за вземане на проби от анализирани материали; Обикновено проблемите с вземането на проби се решават съвместно със специалисти по изследваните вещества (например с геолози, металурзи). Аналитичната химия разработва методи за разлагане на пробата - разтваряне, сливане, синтероване и др., Които трябва да осигурят пълно "отваряне" на пробата и да предотвратят загуба на определените компоненти и замърсяване отвън. Задачите на аналитичната химия включват разработването на техники за такива общи операциианализ, като измерване на обеми, филтриране, калциниране. Една от задачите на аналитичната химия е да определи насоките за развитие на аналитичната апаратура, създаването на нови схеми и конструкции на инструменти (което най-често служи като последен етап в разработването на метод за анализ), както и синтеза нови аналитични реагенти.

За количествения анализ метрологичните характеристики на методите и уредите са много важни. В тази връзка аналитичната химия изучава проблемите на калибрирането, производството и използването на референтни проби (включително стандартни проби) и други средства за осигуряване на коректността на анализа. Важно място заема обработката на резултатите от анализа, особено компютърната обработка. За оптимизиране на условията за анализ се използват теорията на информацията, теорията за разпознаване на образи и други клонове на математиката. Компютрите се използват не само за обработка на резултатите, но и за контрол на инструментите, отчитане на смущенията, калибриране и планиране на експерименти; има аналитични задачи, които могат да бъдат решени само с помощта на компютри, например идентифициране на молекули на органични съединения с помощта на експертни системи.

Аналитичната химия определя общите подходи към избора на начини и методи за анализ. Разработват се методи за сравняване на методите, определят се условията за тяхната взаимозаменяемост и комбинации, принципите и начините за автоматизиране на анализа. За практическа употребаанализ, е необходимо да се развият идеи за неговия резултат като показател за качеството на продукта, доктрината за експресен контрол на технологичните процеси и създаването на икономични методи. От голямо значение за анализаторите, работещи в различни сектори на икономиката, са унификацията и стандартизацията на методите. Разработва се теория за оптимизиране на количеството информация, необходима за решаване на аналитични проблеми.

Методи за анализ. В зависимост от масата или обема на анализираната проба, методите за разделяне и определяне понякога се разделят на макро-, микро- и ултрамикро методи.

Обикновено се прибягва до разделяне на смеси, когато методи пряка дефиницияили откриванията не дават правилен резултат поради смущения от други компоненти на пробата. Особено важна е така наречената относителна концентрация, отделянето на малки количества аналити от значителни големи количестваосновните компоненти на пробата. Разделянето на смеси може да се основава на разликите в термодинамичните или равновесните характеристики на компонентите (константи на йонообмен, константи на стабилност на комплексите) или кинетични параметри. За разделяне се използват главно хроматография, екстракция, утаяване, дестилация, както и електрохимични методи, като електроотлагане. Методи за определяне - основната група методи на аналитичната химия. Методите за количествен анализ се основават на зависимостта на всяко измеримо свойство, най-често физическо, от състава на пробата. Тази зависимост трябва да бъде описана по определен и известен начин. Бързо се развиват хибридни методи за анализ, съчетаващи разделяне и определяне. Например, газовата хроматография с различни детектори е най-важният метод за анализ на сложни смеси от органични съединения. За анализ на смеси от нелетливи и термично нестабилни съединения, високоефективната течна хроматография е по-удобна.

За анализ са необходими различни методи, тъй като всеки от тях има своите предимства и ограничения. По този начин изключително чувствителните радиоактивни и масспектрални методи изискват сложно и скъпо оборудване. Простите, достъпни и много чувствителни кинетични методи не винаги осигуряват желаната възпроизводимост на резултатите. При оценката и сравняването на методите, при избора им за решаване на конкретни проблеми се вземат предвид много фактори: метрологични параметри, обхват възможна употреба, наличие на оборудване, квалификация на анализатора, традиции и др. Най-важните сред тези фактори са такива метрологични параметри като границата на откриване или обхвата на концентрации (количества), в които методът дава надеждни резултати, и точността на метода , т.е. коректността и възпроизводимостта на резултатите. В редица случаи "многокомпонентните" методи са от голямо значение, които позволяват да се определи голям брой компоненти наведнъж, например атомно-емисионен и рентгеноспектрален анализ, хроматография. Ролята на такива методи нараства. Ceteris paribus, методите за директен анализ са предпочитани, т.е., които не са свързани с химическата подготовка на пробата; такава подготовка обаче често е необходима. Например, предварителната концентрация на тестовия компонент позволява да се определят по-ниските му концентрации, да се елиминират трудностите, свързани с нехомогенното разпределение на компонента в пробата и липсата на референтни проби.

Специално място заемат методите за локален анализ. Съществена роля сред тях играят рентгеноспектралният микроанализ (електронна сонда), масспектрометрията на вторичните йони, Оже-спектроскопията и други физични методи. Те са от голямо значение, особено при анализа повърхностни слоеветвърди материали или включвания в скали.

Специфична група се състои от методи за елементен анализ на органични съединения. Органичната материя се разлага по един или друг начин и нейните компоненти под формата на най-прости неорганични съединения (CO 2 , H 2 O, NH 3 и др.) се определят по конвенционални методи. Използването на газова хроматография направи възможно автоматизирането на елементния анализ; за това се произвеждат C-, H-, N-, S-анализатори и други автоматични устройства. Анализ на органични съединения по функционални групи ( функционален анализ) се извършва чрез различни химични, електрохимични, спектрални (NMR или IR спектроскопия) или хроматографски методи.

При фазов анализ, т.е. определяне на химични съединения, които образуват отделни фази, последните първо се изолират, например с помощта на селективен разтворител, и след това получените разтвори се анализират по конвенционални методи; много обещаващи физични методи за фазов анализ без предварително разделяне на фазите.

Практическа стойност. Химическият анализ осигурява контрол на много технологични процеси и качеството на продуктите в различни индустрии, играе огромна роля в търсенето и проучването на минерали, в минната промишленост. С помощта на химичен анализ се контролира чистотата на околната среда (почва, вода и въздух). Постиженията на аналитичната химия се използват в различни отрасли на науката и технологиите: ядрена енергетика, електроника, океанология, биология, медицина, криминалистика, археология и космически изследвания. Икономическото значение на химичния анализ е голямо. Така, точно определениелегиращите добавки в металургията позволяват спестяване на ценни метали. Преходът към непрекъснат автоматичен анализ в медицински и агрохимични лаборатории позволява драстично да се увеличи скоростта на анализите (кръв, урина, екстракти от почва и т.н.) и да се намали броят на служителите в лабораторията.

Лит .: Основи на аналитичната химия: В 2 книги / Под редакцията на Ю. А. Золотов. М., 2002; Аналитична химия: В 2 т. М., 2003-2004.