Аналитическая химия, её задачи и значение.

Лекция 1.

Аналитическая химия, её задачи и значение.

Вейда Марина Григорьевна

Преподаватель высшей категории, к.т.н.

ГБПОУ «Сахалинский техникум отраслевых технологий »

Содержание :

• История становления аналитической химии
• Аналитическая химия, её задачи и значение.
• Методы количественного и качественного анализа.

1.История становления

аналитической химии в России

Периоды развития

аналитической химии

• наука древних

• алхимия (IV—XVI вв.) иатрохимия (XVI—XVII вв.) эпоха флогистона (XVII—XVIII вв.) период научной химии (XIX—XX вв.) современный период
• алхимия (IV—XVI вв.)
• иатрохимия (XVI—XVII вв.)
• эпоха флогистона (XVII—XVIII вв.)
• период научной химии (XIX—XX вв.)
• современный период

Наука древних

Плиний

Наука древних

• Первый аналитический прибор — весы — известен с глубокой древности.
• Анализу подвергали руды, сплавы, изделия из драгоценных металлов.
• У римского историка Плиния описана методика анализа золота.
• Плиний пишет об использовании экстракта дубильных орешков в качестве реактива. С помощью папируса, пропитанного экстрактом, отличали медь от железа (в растворе сульфата железа папирус чернел).
• В древности умели определять концентрацию по удельному весу; само понятие “удельный вес” известно по крайней мере со времен Архимеда. Вторым по времени появления аналитическим прибором был ареометр, он описан в трудах древнегреческих ученых.
• В произведении Теофраста “О камнях” говорится об определении золота с помощью так называемого пробного, или пробирного, камня;

Теофаст

Алхимия (IV—XVI вв.)

Алхимия (IV—XVI вв.)

• Был отработан метод определения золота и серебра, основанный на “пробирной плавке” — плавлении в присутствии восстановителя и металла-носителя (обычно свинца), в расплаве которого хорошо растворяются драгоценные металлы. Во Франции в XIV в. этот способ был детально описан в королевском декрете Филиппа VI (1343 г.) — всем было предписано пользоваться именно этим методом.
• Получил дальнейшее развитие метод пробного камня; суть его заключается в том, что изделиями из золота на поверхности пробного камня наносят царапины. Их цвет, точнее оттенок, и толщина зависят от содержания золота. В средние века стали использовать шкалу из 24 игл с разным содержанием золота.
• Для анализа стали использовать растворы. Были открыты цинк, сурьма и висмут.  

Иатрохимия (XVI—XVII вв.)

Монах Василий Валентин «ТРЕТИЙ КЛЮЧ.  «Петух пожирает лису, но затем, погружённый в воду и подгоняемый огнем, в свою очередь, будет проглочен лисой».»

Иатрохимия (XVI—XVII вв.)

• В период иатрохимии появились новые способы обнаружения веществ, основанные на переводе их в раствор. Например, была открыта реакция серебра с хлорид-ионами.
• Ф. Сабадвари и А. Робинсон, авторы книги “История аналитической химии”, в этот период было открыто большинство химических реакций, использованных впоследствии при разработке классической схемы качественного анализа.
• Монах Василий Валентин ввел понятия “осаждение”, “осадок”.

Иатрохимия (XVI—XVII вв.)

• Существенное место в истории аналитической химии занимает английский ученый Роберт Бойль (XVII в.), который ввел термин “химический анализ”. Со времен Р. Бойля и до первой половины ХIX в. аналитическая химия была основной частью химии. 
• Р. Бойль систематически использовал экстракты растений (лакмус, фиалка и др.) и животных тканей для определения кислотности и щелочности растворов;
• Известное с древних времен свойство экстракта дубильных орешков окрашиваться в присутствии железа и меди было дополнено наблюдением, что интенсивность возникающей при этом окраски связана с содержанием металла в растворе.
• Известно, что Бойль судил о составе осадков по форме образующихся кристаллов; он проводил фракционную кристаллизацию.
• Бойль отделил химию от медицины, это был конец эпохи иатрохимии. 

Англ. ученый Роберт Бойль

(XVII в.)

Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль положил начало аналитической химии .

Эпоха флогистона

(XVII—XVIII вв.)

Эпоха флогистона

(XVII—XVIII вв.)

шведский химик

  Т. У. Бергман

  (1735—1784).

  Антуан Лоран

Лавуазье

(1743 – 1794), французский химик, член Парижской АН 

  Ломоносов 

Михаил Васильевич (1711 - 1765 )

Знаменитый шведский химик Я. Берцелиус (1779-1848)

Эпоха флогистона

(XVII—XVIII вв.)

Амедео Авогадро

  (1776 -1856) итальянский физик и химик, член Туринской АН 

Т. Е. Ловиц (1757-1804 ),

русский химик , академик Петербург. АН  (с 1793).

М. В. Севергин (1765—1826 ) 

Джон Дальтон 

(1766-1844) английский химик и физик

Ж. Л. Гей-Люссак (1778—1850 )

французский химик и физик, член АН в Париже

Период научной химии

(XIX—XX вв.)

Карл Ремигий Фрезениус

1818 – 1897

– немецкий химик. написал учебники по качественному и количественному анализу и основал ᴨȇрвый журнал по аналитической химии

Клаус Карл Карлович (1796-1864) химик, член-кор. Петербург. АН (1861).

Русский ученый Д.И. Менделеев родился 1834-1907

Курнаков Николай Семенович 

(1860 – 1941)

Курнаков

Николай Семенович

1860 - 1941

Первый заведующий кафедрой общей и аналитической химии, профессор, с 1913 года - академик.

Николай Семенович Курнаков - основатель физико-химического анализа

Нижегородская

военная гимназия

Петербургский

горный институт

Первый учебник Физико-химического анализа Н.С. Курнакова

В 1898 году Курнаков Н.С. разрабатывает новую методику в

области изучения металлических сплавов на

основе Периодической системы Д.И.Менделеева.

Развитие аналитической

химии в России

Развитие аналитической

химии в России

Н . П .  Комарь  предложил методы изучения многокомпонентных систем, важных для фотометрического анализа, создал приемы совокупного расчета констант равновесий в растворах.

Ива́н Па́влович  Алима́рин  (11 сентября 1903, Москва – 17 декабря 1989, Москва) - советский химик-аналитик, академик АН СССР (1966). Герой Социалистического Труда (1980). Долгое время был признанным главой аналитической химии в России..

А.К.Бабко

1905-1968 

химик –аналитик , академик  АН УССР, АН России

Анатолий Кириллович Бабко — руководитель созданного в 1940 г. в Киеве аналитического отдела Института общей и неорганической химии АН УССР, академик АН УССР. В 1950—1960-е гг. А. К. Бабко был одним из лидеров отечественной аналитики (наряду с А. П. Виноградовыми И. П. Алимариным). Его основные научные достижения связаны с применением теории ступенчатого комплексообразования в аналитической химии, фотометрическим анализом, хемилюминесцентными методами.

Иван Владимирович Тананаев

1904-1993 

химик -аналитик,.

Д.х.н, проф., академик АН СССР, АН России

  В мире общепризнанна роль Б. В. Львова в создании электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии (начиная с 1959 г.).

Современный период

( XXI век)

История развития аналитической химии

• В XXI веке аналитическая химия начала развиваться особенно бурными темпами. Это связанно с тем, что в химических лабораториях появились физические приборы. Регистрирующие устройства приборов (детекторы) способны были воспринимать такие сигналы, которые человек не способен оценивать по величине. Открылась возможность определять вещества, концентрация которых очень мала 10 -12 грамм (60-е годы), а сейчас 10-16 грамм (нейтроноактивационный метод).

24

2. Аналитическая химия

• Понятие аналитической химии Направления аналитической
• Понятие аналитической химии
• Направления аналитической

химии

• Методы аналитической химии
• Методы аналитической химии

Аналитическая химия, её задачи и значение.

Аналитическая химия - наука о методах и средствах химического анализа.

Химический анализ - это совокупность действий, которые позволяют получить информацию о химическом составе изучаемого объекта.

Аналитическая химия – раздел химической науки, теоретически обосновывает методы качественного и количественного анализа, с помощью которых можно судить о качественном составе вещества и устанавливать количественные соотношения элементов и химических соединений данного вещества;

Аналитическая химия – является базой для технохимического контроля на предприятиях общественного питания. Анализ вещества, т.е. определение химического состава вещества (или смесей веществ) проводят методами:

• качественного анализа,
• количественного исследования.

Аналитическая химия

качественный анализ

количественный анализ

решает вопрос о том, из каких компонентов анализируемый объект

решает вопрос о количественном содержании каждого или всех компонентов, которые входят в состав изучаемого объекта

Аналитическая химия позволяет:

• выяснить природу вещества, т.е. установить является ли вещество органического или неорганического происхождения;
• установить в какой форме находятся элементы данного вещества: - в виде простого вещества, оксида, соли.
• определить содержание главного компонента и посторонних примесей;
• установить формулу неизвестного вещества.

Т.о.  предметом  аналитической химии являются

• развитие теории и
• практики разнообразных методов анализа.

Методы аналитической химии

• Методами аналитической химии определяют качество сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, норм вложения сырья и т.д., что позволяет наиболее рационально использовать сырье, предупреждать возникновение брака и получать продукцию наилучшего качества.

Методы аналитической химии

методы пробоотбора

разложения проб

разделения компонентов

обнаружения и определения

По характеру измеряемого свойства их можно разделить на:

химические

Характер измеряемого свойства

физические

биологические

Задачами аналитической химии являются :

• анализ природных веществ, технических материалов и окружающей среды;
• развитие теории методов анализа;
• усовершенствование существующих методов анализа;
• разработка новых методов анализа;
• обеспечение аналитического контроля производства в металлургии, биохимии, геохимии, биологии и медицине .

Задачей качественного анализа

является выяснение качественного состава вещества , т. е. из каких элементов или ионов состоит данное вещество .

Методы качественного анализа

по способу исследования делятся на:

• химические,
• физико-химические,
• физические.

Стилоскоп СЛ-14 

Спектрограф ДФС-458С 

Физические методы

основаны на изучении физических

свойств анализируемого вещества.

К этим методам относятся:

• спектральный,
• рентгеноструктурный,
• масс- спектрометрический анализы и др.

Квадрупольные масс-спектрометры  

серии XT 

37

Значение аналитической химии

Аналитическая химия играет большую роль в производстве любых веществ: без анализа нет и синтеза .

37

Удачи в познании науки