ანალიზური ქიმიის მეთოდების კლასიფიკაცია. ანალიტიკური ქიმია, როგორც მეცნიერება

რაოდენობრივი ანალიზი გამოიხატება ექსპერიმენტული მეთოდების თანმიმდევრობით, რომელიც განსაზღვრავს ცალკეული კომპონენტებისა და მინარევების შემცველობას (კონცენტრაციას) შესასწავლი მასალის ნიმუშში. მისი ამოცანაა განსაზღვროს ქიმიური ნაერთების, იონების, ელემენტების რაოდენობრივი თანაფარდობა, რომლებიც ქმნიან შესასწავლი ნივთიერებების ნიმუშებს.

Დავალებები

ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ანალიზი ანალიტიკური ქიმიის დარგებია. კერძოდ, ეს უკანასკნელი წყვეტს თანამედროვე მეცნიერებისა და წარმოების სხვადასხვა საკითხს. ეს ტექნიკა განსაზღვრავს ოპტიმალურ პირობებს ქიმიური ტექნოლოგიური პროცესების განსახორციელებლად, აკონტროლებს ნედლეულის ხარისხს, მზა პროდუქციის სისუფთავის ხარისხს, მათ შორის მედიკამენტებს, ადგენს კომპონენტების შემცველობას ნარევებში და ურთიერთობას ნივთიერებების თვისებებს შორის.

კლასიფიკაცია

რაოდენობრივი ანალიზის მეთოდები იყოფა:

• ფიზიკური;
• ქიმიური (კლასიკური);
• ფიზიკურ-ქიმიური.

ქიმიური მეთოდი

იგი ეფუძნება სხვადასხვა ტიპის რეაქციების გამოყენებას, რომლებიც რაოდენობრივად ხდება ხსნარებში, აირებში, სხეულებში და ა.შ. რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზი იყოფა:

• გრავიმეტრიული (წონა). იგი შედგება საკვლევ ნივთიერებაში გაანალიზებული კომპონენტის მასის ზუსტი (მკაცრი) განსაზღვრისგან.
• ტიტრიმეტრიული (მოცულობითი). ტესტის ნიმუშის რაოდენობრივი შემადგენლობა განისაზღვრება ცნობილი კონცენტრაციის რეაგენტის მოცულობის მკაცრი გაზომვებით (ტიტრატი), რომელიც რეაგირებს ეკვივალენტური რაოდენობით განსასაზღვრებელ ნივთიერებასთან.
• გაზის ანალიზი. ქიმიური რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი ან შთანთქმული გაზის მოცულობის გაზომვის საფუძველზე.

ნივთიერებების ქიმიური რაოდენობრივი ანალიზი ითვლება კლასიკურად. ეს არის ანალიზის ყველაზე განვითარებული მეთოდი და აგრძელებს განვითარებას. ეს არის ზუსტი, მარტივი შესრულება და არ საჭიროებს სპეციალურ აღჭურვილობას. მაგრამ მისი გამოყენება ზოგჯერ დაკავშირებულია გარკვეულ სირთულეებთან რთული ნარევების შესწავლაში და შედარებით მცირე მგრძნობელობის დონესთან.

ფიზიკური მეთოდი

ეს არის რაოდენობრივი ანალიზი, რომელიც დაფუძნებულია შესასწავლი ნივთიერებების ან ხსნარების ფიზიკური პარამეტრების გაზომვაზე, რაც მათი რაოდენობრივი შემადგენლობის ფუნქციაა. Დაყოფილია:

• რეფრაქტომეტრია (რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობების გაზომვა).
• პოლარიმეტრია (ოპტიკური ბრუნვის მნიშვნელობების გაზომვა).
• ფლუომეტრია (ფლუორესცენციის ინტენსივობის განსაზღვრა) და სხვა

ფიზიკურ მეთოდებს ახასიათებთ სისწრაფე, განსაზღვრის დაბალი ზღვარი, შედეგების ობიექტურობა და პროცესის ავტომატიზაციის უნარი. მაგრამ ისინი ყოველთვის არ არიან სპეციფიკური, რადგან ფიზიკურ ღირებულებაზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ შესწავლილი ნივთიერების კონცენტრაცია, არამედ სხვა ნივთიერებებისა და მინარევების არსებობაც. მათი გამოყენება ხშირად მოითხოვს რთული აღჭურვილობის გამოყენებას.

ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდები

რაოდენობრივი ანალიზის მიზანია შესწავლილი სისტემის ფიზიკური პარამეტრების მნიშვნელობების გაზომვა, რომლებიც ჩნდება ან იცვლება ქიმიური რეაქციების შედეგად. ეს მეთოდები ხასიათდება დაბალი გამოვლენის ლიმიტით და შესრულების სიჩქარით და მოითხოვს გარკვეული ინსტრუმენტების გამოყენებას.

გრავიმეტრული მეთოდი

ეს არის უძველესი და ყველაზე განვითარებული რაოდენობრივი ანალიზის ტექნოლოგია. სინამდვილეში, ანალიტიკური ქიმია გრავიმეტრიით დაიწყო. მოქმედებების ნაკრები საშუალებას გაძლევთ ზუსტად გაზომოთ განსაზღვრული კომპონენტის მასა, გამოყოფილი სისტემის სხვა კომპონენტებისგან, რომლებიც ტესტირება ხდება ქიმიური ელემენტის მუდმივი ფორმით.

გრავიმეტრია ფარმაკოპეული მეთოდია, რომელიც ხასიათდება შედეგების მაღალი სიზუსტით და გამეორებით, შესრულების სიმარტივით, მაგრამ შრომატევადი. მოიცავს ტექნიკას:

• დეპონირება;
• დისტილაცია;
• გამონადენი;
• ელექტროგრავიმეტრია;
• თერმოგრავიმეტრული მეთოდები.

დეპონირების მეთოდი

ნალექის რაოდენობრივი ანალიზი ემყარება ანალიზის ქიმიურ რეაქციას გამომწვევ რეაგენტთან, რათა წარმოიქმნას ოდნავ ხსნადი ნაერთი, რომელიც გამოყოფილია, შემდეგ გარეცხილი და კალცინირებული (გაშრება). ფინიშის ხაზში იწონება იზოლირებული კომპონენტი.

მაგალითად, მარილის ხსნარებში Ba 2+ იონების გრავიმეტრული განსაზღვრისას, გოგირდის მჟავა გამოიყენება როგორც დამლექი. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება BaSO 4-ის თეთრი კრისტალური ნალექი (ნალექი ფორმა). ამ ნალექის შეწვის შემდეგ წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული გრავიმეტრული ფორმა, რომელიც მთლიანად ემთხვევა ნალექის ფორმას.

Ca 2+ იონების განსაზღვრისას, ნალექი შეიძლება იყოს ოქსილის მჟავა. ნალექის ანალიტიკური დამუშავების შემდეგ, ნალექის ფორმა (CaC 2 O 4) გარდაიქმნება გრავიმეტრულ ფორმაში (CaO). ამრიგად, ნალექის ფორმა შეიძლება იყოს იგივე ან განსხვავებული გრავიმეტრული ფორმისგან ქიმიური ფორმულით.

სასწორები

ანალიზური ქიმია მოითხოვს ძალიან ზუსტ გაზომვებს. ანალიზის გრავიმეტრულ მეთოდში ძირითად ინსტრუმენტად განსაკუთრებით ზუსტი სასწორები გამოიყენება.

• ±0,01გ საჭირო სიზუსტით აწონვა ტარდება ფარმაცევტულ (მექანიკურ) ან ტექნოქიმიურ სასწორზე.
• ±0,0001 გ საჭირო სიზუსტით ასაწონი ტარდება ანალიტიკურ ბალანსზე.
• ±0,00001 გ სიზუსტით - მიკროტერეზებზე.

აწონვის ტექნიკა

რაოდენობრივი ანალიზის ჩატარებისას ნივთიერების მასის განსაზღვრა ტექნოქიმიურ ან ტექნიკურ სკალაზე ხდება შემდეგნაირად: შესასწავლი ობიექტი მოთავსებულია სასწორის მარცხენა ტაფაზე, ხოლო საბალანსო წონა – მარჯვნივ. აწონვის პროცესი სრულდება, როდესაც სასწორის ისარი შუა პოზიციაზეა.

სააფთიაქო სასწორზე აწონვისას ცენტრალური რგოლი უჭირავს მარცხენა ხელით, იდაყვი ეყრდნობა ლაბორატორიულ მაგიდას. აწონვის დროს როკერის აორთქლება შეიძლება დაჩქარდეს სასწორის ძირის მაგიდის ზედაპირზე მსუბუქად შეხებით.

ანალიტიკური ნაშთები დამონტაჟებულია ცალკე გამოყოფილ ლაბორატორიულ ოთახებში (აწონის ოთახები) სპეციალურ მონოლითურ თაროებზე და სადგამებზე. ჰაერის რყევების, მტვრის და ტენიანობის ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად სასწორს იცავენ სპეციალური მინის კოლოფებით. ანალიტიკურ ნაშთებთან მუშაობისას უნდა დაიცვან შემდეგი მოთხოვნები და წესები:

• ყოველი აწონვის წინ შეამოწმეთ სასწორის მდგომარეობა და დააყენეთ ნულოვანი წერტილი;
• აწონილი ნივთიერებები მოთავსებულია ჭურჭელში (ქილა, საათის მინა, ჭურჭელი, სინჯარა);
• ასაწონი ნივთიერებების ტემპერატურა ასაწონ ოთახში სასწორის ტემპერატურამდე მიიყვანება 20 წუთის განმავლობაში;
• სასწორები არ უნდა იყოს დატვირთული დატვირთვის მითითებულ ლიმიტებს მიღმა.

გრავიმეტრიის ეტაპები დანალექის მეთოდით

გრავიმეტრიული თვისებრივი და რაოდენობრივი ანალიზი მოიცავს შემდეგ საფეხურებს:

• საანალიზო ნიმუშის მასის და ნალექის მოცულობის გამოთვლა;
• ნიმუშის აწონვა და დაშლა;
• ნალექი (განსაზღვრული კომპონენტის ნალექიანი ფორმის მიღება);
• დედის ლიქიორიდან ნალექის მოცილება;
• ნალექის გარეცხვა;
• ნალექის გაშრობა ან კალცინირება მუდმივ წონამდე;
• აწონვის გრავიმეტრული ფორმა;
• ანალიზის შედეგების გაანგარიშება.

ნალექის შერჩევა

პრეციპიტანტის არჩევისას - რაოდენობრივი ანალიზის საფუძველს - მხედველობაში მიიღება ნიმუშში გაანალიზებული კომპონენტის შესაძლო შემცველობა. ნალექის მოცილების სისრულის გასაზრდელად გამოიყენება ნალექის ზომიერი ჭარბი რაოდენობა. გამოყენებული ნალექი უნდა ჰქონდეს:

• სპეციფიკურობა, სელექციურობა განსაზღვრულ იონთან მიმართებაში;
• ცვალებადობა, ადვილად მოსახსნელი გრავიმეტრული ყალიბის გაშრობის ან კალცინირებისას.

არაორგანულ ნალექებს შორის ყველაზე გავრცელებული ხსნარებია: HCL; H2SO4; H3PO4; NaOH; AgNO3; BaCL 2 და სხვები. ორგანულ ნალექებს შორის უპირატესობა ენიჭება დიაცეტილდიოქსიმის, 8-ჰიდროქსიქინოლინის, ოქსალატის მჟავას და სხვა ხსნარებს, რომლებიც ქმნიან შიდა კომპლექსურ სტაბილურ ნაერთებს ლითონის იონებთან, რომლებსაც აქვთ შემდეგი უპირატესობები:

• ლითონებთან რთულ ნაერთებს, როგორც წესი, აქვთ წყალში უმნიშვნელო ხსნადობა, რაც უზრუნველყოფს ლითონის იონების სრულ დალექვას.
• ინტრაკომპლექსური ნალექების ადსორბციული უნარი (მოლეკულური კრისტალური ბადე) უფრო დაბალია ვიდრე იონური სტრუქტურის მქონე არაორგანული ნალექების ადსორბციული უნარი, რაც შესაძლებელს ხდის სუფთა ნალექის მიღებას.
• ლითონის იონების შერჩევითი ან სპეციფიკური დალექვის შესაძლებლობა სხვა კათიონების არსებობისას.
• გრავიმეტრული ფორმების შედარებით დიდი მოლეკულური წონის გამო, განსაზღვრის ფარდობითი შეცდომა მცირდება (მცირე მოლური მასის მქონე არაორგანული ნალექების გამოყენებისგან განსხვავებით).

დეპონირების პროცესი

ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპი რაოდენობრივი ანალიზის დახასიათებაში. ნალექიანი ფორმის მიღებისას აუცილებელია დედის ხსნარში ნალექის ხსნადობის გამო დანახარჯების მინიმუმამდე შემცირება, ადსორბციის, ოკლუზიის და თანაპრეციპიტაციის პროცესების შესამცირებლად. აუცილებელია საკმარისად დიდი ნალექის ნაწილაკების მიღება, რომლებიც არ გაივლიან ფილტრაციის ფორებს.

მოთხოვნები ალყაში მოქცეული ფორმისთვის:

• კომპონენტმა, რომელიც განისაზღვრება, რაოდენობრივად უნდა დალექოს და შეესაბამებოდეს მნიშვნელობას Ks≥10 -8.
• ნალექი არ უნდა შეიცავდეს უცხო მინარევებს და იყოს სტაბილური გარე გარემოსთან შედარებით.
• დალექილი ფორმა შესწავლილი ნივთიერების გაშრობის ან კალცინაციისას მაქსიმალურად სრულად უნდა გარდაიქმნას გრავიმეტრულ ფორმაში.
• ნალექის ფიზიკური მდგომარეობა უნდა შეესაბამებოდეს მისი ფილტრაციისა და რეცხვის პირობებს.
• უპირატესობა ენიჭება კრისტალურ ნალექს, რომელიც შეიცავს დიდ ნაწილაკებს და აქვს ნაკლები შთანთქმის უნარი. მათი გაფილტვრა უფრო ადვილია ფილტრის ფორების გადაკეტვის გარეშე.

კრისტალური ნალექის მიღება

ოპტიმალური კრისტალური ნალექის მიღების პირობები:

• ნალექი ტარდება საცდელი ნივთიერების განზავებულ ხსნარში ნალექის განზავებული ხსნარით.
• დაუმატეთ ნალექის ხსნარი ნელა, წვეთობრივად, ნაზი მორევით.
• ნალექი ტარდება საცდელი ნივთიერების ცხელ ხსნარში ცხელი გამხსნელის გამოყენებით.
• ზოგჯერ ნალექი ტარდება ნაერთების (მაგალითად, მცირე რაოდენობით მჟავას) თანდასწრებით, რომლებიც ოდნავ ზრდის ნალექის ხსნადობას, მაგრამ არ წარმოქმნის მასთან ხსნად რთულ ნაერთებს.
• ნალექი რჩება თავდაპირველ ხსნარში გარკვეული დროის განმავლობაში, რომლის დროსაც "ნალექი მწიფდება".
• იმ შემთხვევებში, როდესაც დალექილი ფორმა წარმოიქმნება ამორფული ნალექის სახით, ფილტრაციის გასამარტივებლად ხდება მისი გასქელების მცდელობები.

ამორფული ნალექის მიღება

ოპტიმალური ამორფული ნალექის მიღების პირობები:

• ნალექის კონცენტრირებული ცხელი ხსნარი ემატება საცდელი ნივთიერების ცხელ კონცენტრირებულ ხსნარს, რაც ხელს უწყობს ნაწილაკების კოაგულაციას. ნალექი სქელი ხდება.
• სწრაფად დაამატეთ ნალექი.
• აუცილებლობის შემთხვევაში საცდელ ხსნარში შეჰყავთ კოაგულანტი - ელექტროლიტი.

ფილტრაცია

რაოდენობრივი ანალიზის მეთოდები მოიცავს ისეთ მნიშვნელოვან საფეხურს, როგორიცაა ფილტრაცია. ნალექის ფილტრაცია და რეცხვა ხდება მინის ფილტრების ან ქაღალდის ფილტრების გამოყენებით, რომლებიც არ შეიცავს ნაცარს. ქაღალდის ფილტრები განსხვავდება სიმკვრივითა და ფორების ზომით. მკვრივი ფილტრები აღინიშნება ლურჯი ლენტით, ნაკლებად მკვრივი შავი და წითელი ლენტით. ქაღალდის ფილტრების დიამეტრი, რომლებიც არ შეიცავს ნაცარს, არის 6-11 სმ.

ელექტროგრავიმეტრია

რაოდენობრივი ანალიზი შეიძლება ჩატარდეს ელექტროგრავიმეტრიით. საცდელი პრეპარატი ამოღებულია (ყველაზე ხშირად ხსნარებიდან) ელექტროლიზის დროს ერთ-ერთ ელექტროდზე. რეაქციის დასრულების შემდეგ ელექტროდი ირეცხება, შრება და იწონება. ელექტროდის მასის გაზრდით განისაზღვრება ელექტროდზე წარმოქმნილი ნივთიერების მასა. ასე აანალიზებენ ოქროსა და სპილენძის შენადნობას. ოქროს გამოყოფის შემდეგ ხსნარში დგინდება ელექტროდზე დაგროვილი სპილენძის იონები.

თერმოგრავიმეტრული მეთოდი

იგი ხორციელდება ნივთიერების მასის გაზომვით მისი უწყვეტი გათბობის დროს გარკვეული ტემპერატურის დიაპაზონში. ცვლილებები აღირიცხება სპეციალური მოწყობილობით - დერივატოგრაფით. იგი აღჭურვილია უწყვეტი ასაწონი თერმომეტრებით, საცდელი ნიმუშის გასათბობად ელექტრო ღუმელით, ტემპერატურის საზომი თერმოწყვილებით, სტანდარტული და უწყვეტი ჩამწერი. ნიმუშის მასის ცვლილება ავტომატურად აღირიცხება თერმოგრავიგრამის (დერივატოგრამის) სახით - კოორდინატებში გამოსახული მასის ცვლილებების მრუდი:

• დრო (ან ტემპერატურა);
• წონის დაკლება.

დასკვნა

რაოდენობრივი ანალიზის შედეგები უნდა იყოს ზუსტი, სწორი და გამეორებადი. ამ მიზნით გამოიყენება ნივთიერების შესაბამისი ანალიტიკური რეაქციები ან ფიზიკური თვისებები, ყველა ანალიტიკური ოპერაცია შესრულებულია სწორად და გამოიყენება სანდო მეთოდები ანალიზის შედეგების გასაზომად. ნებისმიერი რაოდენობრივი განსაზღვრის შესრულებისას უნდა შეფასდეს შედეგების სანდოობა.

დავალებიდან გამომდინარე, არსებობს ანალიტიკური ქიმიის მეთოდების 3 ჯგუფი:

• 1) გამოვლენის მეთოდები საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ რომელი ელემენტები ან ნივთიერებები (ანალიზები) არის ნიმუშში. ისინი გამოიყენება თვისებრივი ანალიზის ჩასატარებლად;
• 2) განსაზღვრის მეთოდები შესაძლებელს ხდის ნიმუშში ანალიზების რაოდენობრივი შემცველობის დადგენას და გამოიყენება რაოდენობრივი ანალიზის ჩასატარებლად;
• 3) გამოყოფის მეთოდები საშუალებას გაძლევთ გამოყოთ ანალიტი და გამოყოთ ჩარევის კომპონენტები. ისინი გამოიყენება ხარისხობრივ და რაოდენობრივ ანალიზში. არსებობს რაოდენობრივი ანალიზის სხვადასხვა მეთოდი: ქიმიური, ფიზიკოქიმიური, ფიზიკური და ა.შ.

ქიმიური მეთოდები ეფუძნება ქიმიური რეაქციების გამოყენებას (ნეიტრალიზაცია, დაჟანგვა-აღდგენა, დაკომპლექსება და ნალექი), რომელშიც შედის ანალიზი. თვისებრივი ანალიტიკური სიგნალი ამ შემთხვევაში არის რეაქციის ვიზუალური გარეგანი ეფექტი - ხსნარის ფერის ცვლილება, ნალექის წარმოქმნა ან დაშლა, აირისებრი პროდუქტის გამოყოფა. რაოდენობრივი განსაზღვრებით, ანალიტიკურ სიგნალად გამოიყენება გამოთავისუფლებული აირისებრი პროდუქტის მოცულობა, წარმოქმნილი ნალექის მასა და ზუსტად ცნობილი კონცენტრაციის რეაგენტის ხსნარის მოცულობა, რომელიც დახარჯულია განსაზღვრულ ნივთიერებასთან ურთიერთქმედებისას.

ფიზიკური მეთოდები არ იყენებენ ქიმიურ რეაქციებს, არამედ ზომავენ გაანალიზებული ნივთიერების ფიზიკურ თვისებებს (ოპტიკური, ელექტრო, მაგნიტური, თერმული და ა.შ.), რაც მისი შემადგენლობის ფუნქციაა.

ფიზიკოქიმიური მეთოდები იყენებენ ცვლილებებს გაანალიზებული სისტემის ფიზიკურ თვისებებში ქიმიური რეაქციების შედეგად. ფიზიკოქიმიური მეთოდები ასევე მოიცავს ანალიზის ქრომატოგრაფიულ მეთოდებს, რომლებიც ეფუძნება ნივთიერების სორბცია-დესორბციის პროცესებს მყარ ან თხევად სორბენტზე დინამიურ პირობებში და ელექტროქიმიურ მეთოდებს (პოტენციომეტრია, ვოლტამეტრია, კონდუქტომეტრია).

ფიზიკური და ფიზიკოქიმიური მეთოდები ხშირად გაერთიანებულია ზოგადი სახელწოდებით, ანალიზის ინსტრუმენტული მეთოდებით, რადგან ანალიზის ჩასატარებლად გამოიყენება ანალიტიკური ინსტრუმენტები და მოწყობილობები, რომლებიც ფიზიკურ თვისებებს ან მათ ცვლილებებს აღრიცხავენ. რაოდენობრივი ანალიზის ჩატარებისას იზომება ანალიტიკური სიგნალი - ფიზიკური სიდიდე, რომელიც დაკავშირებულია ნიმუშის რაოდენობრივ შემადგენლობასთან. თუ რაოდენობრივი ანალიზი ტარდება ქიმიური მეთოდების გამოყენებით, მაშინ განსაზღვრის საფუძველი ყოველთვის არის ქიმიური რეაქცია.

არსებობს რაოდენობრივი ანალიზის მეთოდების 3 ჯგუფი:

• - გაზის ანალიზი
• - ტიტრიმეტრული ანალიზი
• - გრავიმეტრული ანალიზი

რაოდენობრივი ანალიზის ქიმიურ მეთოდებს შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია გრავიმეტრული და ტიტრიმეტრიული მეთოდები, რომლებსაც ანალიზის კლასიკურ მეთოდებს უწოდებენ. ეს მეთოდები სტანდარტულია განსაზღვრის სიზუსტის შესაფასებლად. მათი გამოყენების ძირითადი სფეროა დიდი და საშუალო რაოდენობით ნივთიერებების ზუსტი განსაზღვრა.

ანალიზის კლასიკური მეთოდები ფართოდ გამოიყენება ქიმიური მრეწველობის საწარმოებში ტექნოლოგიური პროცესის პროგრესის, ნედლეულისა და მზა პროდუქციის ხარისხის და სამრეწველო ნარჩენების მონიტორინგისთვის. ამ მეთოდების საფუძველზე ტარდება ფარმაცევტული ანალიზი - ადგენს იმ წამლებისა და მედიკამენტების ხარისხს, რომლებსაც აწარმოებენ ქიმიური და ფარმაცევტული საწარმოები.

მისი, როგორც მეცნიერების საგანია ანალიზის არსებული მეთოდების გაუმჯობესება და განვითარება, მათი პრაქტიკული გამოყენება და ანალიტიკური მეთოდების თეორიული საფუძვლების შესწავლა.

ამოცანიდან გამომდინარე, ანალიტიკური ქიმია იყოფა თვისებრივ ანალიზად, რომლის მიზანია განსაზღვროს თუ არა Რაან რომელიცნივთიერება, რა ფორმით არის ის ნიმუშში და რაოდენობრივი ანალიზი, რომლის მიზანია განსაზღვრა Რამდენიმოცემული ნივთიერების (ელემენტები, იონები, მოლეკულური ფორმები და ა.შ.) არის ნიმუშში.

მატერიალური საგნების ელემენტარული შემადგენლობის განსაზღვრა ე.წ ელემენტარული ანალიზი. ქიმიური ნაერთების და მათი ნარევების სტრუქტურის დადგენა მოლეკულურ დონეზე ე.წ მოლეკულური ანალიზი. ქიმიური ნაერთების მოლეკულური ანალიზის ერთ-ერთი სახეობაა სტრუქტურული ანალიზი, რომელიც მიზნად ისახავს ნივთიერებების სივრცითი ატომური სტრუქტურის შესწავლას, ემპირიული ფორმულების, მოლეკულური მასების და ა.შ. ანალიტიკური ქიმიის ამოცანებს მოიცავს ორგანული, არაორგანული და ბიოქიმიური ობიექტების მახასიათებლების დადგენას. ორგანული ნაერთების ანალიზი ფუნქციური ჯგუფების მიხედვით ე.წ ფუნქციური ანალიზი.

ამბავი

ანალიტიკური ქიმია არსებობდა მანამ, სანამ ქიმია არსებობდა მისი თანამედროვე გაგებით, და მასში გამოყენებული მრავალი ტექნიკა თარიღდება კიდევ უფრო ადრეულ ეპოქაში, ალქიმიის ეპოქაში, რომლის ერთ-ერთი მთავარი ამოცანა იყო სხვადასხვა შემადგენლობის ზუსტად განსაზღვრა. ბუნებრივი ნივთიერებები და მათი ურთიერთგარდაქმნების პროცესების შესწავლა. მაგრამ, მთლიანობაში ქიმიის განვითარებასთან ერთად, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა მასში გამოყენებული მუშაობის მეთოდები და, წმინდა დამხმარე მნიშვნელობასთან ერთად, როგორც ქიმიის ერთ-ერთი დამხმარე განყოფილება, ანალიზურ ქიმიას ახლა აქვს სრულიად დამოუკიდებელი განყოფილების მნიშვნელობა. ქიმიური ცოდნის ძალიან სერიოზული და მნიშვნელოვანი თეორიული ამოცანები. თანამედროვე ფიზიკურ ქიმიას ჰქონდა ძალიან მნიშვნელოვანი გავლენა ანალიტიკური ქიმიის განვითარებაზე, რამაც გაამდიდრა იგი მუშაობის მთელი რიგი სრულიად ახალი მეთოდებით და თეორიული საფუძვლებით, რომლებიც მოიცავს ამონახსნების დოქტრინას (იხ.), ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიას, კანონს. მასობრივი მოქმედება (იხ. ქიმიური წონასწორობა) და მთელი დოქტრინა ქიმიური აფინურობის შესახებ.

ანალიზური ქიმიის მეთოდები

ანალიზური ქიმიის მეთოდების შედარება

მთლიანობა ტრადიციული მეთოდებინივთიერების შემადგენლობის განსაზღვრას მისი თანმიმდევრული ქიმიური დაშლით ეწოდება "სველი ქიმია" ("სველი ანალიზი"). ამ მეთოდებს აქვთ შედარებით დაბალი სიზუსტე, მოითხოვს ანალიტიკოსების შედარებით დაბალ კვალიფიკაციას და ახლა თითქმის მთლიანად შეიცვალა თანამედროვეებით. ინსტრუმენტული მეთოდები(ოპტიკური, მასის სპექტრომეტრიული, ელექტროქიმიური, ქრომატოგრაფიული და სხვა ფიზიკოქიმიური მეთოდები) ნივთიერების შემადგენლობის განსაზღვრა. თუმცა, სველ ქიმიას აქვს თავისი უპირატესობა სპექტრომეტრულ მეთოდებთან შედარებით - ის საშუალებას იძლევა, სტანდარტიზებული პროცედურების საშუალებით (სისტემატური ანალიზი), პირდაპირ განისაზღვროს ისეთი ელემენტების შემადგენლობა და სხვადასხვა ჟანგვითი მდგომარეობა, როგორიცაა რკინა (Fe +2, Fe +3), ტიტანი და ა.შ.

ანალიტიკური მეთოდები შეიძლება დაიყოს მთლიან და ადგილობრივად. ანალიზის ნაყარი მეთოდები ჩვეულებრივ მოითხოვს განცალკევებულ, დაყოფილ ნივთიერებას (წარმომადგენლობითი ნიმუში). ლოკალური მეთოდებიგანსაზღვროს ნივთიერების შემადგენლობა მცირე მოცულობით ნიმუშში, რაც შესაძლებელს ხდის ნიმუშის ქიმიური თვისებების განაწილების „რუქების“ შედგენას მის ზედაპირზე და/ან სიღრმეზე. ასევე უნდა აღინიშნოს მეთოდები პირდაპირი ანალიზი, ანუ არ არის დაკავშირებული ნიმუშის წინასწარ მომზადებასთან. ნიმუშის მომზადება ხშირად საჭიროა (მაგ. დაქუცმაცება, წინასწარი კონცენტრაცია ან გამოყოფა). სტატისტიკური მეთოდები გამოიყენება ნიმუშების მომზადებისას, შედეგების ინტერპრეტაციისა და ანალიზების რაოდენობის შეფასებისას.

თვისებრივი ქიმიური ანალიზის მეთოდები

ნივთიერების თვისებრივი შემადგენლობის დასადგენად აუცილებელია მისი თვისებების შესწავლა, რომელიც, ანალიტიკური ქიმიის თვალსაზრისით, შეიძლება იყოს ორი სახის: ნივთიერების თვისებები, როგორც ასეთი, და მისი თვისებები ქიმიურ გარდაქმნებში.

პირველი მოიცავს: ფიზიკურ მდგომარეობას (მყარი, თხევადი, აირი), მის სტრუქტურას მყარ მდგომარეობაში (ამორფული ან კრისტალური ნივთიერება), ფერი, სუნი, გემო და ა.შ. ამ შემთხვევაში ის ხშირად უკვე დაფუძნებულია მხოლოდ გარეგნულ თვისებებზე, განსაზღვრული. ადამიანის გრძნობების ორგანოების დახმარებით შესაძლებელია მოცემული ნივთიერების ბუნების დადგენა. უმეტეს შემთხვევაში, აუცილებელია მოცემული ნივთიერების გარდაქმნა ახალში, მკაფიოდ განსაზღვრული დამახასიათებელი თვისებებით, ამ მიზნით სპეციალურად შერჩეული ნაერთების გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება რეაგენტები.

ანალიტიკურ ქიმიაში გამოყენებული რეაქციები უკიდურესად მრავალფეროვანია და დამოკიდებულია შესწავლილი ნივთიერების შემადგენლობის ფიზიკურ თვისებებზე და სირთულის ხარისხზე. იმ შემთხვევაში, როდესაც აშკარად სუფთა, ერთგვაროვანი ქიმიური ნაერთი ექვემდებარება ქიმიურ ანალიზს, სამუშაო კეთდება შედარებით მარტივად და სწრაფად; როდესაც საქმე გაქვთ რამდენიმე ქიმიური ნაერთის ნარევთან, მისი ანალიზის საკითხი უფრო რთულდება და სამუშაოს შესრულებისას უნდა დაიცვან გარკვეული კონკრეტული სისტემა, რათა არ გამოტოვოთ ნივთიერებაში შემავალი ერთი ელემენტი. ანალიტიკურ ქიმიაში ორი სახის რეაქცია არსებობს: სველი რეაქციები(ხსნარებში) და მშრალი რეაქციები.

რეაქციები ხსნარებში

თვისობრივ ქიმიურ ანალიზში გამოიყენება მხოლოდ რეაქციები ხსნარებში, რომლებიც ადვილად აღიქმება ადამიანის გრძნობებით, ხოლო რეაქციის წარმოშობის მომენტი აღიარებულია ერთ-ერთი შემდეგი ფენომენით:

1. წყალში უხსნადი ნალექის წარმოქმნა,
2. ხსნარის ფერის შეცვლა
3. გაზის გათავისუფლება.

ნალექის წარმოქმნაქიმიური ანალიზის რეაქციებში დამოკიდებულია წყალში ხსნადი ზოგიერთი ნივთიერების წარმოქმნაზე; თუ, მაგალითად, გოგირდის მჟავა ან წყალში ხსნადი მარილი დაემატება ნებისმიერი ბარიუმის მარილის ხსნარს, წარმოიქმნება ბარიუმის სულფატის თეთრი ფხვნილის ნალექი:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

იმის გათვალისწინებით, რომ ზოგიერთ სხვა ლითონს შეუძლია მსგავსი რეაქცია მისცეს გოგირდმჟავას გავლენის ქვეშ თეთრი ნალექის წარმოქმნას, მაგალითად, ტყვიას, რომელსაც შეუძლია შექმნას უხსნადი სულფატური მარილი PbSO 4, რათა დარწმუნებული ვიყოთ, რომ ეს არის ზუსტად ერთი. ან სხვა ლითონს, აუცილებელია მეტი კალიბრაციის რეაქციების წარმოება, რეაქციაში წარმოქმნილი ნალექი შესაბამის კვლევას.

ნალექების წარმოქმნის რეაქციის წარმატებით განსახორციელებლად, შესაბამისი რეაგენტის შერჩევის გარდა, ასევე აუცილებელია დაიცვან მთელი რიგი ძალიან მნიშვნელოვანი პირობები შესწავლილი მარილისა და რეაგენტის ხსნარების სიძლიერესთან დაკავშირებით, ორივეს პროპორცია, ტემპერატურა, ურთიერთქმედების ხანგრძლივობა და ა.შ. ქიმიური რეაქციების ანალიზში წარმოქმნილი ნალექების განხილვისას აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ მათ გარეგნობას, ანუ ფერს, სტრუქტურას (ამორფული და კრისტალური ნალექები) და ა.შ., აგრეთვე მათ თვისებებთან მიმართებაში. სითბოს, მჟავების ან ტუტეების გავლენა და ა.შ. სუსტი ხსნარების ურთიერთქმედებისას ზოგჯერ საჭიროა ნალექის წარმოქმნას ლოდინი 24-48 საათამდე, იმ პირობით, რომ ისინი ინახება გარკვეულ ტემპერატურაზე.

ნალექის წარმოქმნის რეაქცია, მიუხედავად მისი ხარისხობრივი მნიშვნელობისა ქიმიურ ანალიზში, ხშირად გამოიყენება გარკვეული ელემენტების ერთმანეთისგან გამოყოფისთვის. ამ მიზნით, ორი ან მეტი ელემენტის ნაერთების შემცველი ხსნარი მუშავდება შესაბამისი რეაგენტით, რომელსაც შეუძლია ზოგიერთი მათგანი გადააქციოს უხსნად ნაერთებად, შემდეგ კი მიღებული ნალექი ფილტრაციით გამოიყოფა ხსნარიდან (ფილტრატი), შემდგომი შესწავლით. თუ ავიღებთ, მაგალითად, კალიუმის ქლორიდის და ბარიუმის ქლორიდის მარილებს და დავამატებთ მათ გოგირდის მჟავას, წარმოიქმნება ბარიუმის სულფატის BaSO 4 და წყალში ხსნადი კალიუმის სულფატის უხსნადი ნალექი, რომელიც შეიძლება განცალკევდეს ფილტრაციით. წყალში უხსნადი ნივთიერების ნალექის ხსნარიდან გამოყოფისას, ჯერ უნდა იზრუნოთ, რომ იგი მიიღებს შესაბამის სტრუქტურას, რომელიც საშუალებას მისცემს ფილტრაციის სამუშაოს უპრობლემოდ განხორციელდეს, შემდეგ კი, ფილტრზე შეგროვების შემდეგ. აუცილებელია მისი კარგად გარეცხვა უცხო მინარევებისაგან. ვ.ოსტვალდის კვლევის მიხედვით, გასათვალისწინებელია, რომ გარკვეული რაოდენობის წყლის სარეცხი გამოყენებისას უფრო მიზანშეწონილია ნალექის მრავალჯერ ჩამორეცხვა მცირე ულუფებით, ვიდრე პირიქით რამდენჯერმე. დიდი პორციებით. რაც შეეხება რაიმე ელემენტის გამოყოფის რეაქციის წარმატებას უხსნადი ნალექის სახით, მაშინ, ხსნარების თეორიაზე დაყრდნობით, ვ. ოსტვალდმა დაადგინა, რომ ნებისმიერი ელემენტის საკმარისად სრული გამოყოფისთვის უხსნადი ნალექის სახით, იგი ყოველთვის საჭიროა ნალექისთვის გამოყენებული რეაგენტის ჭარბი მიღება.

ხსნარის ფერის შეცვლაარის ერთ-ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი ნიშანი ქიმიური ანალიზის რეაქციებში და ძალზე მნიშვნელოვანია, განსაკუთრებით ჟანგვის და შემცირების პროცესებთან, აგრეთვე ქიმიურ ინდიკატორებთან მუშაობისას (იხ. ქვემოთ - ალკალიმეტრია და მჟავემეტრია).

მაგალითები ფერის რეაქციებითვისობრივ ქიმიურ ანალიზში შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგი: კალიუმის თიოციანატი KCNS იძლევა დამახასიათებელ სისხლის წითელ ფერს რკინის ოქსიდის მარილებით; შავი ოქსიდის მარილებით იგივე რეაგენტი არაფერს წარმოქმნის. თუ ოდნავ მწვანე რკინის ქლორიდის FeCl 2-ის ხსნარს დაუმატებთ რაიმე ჟანგვის საშუალებას, მაგალითად, ქლორიან წყალს, ხსნარი ყვითლდება რკინის ქლორიდის წარმოქმნის გამო, რაც ამ ლითონის უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობაა. თუ იღებთ კალიუმის დიქრომატს K 2 Cr 2 O 7 ნარინჯისფერ შეფერილობას და ხსნარში დაამატეთ ცოტა გოგირდმჟავა და შემცირების საშუალება, მაგალითად, ღვინის სპირტი, ნარინჯისფერი ფერი იცვლება მუქ მწვანეში, რაც შეესაბამება ქვედა ფენის წარმოქმნას. ქრომის დაჟანგვის მდგომარეობა მარილის ქრომის სულფატის სახით Cr 3 (SO 4) 3.

ქიმიური ანალიზის პროგრესიდან გამომდინარე, ხშირად საჭიროა ამ ჟანგვის და შემცირების პროცესების ჩატარება. ყველაზე მნიშვნელოვანი ჟანგვის აგენტებია: ჰალოგენები, აზოტის მჟავა, წყალბადის ზეჟანგი, კალიუმის პერმანგანატი, კალიუმის დიჰიდროქსიდი; ყველაზე მნიშვნელოვანი შემამცირებელი საშუალებებია: წყალბადი გათავისუფლების დროს, წყალბადის სულფიდი, გოგირდის მჟავა, კალის ქლორიდი, წყალბადის იოდიდი.

გაზის ევოლუციის რეაქციებიხსნარებში თვისებრივი ქიმიური ანალიზის წარმოებისას ყველაზე ხშირად არ აქვთ დამოუკიდებელი მნიშვნელობა და წარმოადგენს დამხმარე რეაქციებს; ყველაზე ხშირად ვხვდებით ნახშირორჟანგის CO 2 გამოყოფას - მჟავების ნახშირორჟანგის მარილებზე მოქმედების დროს, წყალბადის სულფიდი - გოგირდის ლითონების მჟავებთან დაშლისას და ა.შ.

მშრალი რეაქციები

ეს რეაქციები გამოიყენება ქიმიურ ანალიზში, ძირითადად ე.წ. „წინასწარი ტესტირება“, ნალექების სისუფთავის შესამოწმებლად, შემოწმების რეაქციებისა და მინერალების შესწავლისას. ამ ტიპის ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციები შედგება ნივთიერების ტესტირებასთან დაკავშირებით:

1. მისი დნობა გაცხელებისას,
2. გაზის სანთურის არამნათებელი ალის შეღებვის უნარი,
3. არასტაბილურობა გაცხელებისას,
4. ჟანგვის და შემცირების უნარი.

ამ ტესტების ჩასატარებლად, უმეტეს შემთხვევაში, გამოიყენება გაზის სანთურის არამნათებელი ალი. განათების გაზის ძირითადი კომპონენტები (წყალბადი, ნახშირბადის მონოქსიდი, ჭაობის გაზი და სხვა ნახშირწყალბადები) არის შემცირების აგენტები, მაგრამ როდესაც ის იწვის ჰაერში (იხ. წვა), წარმოიქმნება ალი, რომლის სხვადასხვა ნაწილში აუცილებელია შემცირების ან დაჟანგვის პირობები. შეიძლება მოიძებნოს და უდრის მეტ-ნაკლებად მაღალ ტემპერატურაზე გათბობას.

Fusibility ტესტიიგი ძირითადად ტარდება მინერალების შესწავლისას, რისთვისაც მათი ძალიან მცირე ფრაგმენტი, დამაგრებული თხელ პლატინის მავთულში, შეჰყავთ ალის იმ ნაწილში, რომელსაც აქვს უმაღლესი ტემპერატურა, შემდეგ კი გამადიდებელი შუშის გამოყენებით აკვირდებიან როგორ. ნიმუშის კიდეები მომრგვალებულია.

ცეცხლის ფერის ტესტიმზადდება ნივთიერების მცირე ნიმუშის მცირე სეპიის ნიმუშის პლატინის მავთულზე შეყვანით, ჯერ ცეცხლის ძირში, შემდეგ კი მის ყველაზე მაღალ ტემპერატურაზე.

არასტაბილურობის ტესტიწარმოიქმნება ნივთიერების ნიმუშის გაცხელებით ტესტის ცილინდრში ან მინის მილში დალუქულ ერთ ბოლოში და აქროლადი ნივთიერებები გადაიქცევა ორთქლად, რომელიც შემდეგ კონდენსირდება უფრო ცივ ნაწილში.

მშრალ ფორმაში დაჟანგვა და შემცირებაშეიძლება დამზადდეს შერწყმული ბორაქსის ბურთებში ( 2 4 7 + 10 2 ) შემოწმებული ნივთიერება მცირე რაოდენობით შეჰყავთ ამ მარილების პლატინის მავთულზე დნობის შედეგად მიღებულ ბურთებში და შემდეგ თბება ცეცხლის ჟანგვის ან შემცირების ნაწილში. . რესტავრაცია შეიძლება განხორციელდეს მრავალი სხვა გზით, კერძოდ: გაცხელება ჯოხზე, რომელიც ნახშირბადია სოდით, შუშის მილში ლითონებით - ნატრიუმით, კალიუმით ან მაგნიუმით, ნახშირით გაცხელება გაზსადენით, ან მარტივი გათბობით.

ელემენტების კლასიფიკაცია

ანალიტიკურ ქიმიაში მიღებული ელემენტების კლასიფიკაცია ემყარება იმავე დაყოფას, რაც მიღებულია ზოგად ქიმიაში - ლითონებად და არალითონებად (მეტალოიდებად), ეს უკანასკნელი ყველაზე ხშირად განიხილება შესაბამისი მჟავების სახით. სისტემური თვისებრივი ანალიზის ჩასატარებლად, ელემენტების თითოეული ეს კლასი თავის მხრივ იყოფა ჯგუფებად გარკვეული საერთო ჯგუფის მახასიათებლებით.

ლითონებიანალიტიკურ ქიმიაში იყოფა ორ განყოფილებად, რომლებიც თავის მხრივ იყოფა ხუთ ჯგუფად:

1. ლითონები, რომელთა გოგირდის ნაერთები წყალში ხსნადია- ამ განყოფილებაში ლითონების ჯგუფებად განაწილება ეფუძნება მათი ნახშირორჟანგის მარილების თვისებებს. 1 ჯგუფი: კალიუმი, ნატრიუმი, რუბიდიუმი, ცეზიუმი, ლითიუმი. გოგირდის ნაერთები და მათი ნახშირორჟანგის მარილები წყალში ხსნადია. არ არსებობს ზოგადი რეაგენტი ამ ჯგუფის ყველა ლითონის დალექვისთვის უხსნადი ნაერთების სახით. მე-2 ჯგუფი: ბარიუმი, სტრონციუმი, კალციუმი, მაგნიუმი. გოგირდის ნაერთები წყალში ხსნადია, ნახშირორჟანგის მარილები უხსნადია. ჩვეულებრივი რეაგენტი, რომელიც ასუფთავებს ამ ჯგუფის ყველა ლითონს უხსნადი ნაერთების სახით, არის ამონიუმის კარბონატი.
2. ლითონები, რომელთა გოგირდის ნაერთები წყალში უხსნადია- ამ განყოფილების სამ ჯგუფად დასაყოფად ისინი იყენებენ თავიანთი გოგირდის ნაერთების თანაფარდობას სუსტ მჟავებთან და ამონიუმის სულფიდთან. მე-3 ჯგუფი: ალუმინი, ქრომი, რკინა, მანგანუმი, თუთია, ნიკელი, კობალტი.

ალუმინი და ქრომი არ ქმნიან გოგირდის ნაერთებს წყლის მიერ; სხვა ლითონები ქმნიან გოგირდის ნაერთებს, რომლებიც, ისევე როგორც მათი ოქსიდები, ხსნადია სუსტ მჟავებში. წყალბადის სულფიდი არ ასუფთავებს მათ მჟავე ხსნარიდან, აგროვებს ოქსიდებს ან გოგირდის ნაერთებს. ამონიუმის სულფიდი ამ ჯგუფის საერთო რეაგენტია და მისი გოგირდის ნაერთების ჭარბი რაოდენობა არ იშლება. მე-4 ჯგუფი: ვერცხლი, ტყვია, ბისმუტი, სპილენძი, პალადიუმი, როდიუმი, რუთენიუმი, ოსმიუმი. გოგირდის ნაერთები არ იხსნება სუსტ მჟავებში და ალექს წყალბადის სულფიდს მჟავე ხსნარში; ისინი ასევე უხსნადია ამონიუმის სულფიდში. წყალბადის სულფიდი არის ამ ჯგუფის საერთო რეაქანტი. მე-5 ჯგუფი: კალა, დარიშხანი, ანტიმონი, ოქრო, პლატინი. გოგირდის ნაერთები ასევე უხსნადია სუსტ მჟავებში და ნალექი წყალბადის სულფიდით მჟავე ხსნარიდან. მაგრამ ისინი ხსნადია ამონიუმის სულფიდში და მასთან ერთად ქმნიან წყალში ხსნად სულფაზალებს.

არამეტალები (მეტალოიდები)ყოველთვის უნდა აღმოვაჩინოთ ქიმიურ ანალიზში მათ მიერ წარმოქმნილი მჟავების ან მათი შესაბამისი მარილების სახით. მჟავების ჯგუფებად დაყოფის საფუძველია მათი ბარიუმის და ვერცხლის მარილების თვისებები წყალში და ნაწილობრივ მჟავებში ხსნადობასთან მიმართებაში. ბარიუმის ქლორიდი არის ზოგადი რეაგენტი 1 ჯგუფისთვის, ვერცხლის ნიტრატი ნიტრატის ხსნარში არის მე-2 ჯგუფისთვის, ბარიუმის და მე-3 ჯგუფის მჟავების ვერცხლის მარილები წყალში ხსნადია. 1 ჯგუფი: ნეიტრალურ ხსნარში ბარიუმის ქლორიდი აგროვებს უხსნად მარილებს; ვერცხლის მარილები წყალში უხსნადია, მაგრამ ხსნადი აზოტის მჟავაში. მათ შორისაა მჟავები: ქრომის, სეროზული, გოგირდოვანი, წყალხსნარი, ნახშირბადის, სილიციუმის, გოგირდის, ჰიდროფტორცილიციუმის (ბარიუმის მარილები, მჟავებში უხსნადი), დარიშხანი და დარიშხანი. მე-2 ჯგუფი: აზოტის მჟავით დამჟავებულ ხსნარში ვერცხლის ნიტრატი იძლევა ნალექს. მათ შორისაა მჟავები: ჰიდროქლორინის, ჰიდრობრომული და ჰიდროიოდური, ჰიდროციანური, წყალბადის სულფიდი, რკინის და რკინის ჰიდროციანიდი და იოდი. მე-3 ჯგუფი: აზოტის მჟავა და პერქლორინის მჟავა, რომლებიც არ გროვდება არც ვერცხლის ნიტრატით და არც ბარიუმის ქლორიდით.

თუმცა, უნდა გავითვალისწინოთ, რომ მჟავებისთვის მითითებული რეაგენტები არ არის ზოგადი რეაგენტები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მჟავების ჯგუფებად გამოსაყოფად. ამ რეაგენტებს შეუძლიათ მხოლოდ მიუთითონ მჟავე ან სხვა ჯგუფის არსებობა და თითოეული ცალკეული მჟავის აღმოსაჩენად უნდა გამოვიყენოთ მათ კუთვნილი პირადი რეაქციები. ლითონებისა და არამეტალების (მეტალოიდების) ზემოაღნიშნული კლასიფიკაცია ანალიტიკური ქიმიის მიზნებისათვის მიღებულ იქნა რუსულ სკოლებსა და ლაბორატორიებში (ნ.

რეაქციების თეორიული საფუძველი

ხსნარებში თვისებრივი ქიმიური ანალიზის რეაქციების თეორიული საფუძვლები უნდა მოიძებნოს, როგორც ზემოთ უკვე აღინიშნა, ზოგადი და ფიზიკური ქიმიის განყოფილებებში ხსნარებისა და ქიმიური აფინურობის შესახებ. ერთ-ერთი პირველი, ყველაზე მნიშვნელოვანი საკითხია წყალხსნარებში არსებული ყველა მინერალის მდგომარეობა, რომელშიც ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თანახმად, მარილების, მჟავების და ტუტეების კლასების ყველა ნივთიერება იშლება იონებად. ამრიგად, ქიმიური ანალიზის ყველა რეაქცია ხდება არა ნაერთების მთლიან მოლეკულებს შორის, არამედ მათ იონებს შორის. მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდის NaCl და ვერცხლის ნიტრატის AgNO 3 რეაქცია ხდება განტოლების მიხედვით:

Na + + Cl - + Ag + + (NO 3) - = AgCl↓ + Na + + (NO 3) - ნატრიუმის იონი + ქლორის იონი + ვერცხლის იონი + აზოტის მჟავას ანიონი = უხსნადი მარილი + აზოტის მჟავას ანიონი

შესაბამისად, ვერცხლის ნიტრატი არ არის ნატრიუმის ქლორიდის ან მარილმჟავას რეაგენტი, არამედ მხოლოდ ქლორის იონისთვის. ამრიგად, ხსნარში მყოფი თითოეული მარილისთვის, ანალიტიკური ქიმიის თვალსაზრისით, ცალკე უნდა განიხილებოდეს მისი კატიონი (ლითონის იონი) და ანიონი (მჟავის ნარჩენი). თავისუფალი მჟავისთვის გათვალისწინებული უნდა იყოს წყალბადის იონები და ანიონი; და ბოლოს, თითოეული ტუტესთვის - ლითონის კატიონი და ჰიდროქსილის ანიონი. და არსებითად, თვისებრივი ქიმიური ანალიზის ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა სხვადასხვა იონის რეაქციების შესწავლა და მათი აღმოჩენა და ერთმანეთისგან გამიჯვნა.

უკანასკნელი მიზნის მისაღწევად, შესაბამისი რეაგენტების მოქმედებით, იონები გარდაიქმნება უხსნად ნაერთებად, რომლებიც ხსნარიდან ნალექის სახით წარმოიქმნება, ან იზოლირებულია ხსნარებიდან გაზების სახით. ელექტროლიტური დისოციაციის იმავე თეორიაში უნდა ვეძებოთ ქიმიური ინდიკატორების მოქმედების ახსნა, რომლებიც ხშირად იყენებენ ქიმიურ ანალიზს. W. Ostwald-ის თეორიის მიხედვით, ყველა ქიმიური მაჩვენებელი შედარებით სუსტი მჟავაა, წყალხსნარებში ნაწილობრივ დისოცირებული. უფრო მეტიც, ზოგიერთ მათგანს აქვს უფერო მთლიანი მოლეკულები და ფერადი ანიონები, ზოგს, პირიქით, აქვს ფერადი მოლეკულები და უფერო ანიონი ან სხვა ფერის ანიონი; მჟავების თავისუფალი წყალბადის იონების ან ტუტე ჰიდროქსილის იონების გავლენის ქვეშ, ქიმიურ ინდიკატორებს შეუძლიათ შეცვალონ მათი დისოციაციის ხარისხი და ამავე დროს მათი ფერი. ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორებია:

1. მეთილის ფორთოხალი, რომელიც წყალბადის თავისუფალი იონების არსებობისას (მჟავე რეაქცია) იძლევა ვარდისფერ შეფერილობას, ხოლო ნეიტრალური მარილების ან ტუტეების არსებობისას – ყვითელ ფერს;
2. ფენოლფთალეინი - ჰიდროქსილის იონების არსებობისას (ტუტე რეაქცია) იძლევა დამახასიათებელ წითელ ფერს, ხოლო ნეიტრალური მარილების ან მჟავების არსებობისას უფეროა;
3. ლაკმუსი მჟავების გავლენით წითლდება, ტუტეების გავლენით კი ცისფერდება და ბოლოს
4. კურკუმინი ტუტეების გავლენით ყავისფერდება და მჟავების თანდასწრებით ისევ ყვითელ ფერს იღებს.

ქიმიურ ინდიკატორებს ძალიან მნიშვნელოვანი გამოყენება აქვთ მოცულობითი ქიმიური ანალიზის დროს (იხ. ქვემოთ). თვისებრივი ქიმიური ანალიზის რეაქციებში ხშირად გვხვდება ჰიდროლიზის ფენომენი, ანუ მარილების დაშლა წყლის გავლენით და წყალხსნარი იძენს მეტ-ნაკლებად ძლიერ ტუტე ან მჟავე რეაქციას.

თვისებრივი ქიმიური ანალიზის პროგრესი

თვისებრივი ქიმიური ანალიზის დროს მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ იმის დადგენა, თუ რა ელემენტები ან ნაერთები შედის მოცემული ნივთიერების შემადგენლობაში, არამედ რა, დაახლოებით, შედარებითი რაოდენობით გვხვდება ეს კომპონენტები. ამ მიზნით ყოველთვის საჭიროა გაანალიზებული ნივთიერების გარკვეული რაოდენობით მიღება (ჩვეულებრივ, საკმარისია 0,5-1 გრამი) მიღება და ანალიზის ჩატარებისას ცალკეული ნალექების რაოდენობა ერთმანეთს შევადაროთ. ასევე აუცილებელია გამოიყენოს გარკვეული სიძლიერის რეაგენტების ხსნარები, კერძოდ: ნორმალური, ნახევრად ნორმალური, ნორმალურის მეათედი.

ყოველი თვისებრივი ქიმიური ანალიზი დაყოფილია სამ ნაწილად:

1. წინასწარი ტესტი,
2. ლითონების (კათიონების) აღმოჩენა,
3. არამეტალების (მეტალოიდების) ან მჟავების (ანიონების) აღმოჩენა.

ანალიზატორის ბუნებასთან დაკავშირებით, შეიძლება მოხდეს ოთხი შემთხვევა:

1. მყარი არალითონური ნივთიერება,
2. მყარი ნივთიერება ლითონის ან ლითონის შენადნობის სახით,
3. თხევადი (ხსნარი),

გაანალიზებისას მყარი არალითონური ნივთიერებაუპირველეს ყოვლისა, ტარდება გარე გამოკვლევა და მიკროსკოპული გამოკვლევა, ასევე წინასწარი ტესტირება ზემოაღნიშნული ანალიზის მეთოდების გამოყენებით მშრალი ფორმით. თავდაპირველად, ნივთიერების ნიმუში იხსნება, მისი ბუნებიდან გამომდინარე, ერთ-ერთ შემდეგ გამხსნელში: წყალი, მარილმჟავა, აზოტის მჟავა და აკვა რეგია (ჰიდროქლორინის და აზოტის მჟავების ნარევი). ნივთიერებები, რომლებიც ვერ იხსნება რომელიმე ზემოაღნიშნულ გამხსნელში, გადადის ხსნარში სპეციალური ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა: შერწყმა სოდასთან ან კალიუმთან, დუღილის სოდის ხსნარით, გათბობა გარკვეული მჟავებით და ა.შ. მიღებული ხსნარი ექვემდებარება სისტემატურ ანალიზს. ლითონებისა და მჟავების წინასწარი იზოლაციით ჯგუფებად და მათი შემდგომი გამოყოფით ცალკეულ ელემენტებად, მათთვის დამახასიათებელი კერძო რეაქციების გამოყენებით.

გაანალიზებისას ლითონის შენადნობიმისი გარკვეული ნიმუში იხსნება აზოტმჟავაში (იშვიათ შემთხვევებში აკვა რეგიაში) და მიღებულ ხსნარს აორთქლდება სიმშრალემდე, რის შემდეგაც მყარი ნარჩენი იხსნება წყალში და ექვემდებარება სისტემატურ ანალიზს.

თუ ნივთიერება არის თხევადიუპირველეს ყოვლისა, ყურადღება ექცევა მის ფერს, სუნს და რეაქციას ლაკმუსზე (მჟავე, ტუტე, ნეიტრალური). ხსნარში რაიმე მყარი ნივთიერების არსებობის შესამოწმებლად, სითხის მცირე ნაწილი აორთქლდება პლატინის ფირფიტაზე ან საათის მინაზე. ამ წინასწარი ტესტების შემდეგ, თხევადი აპალიზდება ჩვეულებრივი მეთოდებით.

ანალიზი გაზებიწარმოებულია რაოდენობრივი ანალიზის დროს მითითებული სპეციალური მეთოდებით.

რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზის მეთოდები

რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზი მიზნად ისახავს რაიმე ქიმიური ნაერთის ან ნარევის ცალკეული შემადგენელი კომპონენტების ფარდობითი რაოდენობის განსაზღვრას. მასში გამოყენებული მეთოდები დამოკიდებულია ნივთიერების თვისებებზე და შემადგენლობაზე და, შესაბამისად, რაოდენობრივ ქიმიურ ანალიზს ყოველთვის წინ უნდა უსწრებდეს თვისებრივი ქიმიური ანალიზი.

რაოდენობრივი ანალიზის ჩასატარებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი განსხვავებული მეთოდი: გრავიმეტრიული და მოცულობითი. წონის მეთოდით განსაზღვრული სხეულები იზოლირებულია, თუ ეს შესაძლებელია, ცნობილი ქიმიური შემადგენლობის უხსნადი ან ცუდად ხსნადი ნაერთების სახით და განისაზღვრება მათი წონა, რის საფუძველზეც შესაძლებელია სასურველი ელემენტის ოდენობის დადგენა. გაანგარიშება. მოცულობითი ანალიზის დროს იზომება ანალიზისთვის გამოყენებული ტიტრირებული (რეაგენტის გარკვეული რაოდენობის შემცველი) ხსნარების მოცულობა. გარდა ამისა, განსხვავდება რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზის რამდენიმე სპეციალური მეთოდი, კერძოდ:

1. ელექტროლიტურიცალკეული ლითონების ელექტროლიზით გამოყოფის საფუძველზე,
2. კოლორიმეტრიული, წარმოებული მოცემული ხსნარის ფერის ინტენსივობის შედარებით გარკვეული სიძლიერის ხსნარის ფერთან,
3. ორგანული ანალიზი, რომელიც შედგება ორგანული ნივთიერებების დაწვისგან ნახშირორჟანგში C0 2 და წყალში H 2 0 და განსაზღვრავს მათში ნახშირბადის და წყალბადის ფარდობითი შემცველობის ოდენობას ნივთიერებაში,
4. გაზის ანალიზი, რომელიც შედგება ზოგიერთი სპეციალური მეთოდით აირების ან მათი ნარევების ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობის განსაზღვრაში.

წარმოადგენს განსაკუთრებულ ჯგუფს სამედიცინო ქიმიური ანალიზი, რომელიც მოიცავს ადამიანის ორგანიზმის სისხლის, შარდის და სხვა ნარჩენი პროდუქტების შესწავლის სხვადასხვა მეთოდებს.

გრავიტაციული რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზი

გრავიმეტრული რაოდენობრივი ქიმიური ანალიზის მეთოდები ორი ტიპისაა: პირდაპირი ანალიზის მეთოდიდა არაპირდაპირი (ირიბი) ანალიზის მეთოდი. პირველ შემთხვევაში, დასადგენი კომპონენტი იზოლირებულია ზოგიერთი უხსნადი ნაერთის სახით და განისაზღვრება ამ უკანასკნელის წონა. არაპირდაპირი ანალიზი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ორი ან მეტი ნივთიერება, რომელიც ექვემდებარება ერთსა და იმავე ქიმიურ დამუშავებას, განიცდის არათანაბარ ცვლილებებს მათ წონაში. მაგალითად, კალიუმის ქლორიდისა და ნატრიუმის ნიტრატის ნარევის არსებობისას, თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ პირველი მათგანი პირდაპირი ანალიზით, ქლორის დალექვით ვერცხლის ქლორიდის სახით და აწონით. თუ არსებობს კალიუმის და ნატრიუმის ქლორიდის მარილების ნაზავი, შეგიძლიათ განსაზღვროთ მათი თანაფარდობა არაპირდაპირი გზით მთელი ქლორის ვერცხლის ქლორიდის სახით დალექვით და მისი წონის განსაზღვრით, რასაც მოჰყვება გამოთვლა.

მოცულობითი ქიმიური ანალიზი

ელექტროლიზის ანალიზი

კოლორიმეტრული მეთოდები

ელემენტარული ორგანული ანალიზი

გაზის ანალიზი

ანალიზური ქიმიის მეთოდების კლასიფიკაცია

• ელემენტარული ანალიზის მეთოდები
  • რენტგენის სპექტრული ანალიზი (რენტგენის ფლუორესცენცია)
  • ნეიტრონის აქტივაციის ანალიზი ( ინგლისური) (იხ. რადიოაქტივაციის ანალიზი)
  • აუგერის ელექტრონის სპექტრომეტრია (EOS) ( ინგლისური); იხილეთ აუგერის ეფექტი
  • ანალიტიკური ატომური სპექტრომეტრია არის მეთოდების ერთობლიობა, რომელიც დაფუძნებულია გაანალიზებული ნიმუშების ცალკეულ თავისუფალ ატომებად გადაქცევაზე, რომელთა კონცენტრაციები შემდეგ იზომება სპექტროსკოპიულად (ზოგჯერ აქ ასევე შედის რენტგენის ფლუორესცენციის ანალიზი, თუმცა ის არ არის დაფუძნებული ნიმუშზე. ატომიზაცია და არ არის დაკავშირებული ატომური ორთქლის სპექტროსკოპიასთან).
    • MS - მასის სპექტრომეტრია ატომური იონების მასების აღრიცხვით
      • ICP-MS - ინდუქციურად შეწყვილებული პლაზმის მასის სპექტრომეტრია (იხ. ინდუქციურად დაწყვილებული პლაზმა მასის სპექტრომეტრიაში)
      • LA-ICP-MS - მასის სპექტრომეტრია ინდუქციურად დაწყვილებული პლაზმით და ლაზერული აბლაციით
      • LIMS - ლაზერული ნაპერწკლის მასის სპექტრომეტრია; იხილეთ ლაზერული აბლაცია (კომერციული მაგალითი: LAMAS-10M)
      • MSVI - მეორადი იონის მასის სპექტრომეტრია (SIMS)
      • TIMS - თერმული იონიზაციის მასის სპექტრომეტრია (TIMS)
      • მაღალი ენერგიის ნაწილაკების ამაჩქარებლის მასის სპექტრომეტრია (AMS)
    • AAS - ატომური შთანთქმის სპექტრომეტრია
      • ETA-AAS - ატომური შთანთქმის სპექტრომეტრია ელექტროთერმული ატომიზაციით (იხ. ატომური შთანთქმის სპექტრომეტრები)
      • SVZR - ღრუს დაშლის დროის სპექტროსკოპია (CRDS)
      • VRLS - შიდა ღრუს ლაზერული სპექტროსკოპია
    • AES - ატომური ემისიის სპექტრომეტრია
      • ნაპერწკალი და რკალი, როგორც გამოსხივების წყარო (იხ. ნაპერწკლის გამონადენი; ელექტრული რკალი)
      • ICP-AES - ინდუქციურად დაწყვილებული პლაზმური ატომური ემისიის სპექტრომეტრია
      • LIES - ლაზერული ნაპერწკლის ემისიის სპექტრომეტრია (LIBS ან LIPS); იხილეთ ლაზერული აბლაცია
    • AFS - ატომური ფლუორესცენციის სპექტრომეტრია (იხ. ფლუორესცენცია)
      • ICP-AFS - ატომური ფლუორესცენციის სპექტრომეტრია ინდუქციურად შეწყვილებული პლაზმით (Baird მოწყობილობები)
      • LAFS - ლაზერული ატომური ფლუორესცენციული სპექტრომეტრია
      • APS ღრუ კათოდური ნათურების შესახებ (კომერციული მაგალითი: AI3300)
    • AIS - ატომური იონიზაციის სპექტრომეტრია
      • LAIS (LIIS) - ლაზერული ატომური იონიზაცია ან ლაზერით გაძლიერებული იონიზაციის სპექტროსკოპია (ინგლ. ლაზერული გაძლიერებული იონიზაცია, LEI )
      • RIMS - ლაზერული რეზონანსული იონიზაციის მასის სპექტრომეტრია
      • OG - ოპტოგალვანიკა (LOGS - ლაზერული ოპტოგალვანური სპექტროსკოპია)

• სხვა ანალიზის მეთოდები
  • ტიტრიმეტრია, მოცულობითი ანალიზი
  • გრავიმეტრული ანალიზი - გრავიმეტრია, ელექტროგრავიმეტრია
  • მოლეკულური აირების და შედედებული ნივთიერების სპექტროფოტომეტრია (ჩვეულებრივ შთანთქმა).
    • ელექტრონული სპექტრომეტრია (ხილული სპექტრი და UV სპექტრომეტრია); იხილეთ ელექტრონული სპექტროსკოპია
    • ვიბრაციული სპექტრომეტრია (IR სპექტრომეტრია); იხილეთ ვიბრაციული სპექტროსკოპია
  • რამანის სპექტროსკოპია; იხილეთ რამანის ეფექტი
  • ლუმინესცენციის ანალიზი
  • მასის სპექტრომეტრია მოლეკულური და კასეტური იონების, რადიკალების მასების აღრიცხვით
  • იონის მობილობის სპექტრომეტრია (

ანალიზური ქიმია

მეცნიერება მატერიის შემადგენლობის შესწავლის მეთოდების შესახებ. იგი შედგება ორი ძირითადი ნაწილისაგან: თვისებრივი ანალიზი და რაოდენობრივი ანალიზი. სხეულების თვისებრივი ქიმიური შემადგენლობის დადგენის მეთოდების ერთობლიობა - ატომების, იონების, მოლეკულების იდენტიფიცირება, რომლებიც ქმნიან ანალიზს. თითოეული თვისებრივი ანალიზის მეთოდის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლებია: სპეციფიკა და მგრძნობელობა. სპეციფიკა ახასიათებს სასურველი ელემენტის აღმოჩენის უნარს სხვა ელემენტების თანდასწრებით, მაგალითად, რკინა ნიკელის, მანგანუმის, ქრომის, ვანადიუმის, სილიციუმის და ა.შ. მეთოდი; მგრძნობელობა გამოიხატება თანამედროვე მეთოდებისთვის 1 რიგის მნიშვნელობებით მკგ(გრამის მემილიონედი).

რაოდენობრივი ანალიზი არის სხეულების რაოდენობრივი შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდების ერთობლიობა, ანუ რაოდენობრივი თანაფარდობები, რომლებშიც ქიმიური ელემენტები ან ცალკეული ნაერთები გვხვდება გაანალიზებულ ნივთიერებაში. თითოეული რაოდენობრივი ანალიზის მეთოდის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია სპეციფიკურობასა და მგრძნობელობასთან ერთად სიზუსტე. ანალიზის სიზუსტე გამოიხატება ფარდობითი ცდომილების მნიშვნელობით, რომელიც უმეტეს შემთხვევაში არ უნდა აღემატებოდეს 1-2%-ს. რაოდენობრივ ანალიზში მგრძნობელობა გამოხატულია პროცენტულად.

ბევრ თანამედროვე მეთოდს აქვს ძალიან მაღალი მგრძნობელობა. ამრიგად, რადიოაქტივაციის ანალიზის მეთოდის გამოყენებით, შესაძლებელია სილიკონში სპილენძის არსებობის დადგენა 2×10 -8% სიზუსტით.

გარკვეული სპეციფიკური მახასიათებლების გამო A. x. მიღებულია ორგანული ნივთიერებების ანალიზის ხაზგასმა (იხ. ქვემოთ).

განსაკუთრებული ადგილი A. x. იკავებს თვისებრივი და რაოდენობრივი, არაორგანული და ორგანული ანალიზის მეთოდების მთელი ნაკრების საფუძველზე კონკრეტულ ობიექტზე მათი გამოყენებისას. ტექნიკური ანალიზი მოიცავს წარმოების პროცესების, ნედლეულის, მზა პროდუქტების, წყლის, ჰაერის, ნარჩენი გაზების ანალიტიკურ კონტროლს. ტექნიკური ანალიზის „ექსპრეს“ მეთოდების საჭიროება, რომელიც მოითხოვს 5-15 წთ.ცალკე განმარტებისთვის.

ადამიანის საჭიროებებისთვის პროდუქტის ვარგისიანობის განსაზღვრას ისეთივე უძველესი ისტორია აქვს, როგორც თავად მის წარმოებას. თავდაპირველად, ასეთი განმარტება მიზნად ისახავდა პროდუქციის წარმოქმნილ თვისებებსა და სასურველ ან აუცილებელ თვისებებს შორის შეუსაბამობის მიზეზების დადგენას. ეს ეხებოდა საკვებ პროდუქტებს - როგორიცაა პური, ლუდი, ღვინო და ა.შ., რომლის შესამოწმებლად გამოიყენებოდა გემო, სუნი, ფერი (ეს ტესტირების მეთოდები, რომელსაც ეწოდება ორგანოლეპტიკური, ასევე გამოიყენება თანამედროვე კვების მრეწველობაში). უძველესი მეტალურგიის ნედლეული და პროდუქტები - მადნები, ლითონები და შენადნობები, რომლებიც გამოიყენებოდა წარმოების ხელსაწყოების დასამზადებლად (სპილენძი, ბრინჯაო, რკინა) ან საქონლის დეკორაციისა და გაცვლისთვის (ოქრო, ვერცხლი), შემოწმებული იყო მათი სიმკვრივისა და მექანიკური თვისებებისთვის. საცდელი დნობის მეშვეობით. კეთილშობილური შენადნობების შესამოწმებლად მსგავსი მეთოდების ნაკრები კვლავ გამოიყენება ანალიზის ანალიზში. განისაზღვრა საღებავების, კერამიკის, საპნის, ტყავის, ქსოვილების, მინის, მედიკამენტების ხარისხი. ასეთი ანალიზის პროცესში დაიწყო ცალკეული ლითონების (ოქრო, ვერცხლი, სპილენძი, კალა, რკინა), ტუტეები და მჟავების გამოყოფა.

ქიმიის განვითარების ალქიმიურ პერიოდში (იხ. ალქიმია), რომელიც ხასიათდება ექსპერიმენტული სამუშაოების განვითარებით, გაიზარდა გამორჩეული ლითონების, მჟავების, ტუტეების რაოდენობა, წარმოიშვა მარილის, გოგირდის, როგორც აალებადი ნივთიერების ცნება და ა.შ ამავე პერიოდში გამოიგონეს ქიმიური კვლევის მრავალი ინსტრუმენტი, გამოიყენეს შესწავლილი და გამოყენებული ნივთიერებების აწონვა (14-16 სს.).

ალქიმიური პერიოდის მთავარი მნიშვნელობა A. x-ის მომავლისთვის. იყო ის, რომ აღმოაჩინეს წმინდა ქიმიური მეთოდები ცალკეული ნივთიერებების გამოსაყოფად; ასე რომ, მე -13 საუკუნეში. აღმოჩნდა, რომ "ძლიერი არაყი" (აზოტმჟავა) ხსნის ვერცხლს, მაგრამ არ ხსნის ოქროს, ხოლო "aqua regia" (აზოტისა და მარილმჟავების ნაზავი) ასევე ხსნის ოქროს. ალქიმიკოსებმა საფუძველი ჩაუყარეს ქიმიურ განმარტებებს; მანამდე ნივთიერებები ფიზიკური თვისებებით გამოირჩეოდა.

ატროქიმიის პერიოდში (16-17 სს.) კიდევ უფრო გაიზარდა ქიმიური კვლევის მეთოდების წილი, განსაკუთრებით ხსნარებში გადატანილი ნივთიერებების „სველი“ თვისებრივი კვლევის მეთოდები: ამრიგად, ვერცხლი და მარილმჟავა აღიარებული იქნა მათი წარმოქმნის რეაქციით. ნალექი აზოტმჟავას გარემოში; გამოიყენა რეაქციები ფერადი პროდუქტების შესაქმნელად, მაგალითად, რკინა ტანინებით.

ქიმიური ანალიზისადმი მეცნიერული მიდგომის დასაწყისი ჩაუყარა ინგლისელმა მეცნიერმა რ. ბოილმა (17 საუკუნე), როდესაც მან გამოყო ქიმია ალქიმიისა და მედიცინისგან და აიღო ქიმიური ატომიზმის საფუძველი, შემოიღო ქიმიური ელემენტის ცნება, როგორც ცნება. სხვადასხვა ნივთიერებების შემდგომი განუყოფელი კომპონენტი. ბოილის აზრით, ქიმიის საგანი არის ამ ელემენტების შესწავლა და მათი შერწყმა ქიმიურ ნაერთებსა და ნარევებზე. ბოილმა ნივთიერებების ელემენტებად დაშლას „ანალიზი“ უწოდა. ალქიმიისა და იატროქიმიის მთელი პერიოდი ძირითადად სინთეტიკური ქიმიის პერიოდი იყო; ბევრი არაორგანული და ზოგიერთი ორგანული ნაერთი იქნა მიღებული. მაგრამ ვინაიდან სინთეზი მჭიდროდ იყო დაკავშირებული ანალიზთან, მაშინ ქიმიის განვითარების წამყვანი მიმართულება სწორედ ანალიზი იყო. ახალი ნივთიერებები მიიღეს ბუნებრივი პროდუქტების უფრო დახვეწილი დაშლის პროცესით.

ამრიგად, თითქმის მე-19 საუკუნის შუა ხანებამდე. ქიმია განვითარდა ძირითადად, როგორც ქიმიური ქიმია; ქიმიკოსთა ძალისხმევა მიმართული იყო ხარისხობრივად განსხვავებული პრინციპების (ელემენტების) განსაზღვრისა და მათი ურთიერთქმედების რაოდენობრივი კანონების დადგენის მეთოდების შემუშავებაზე.

ქიმიურ ანალიზში დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა აირების დიფერენციაციას, რომლებიც ადრე ერთ ნივთიერებად ითვლებოდა; ეს კვლევები დაიწყო ჰოლანდიელმა მეცნიერმა ვან ჰელმონტმა (17 საუკუნე), რომელმაც აღმოაჩინა ნახშირორჟანგი. ამ კვლევებში უდიდეს წარმატებებს მიაღწიეს J. Priestley, K.V. Scheele, A.L. Lavoisier (18 საუკუნე). ექსპერიმენტულმა ქიმიამ მიიღო მყარი საფუძველი ლავუაზიეს (1789) მიერ დადგენილ ნივთიერებათა მასის შენარჩუნების კანონში ქიმიური ოპერაციების დროს. მართალია, უფრო ადრეც ეს კანონი უფრო ზოგადი ფორმით გამოხატა მ.ვ.ლომონოსოვმა (1758), ხოლო შვედმა მეცნიერმა ტ.ა. ბერგმანმა გამოიყენა ნივთიერებების მასის კონსერვაცია ქიმიური ანალიზის მიზნებისთვის. სწორედ ბერგმანს მიეწერება ხარისხობრივი ანალიზის სისტემატური კურსის შექმნა, რომლის დროსაც შესწავლილი ნივთიერებები, გადაყვანილი დაშლილ მდგომარეობაში, იყოფა ჯგუფებად რეაგენტებთან ნალექის რეაქციების გამოყენებით და კიდევ უფრო მცირე ჯგუფებად იყოფა, სანამ შესაძლებელი გახდება განსაზღვრეთ თითოეული ელემენტი ცალკე. ბერგმანმა შესთავაზა წყალბადის სულფიდი და ტუტე, როგორც ძირითადი ჯგუფის რეაგენტები, რომლებიც დღესაც გამოიყენება. მან ასევე სისტემატიზაცია მოახდინა ხარისხობრივი ანალიზის „მშრალად“ გახურებით, რაც იწვევს „მარგალიტების“ და სხვადასხვა ფერის საბადოების წარმოქმნას.

სისტემური ხარისხობრივი ანალიზის შემდგომი გაუმჯობესება განხორციელდა ფრანგი ქიმიკოსების ლ.ვაუკლენისა და ლ.ჯ.ტენარდის, გერმანელი ქიმიკოსების გ.როუზისა და კ.რ.ფრესენიუსის და რუსი ქიმიკოსის ნ.ა.მენშუტკინის მიერ. 20-30-იან წლებში. მე -20 საუკუნე საბჭოთა ქიმიკოსმა N.A. თანანაევმა, ქიმიური რეაქციების მნიშვნელოვნად გაფართოებულ კომპლექტზე დაყრდნობით, შესთავაზა თვისებრივი ანალიზის ფრაქციული მეთოდი, რომელშიც არ არის საჭირო სისტემატური ანალიზი, ჯგუფებად დაყოფა და წყალბადის სულფიდის გამოყენება.

რაოდენობრივი ანალიზი თავდაპირველად ეფუძნებოდა ელემენტების ნალექის რეაქციებს, რომლებიც განსაზღვრული იყო ცუდად ხსნადი ნაერთების სახით, რომელთა მასა შემდეგ იწონიდა. ანალიზის ეს გრავიმეტრიული (ან გრავიმეტრიული) მეთოდი ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ბერგმანის დროიდან, ძირითადად ბალანსისა და აწონვის ტექნიკის გაუმჯობესების და სხვადასხვა რეაგენტების, განსაკუთრებით ორგანული რეაგენტების გამოყენების გამო, რომლებიც ქმნიან ყველაზე ნაკლებად ხსნად ნაერთებს. XIX საუკუნის I მეოთხედში. ფრანგმა მეცნიერმა J. L. Gay-Lussac-მა შემოგვთავაზა რაოდენობრივი ანალიზის მოცულობითი მეთოდი (მოცულობითი), რომელშიც, აწონის ნაცვლად, იზომება ურთიერთმოქმედი ნივთიერებების ხსნარების მოცულობა. ეს მეთოდი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ტიტრირების მეთოდს ან ტიტრიმეტრულ მეთოდს, დღემდე არის რაოდენობრივი ანალიზის მთავარი მეთოდი. იგი მნიშვნელოვნად გაფართოვდა მასში გამოყენებული ქიმიური რეაქციების რაოდენობის ზრდის გამო (ნალექის რეაქციები, ნეიტრალიზაცია, კომპლექსების წარმოქმნა, დაჟანგვა-აღდგენითი), ასევე მრავალი ინდიკატორის გამოყენებით (ნივთიერებები, რომლებიც მიუთითებენ მათი ფერის ცვლილებით. ურთიერთქმედება ხსნარებს შორის რეაქციის დასასრული) და ა.შ. აღნიშვნის საშუალებები (ხსნარების სხვადასხვა ფიზიკური თვისებების განსაზღვრით, როგორიცაა ელექტრული გამტარობა ან გარდატეხის ინდექსი).

ნახშირბადისა და წყალბადის, როგორც ძირითადი ელემენტების, ორგანული ნივთიერებების ანალიზი წვის გზით და წვის პროდუქტების - ნახშირორჟანგი და წყალი - განსაზღვრა პირველად ლავუაზიემ ჩაატარა. ის კიდევ უფრო გააუმჯობესეს J. L. Gay-Lussac-მა და L. J. Thénard-მა და J. Liebig-მა. 1911 წელს ავსტრიელმა ქიმიკოსმა ფ. პრეგლმა შეიმუშავა ორგანული ნაერთების მიკროანალიზის ტექნიკა, რისთვისაც რამდენიმე მგორიგინალური ნივთიერება. ორგანული ნივთიერებების მოლეკულების რთული სტრუქტურის, მათი დიდი ზომის (პოლიმერების) და გამოხატული იზომერიზმის გამო, ორგანული ანალიზი მოიცავს არა მხოლოდ ელემენტარულ ანალიზს - ცალკეული ელემენტების მოლეკულაში შედარებითი რაოდენობის განსაზღვრას, არამედ ფუნქციურ ანალიზს - განსაზღვრას. მოლეკულაში ინდივიდუალური დამახასიათებელი ატომური ჯგუფების ბუნება და რაოდენობა. ფუნქციური ანალიზი ეფუძნება შესწავლილი ნაერთების დამახასიათებელ ქიმიურ რეაქციებსა და ფიზიკურ თვისებებს.

თითქმის მე-20 საუკუნის შუა ხანებამდე. ორგანული ნივთიერებების ანალიზი, თავისი სპეციფიკიდან გამომდინარე, განვითარდა თავისი გზებით, განსხვავებული არაორგანული ანალიზისგან და არ იყო შეტანილი ქიმიური ინჟინერიის აკადემიურ კურსებში. ორგანული ნივთიერებების ანალიზი განიხილებოდა ორგანული ქიმიის ნაწილად. მაგრამ შემდეგ, ანალიზის ახალი, ძირითადად ფიზიკური, მეთოდების გაჩენით და ორგანული რეაგენტების ფართოდ გამოყენებასთან ერთად არაორგანულ ანალიზში, ქიმიის ორივე ეს დარგია ა. დაიწყო დაახლოება და ახლა წარმოადგენს ერთიან საერთო სამეცნიერო და საგანმანათლებლო დისციპლინას.

Ნაჯახი. როგორც მეცნიერება მოიცავს ქიმიური რეაქციების თეორიას და ნივთიერებათა ქიმიურ თვისებებს და როგორც ასეთი, მას დაემთხვა ზოგადი ქიმიის განვითარების პირველ პერიოდში. თუმცა, XIX საუკუნის II ნახევარში, როდესაც „სველმა მეთოდმა“ დომინანტური პოზიცია დაიკავა ქიმიურ ანალიზში, ანუ ხსნარებში ანალიზმა, ძირითადად წყალში, ქიმიური ანალიზის საგანი. დაიწყო მხოლოდ იმ რეაქციების შესწავლა, რომლებიც იძლევა ანალიტიკურად ღირებულ დამახასიათებელ პროდუქტს - უხსნად ან ფერად ნაერთს, რომელიც წარმოიქმნება სწრაფი რეაქციის დროს. 1894 წელს გერმანელმა მეცნიერმა ვ.ოსტვალდმა პირველად ჩამოაყალიბა ქიმიის მეცნიერული საფუძვლები. როგორც იონური რეაქციების ქიმიური წონასწორობის თეორია წყალხსნარებში. ეს თეორია, რომელიც დაემატა იონური თეორიის ყველა შემდგომი განვითარების შედეგებს, გახდა ატომური ქიმიის საფუძველი.

რუსი ქიმიკოსების M.A. ილიინსკის და L.A. ჩუგაევის (XIX საუკუნის ბოლოს - XX საუკუნის დასაწყისში) ნაშრომებმა საფუძველი ჩაუყარა ორგანული რეაგენტების გამოყენებას, რომლებიც ხასიათდება დიდი სპეციფიკურობითა და მგრძნობელობით, არაორგანულ ანალიზში.

კვლევამ აჩვენა, რომ თითოეულ არაორგანულ იონს ახასიათებს ქიმიური რეაქცია ორგანულ ნაერთთან, რომელიც შეიცავს გარკვეულ ფუნქციურ ჯგუფს (ე.წ. ფუნქციონალურ-ანალიტიკური ჯგუფი). 20-იანი წლებიდან. მე -20 საუკუნე ქიმიურ ანალიზში დაიწყო ინსტრუმენტული მეთოდების როლის გაზრდა, ანალიზს კვლავ დაუბრუნდა ანალიზი გასაანალიზებელი ნივთიერებების ფიზიკური თვისებების შესწავლას, მაგრამ არა იმ მაკროსკოპულ თვისებებს, რომლებიც ანალიზმა მოქმედებდა სამეცნიერო ქიმიის შექმნამდე პერიოდში, არამედ ატომური და მოლეკულური თვისებები. თანამედროვე A. x. ფართოდ იყენებს ატომურ და მოლეკულურ ემისიის და შთანთქმის სპექტრებს (ხილული, ულტრაიისფერი, ინფრაწითელი, რენტგენის, რადიოსიხშირული და გამა სპექტრები), რადიოაქტიურობა (ბუნებრივი და ხელოვნური), იზოტოპების მასის სპექტრომეტრია, იონების და მოლეკულების ელექტროქიმიური თვისებები, ადსორბციული თვისებები და ა.შ. . ამ თვისებებზე დაფუძნებული ანალიტიკური მეთოდების გამოყენება ერთნაირად წარმატებულია არაორგანულ და ორგანულ ანალიზში. ეს მეთოდები საგრძნობლად აღრმავებს ქიმიური ნაერთების შემადგენლობისა და სტრუქტურის გაშიფვრის, მათი ხარისხობრივი და რაოდენობრივი განსაზღვრის შესაძლებლობებს; ისინი შესაძლებელს ხდიან განსაზღვრის მგრძნობელობის გაზრდას მინარევის 10 -12 - 10 -15%-მდე, საჭიროებენ მცირე რაოდენობით ანალიზს და ხშირად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ე.წ. არადესტრუქციული ტესტირება (ანუ, რომელსაც არ ახლავს ნივთიერების ნიმუშის განადგურება), შეიძლება გახდეს წარმოების ანალიზის პროცესების ავტომატიზაციის საფუძველი.

ამავდროულად, ამ ინსტრუმენტული მეთოდების ფართოდ გამოყენება ახალ გამოწვევებს უქმნის ა.ხ. როგორც მეცნიერება, მოითხოვს ანალიზის მეთოდების განზოგადებას არა მხოლოდ ქიმიური რეაქციების თეორიის, არამედ ატომებისა და მოლეკულების სტრუქტურის ფიზიკური თეორიის საფუძველზე.

ა.ქიმიას, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ქიმიური მეცნიერების პროგრესში, ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს სამრეწველო პროცესების კონტროლსა და სოფლის მეურნეობაში. განვითარება ა.ჩ. სსრკ-ში მჭიდროდ არის დაკავშირებული ქვეყნის ინდუსტრიალიზაციასთან და შემდგომ ზოგად პროგრესთან. ბევრ უნივერსიტეტს აქვს ქიმიური ინჟინერიის განყოფილებები, რომლებიც ამზადებენ მაღალკვალიფიციურ ანალიტიკურ ქიმიკოსებს. საბჭოთა მეცნიერები ავითარებენ ქიმიის თეორიულ საფუძვლებს. და სამეცნიერო და პრაქტიკული პრობლემების გადაჭრის ახალი მეთოდები. ისეთი ინდუსტრიების გაჩენისთანავე, როგორიცაა ბირთვული მრეწველობა, ელექტრონიკა, ნახევარგამტარების წარმოება, იშვიათი ლითონები, კოსმოქიმია, ამავდროულად საჭირო გახდა მასალების სისუფთავის კონტროლის ახალი დახვეწილი და დახვეწილი მეთოდების შემუშავება, სადაც ხშირ შემთხვევაში მინარევებია. შინაარსი არ უნდა აღემატებოდეს ერთ ატომს 1-10 მილიონი ატომის წარმოებულ პროდუქტზე. ყველა ამ პრობლემას წარმატებით წყვეტენ საბჭოთა ანალიტიკოსები. ასევე იხვეწება ქიმიური წარმოების კონტროლის ძველი მეთოდები.

განვითარება ა.ჩ. როგორც ქიმიის სპეციალური დარგი, გაცოცხლდა სპეციალური ანალიტიკური ჟურნალების გამოცემა მსოფლიოს ყველა ინდუსტრიულ ქვეყანაში. სსრკ-ში გამოდის ორი ასეთი ჟურნალი - "ქარხნის ლაბორატორია" (1932 წლიდან) და "ჟურნალი ანალიტიკური ქიმიის" (1946 წლიდან). ასევე არსებობს სპეციალიზებული საერთაშორისო ჟურნალები ქიმიური ქიმიის ცალკეულ განყოფილებებზე, მაგალითად, ჟურნალები ქრომატოგრაფიისა და ელექტროანალიტიკური ქიმიის შესახებ. სპეციალისტები A. x. მზადდება უნივერსიტეტების სპეციალურ განყოფილებებში, ქიმიურ-ტექნოლოგიურ ტექნიკუმებსა და პროფესიულ სასწავლებლებში.

ნათ.:ალექსეევი V.N., თვისებრივი ქიმიური ნახევრად მიკროანალიზის კურსი, მე-4 გამოცემა, M. 1962: საკუთარი. რაოდენობრივი ანალიზი, მე-2 გამოცემა. , მ., 1958; Lyalikov Yu.S., ანალიზის ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდები, მე-4 გამოცემა, მ., 1964; Yuing G.D. ქიმიური ანალიზის ინსტრუმენტული მეთოდები, ტრანს. ინგლისურიდან, მ., 1960; ლური იუ., ანალიტიკური ქიმიის სახელმძღვანელო, მ., 1962 წ.

იუ ა.კლიაჩკო.

დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. 1969-1978 .

ნახეთ, რა არის „ანალიზური ქიმია“ სხვა ლექსიკონებში:

იკვლევს ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის პრინციპებსა და მეთოდებს. მოიცავს ხარისხობრივ ანალიზს და რაოდენობრივ ანალიზს. ანალიტიკური ქიმია წარმოიშვა არაორგანულ ქიმიასთან ერთად სხვა ქიმიურ მეცნიერებებთან შედარებით უფრო ადრე (მე-18 საუკუნის ბოლომდე ქიმია ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ანალიზური ქიმია- (ანალიტიკა) – მეცნიერება, რომელიც შეიმუშავებს ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის შესახებ ექსპერიმენტული ინფორმაციის მოპოვების ზოგად მეთოდოლოგიას, მეთოდებსა და საშუალებებს და ავითარებს სხვადასხვა საგნების ანალიზის მეთოდებს. რეკომენდაციები ანალიტიკური ქიმიის ტერმინოლოგიაზე ... ... ქიმიური ტერმინები

ანალიტიკური ქიმია, სწავლობს ნივთიერებებისა და მათი კომპონენტების იდენტიფიცირების პრინციპებსა და მეთოდებს (ხარისხობრივი ანალიზი), აგრეთვე კომპონენტების (ატომები, მოლეკულები, ფაზები და სხვ.) რაოდენობრივი თანაფარდობის განსაზღვრა ნიმუშში (რაოდენობრივი ანალიზი). 1-მდე...... თანამედროვე ენციკლოპედია

ანალიტიკური ქიმია- ანალიტიკური ქიმია, ქიმიის განყოფილება, რომელიც ავითარებს თეორიულს ქიმიური ანალიზის საფუძვლები და პრაქტიკული მეთოდები (იხ.) ... დიდი სამედიცინო ენციკლოპედია

გარემოს ინჟინრებმა უნდა იცოდნენ ნედლეულის, პროდუქტებისა და ნარჩენების ქიმიური შემადგენლობა და გარემო - ჰაერი, წყალი და ნიადაგი; მნიშვნელოვანია მავნე ნივთიერებების იდენტიფიცირება და მათი კონცენტრაციის დადგენა. ეს პრობლემა მოგვარებულია ანალიზური ქიმია - მეცნიერება ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის შესახებ.

ანალიტიკური ქიმიის ამოცანები წყდება ძირითადად ანალიზის ფიზიკური და ქიმიური მეთოდებით, რომლებსაც ასევე ინსტრუმენტულს უწოდებენ. ისინი იყენებენ ნივთიერების ზოგიერთი ფიზიკური ან ფიზიკურ-ქიმიური თვისების გაზომვას მისი შემადგენლობის დასადგენად. იგი ასევე მოიცავს სექციებს, რომლებიც ეძღვნება ნივთიერებების გამოყოფისა და გაწმენდის მეთოდებს.

ლექციების ამ კურსის მიზანია გაეცნოთ ანალიზის ინსტრუმენტული მეთოდების პრინციპებს, რათა გაეცნოთ მათ შესაძლებლობებს და, ამის საფუძველზე, დააყენოთ კონკრეტული ამოცანები სპეციალისტ ქიმიკოსებს და გაიგოთ მიღებული ანალიზის შედეგების მნიშვნელობა.

ლიტერატურა

ალესკოვსკი ვ.ბ. და სხვა ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის მეთოდები. L-d, "ქიმია", 1988 წ

იუ.ს. ლიალიკოვი. ანალიზის ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდები. მ., გამომცემლობა „ქიმია“, 1974 წ

ვასილიევი ვ.პ. ანალიზის ფიზიკური და ქიმიური მეთოდების თეორიული საფუძვლები მ., უმაღლესი სკოლა, 1979 წ.

A.D. Zimon, N.F. Leshchenko. კოლოიდური ქიმია. მ., „აგარი“, 2001 წ

A.I. Mishustin, K.F. კოლოიდური ქიმია (მეთოდური სახელმძღვანელო). გამომცემლობა MIHM, 1990 წ

პირველი ორი წიგნი არის სახელმძღვანელო ქიმიის სტუდენტებისთვის და, შესაბამისად, საკმაოდ რთული თქვენთვის. ეს ხდის ამ ლექციებს ძალიან სასარგებლო. თუმცა, თქვენ შეგიძლიათ წაიკითხოთ ცალკეული თავები.

სამწუხაროდ, ადმინისტრაციას ამ კურსისთვის ცალკე ტესტი ჯერ არ გამოუყოფია, ამიტომ მასალა ფიზიკურ ქიმიის კურსთან ერთად შედის ზოგად გამოცდაში.

2. ანალიზის მეთოდების კლასიფიკაცია

განასხვავებენ ხარისხობრივ და რაოდენობრივ ანალიზს. პირველი განსაზღვრავს გარკვეული კომპონენტების არსებობას, მეორე - მათ რაოდენობრივ შინაარსს. ანალიზის მეთოდები იყოფა ქიმიურ და ფიზიკოქიმიურად. ამ ლექციაში განვიხილავთ მხოლოდ ქიმიურ მეთოდებს, რომლებიც ეფუძნება ანალიზის გარდაქმნას ნაერთებად, რომლებსაც აქვთ გარკვეული თვისებები.

არაორგანული ნაერთების თვისებრივი ანალიზის დროს შესასწავლი ნიმუში გადადის თხევად მდგომარეობაში წყალში ან მჟავას ან ტუტე ხსნარში გახსნით, რაც შესაძლებელს ხდის ელემენტების გამოვლენას კათიონებისა და ანიონების სახით. მაგალითად, Cu 2+ იონების იდენტიფიცირება შესაძლებელია რთული 2+ იონის წარმოქმნით, რომელიც ნათელი ლურჯია.

თვისებრივი ანალიზი იყოფა წილადად და სისტემატურად. ფრაქციული ანალიზი - დაახლოებით ცნობილი შემადგენლობის ნარევში რამდენიმე იონის აღმოჩენა.

სისტემატური ანალიზი არის სრული ანალიზი ცალკეული იონების თანმიმდევრული გამოვლენის კონკრეტული მეთოდის გამოყენებით. მსგავსი თვისებების მქონე იონების ცალკეული ჯგუფები იზოლირებულია ჯგუფური რეაგენტების გამოყენებით, შემდეგ იონების ჯგუფები იყოფა ქვეჯგუფებად და ისინი, თავის მხრივ, ცალკეულ იონებად, რომლებიც გამოვლენილია ე.წ. ანალიტიკური რეაქციები. ეს არის რეაქციები გარე ეფექტით - ნალექის წარმოქმნა, გაზის გამოყოფა და ხსნარის ფერის შეცვლა.

ანალიტიკური რეაქციების თვისებები - სპეციფიკურობა, სელექციურობა და მგრძნობელობა.

სპეციფიკასაშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ მოცემული იონი სხვა იონების არსებობისას დამახასიათებელი ნიშნით (ფერი, სუნი და ა.შ.). ასეთი რეაქციები შედარებით ცოტაა (მაგალითად, NH 4 + იონის გამოვლენის რეაქცია ნივთიერებაზე ტუტეზე გაცხელებისას). რაოდენობრივად, რეაქციის სპეციფიკა ფასდება შეზღუდვის თანაფარდობის მნიშვნელობით, რომელიც უდრის განსაზღვრული იონის კონცენტრაციებისა და ინტერფერენციული იონების თანაფარდობას. მაგალითად, წვეთოვანი რეაქცია Ni 2+ იონზე დიმეთილგლიოქსიმის მოქმედებით Co 2+ იონების თანდასწრებით შესაძლებელია Ni 2+ Co 2+-ის შემზღუდველი თანაფარდობით, ტოლია 1:5000.

შერჩევითობარეაქციის (ან შერჩევითობა) განისაზღვრება იმით, რომ მხოლოდ რამდენიმე იონი აწარმოებს მსგავს გარე ეფექტს. სელექციურობა უფრო დიდია, რაც უფრო მცირეა იონების რაოდენობა, რომლებიც მსგავს ეფექტს იძლევა.

მგრძნობელობარეაქციები ხასიათდება გამოვლენის ლიმიტით ან განზავების ლიმიტით. მაგალითად, მიკროკრისტალოსკოპიულ რეაქციაში Ca 2+ იონზე გამოვლენის ზღვარი გოგირდმჟავას მოქმედებით არის 0,04 μg Ca 2+ ხსნარის წვეთში.

უფრო რთული ამოცანაა ორგანული ნაერთების ანალიზი. ნახშირბადი და წყალბადი განისაზღვრება ნიმუშის დაწვის შემდეგ, გამოთავისუფლებული ნახშირორჟანგის და წყლის აღრიცხვა. არსებობს მრავალი ტექნიკა სხვა ელემენტების გამოსავლენად.

ანალიზის მეთოდების კლასიფიკაცია რაოდენობის მიხედვით.

კომპონენტები იყოფა ძირითად (1 - 100% წონით), მცირე (0.01 - 1% წონით) და მინარევით ან კვალებად (წონით 0.01% -ზე ნაკლები).

გაანალიზებული ნიმუშის მასისა და მოცულობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ მაკროანალიზს (0,5 - 1 გ ან 20 - 50 მლ),

ნახევრად მიკროანალიზი (0.1 - 0.01 გ ან 1.0 - 0.1 მლ),

მიკროანალიზი (10 -3 - 10 -6 გ ან 10 -1 - 10 -4 მლ),

ულტრამიკროანალიზი (10 -6 - 10 -9 გ, ან 10 -4 - 10 -6 მლ),

სუბმიკროანალიზი (10 -9 - 10 -12 გ ან 10 -7 - 10 -10 მლ).

კლასიფიკაცია განსაზღვრული ნაწილაკების ბუნების მიხედვით:

1.იზოტოპური (ფიზიკური) - იზოტოპები განისაზღვრება

2. ელემენტარული ან ატომური - განისაზღვრება ქიმიური ელემენტების ერთობლიობა

3. მოლეკულური - განისაზღვრება მოლეკულების ერთობლიობა, რომლებიც ქმნიან ნიმუშს

4. სტრუქტურულ-ჯგუფი (ატომურ და მოლეკულურს შორის შუალედური) - განისაზღვრება ორგანული ნაერთების მოლეკულებში ფუნქციური ჯგუფები.

5. ფაზა - გაანალიზებულია ჰეტეროგენული ობიექტების კომპონენტები (მაგალითად მინერალები).

კლასიფიკაციის ანალიზის სხვა ტიპები:

მთლიანი და ადგილობრივი.

დესტრუქციული და არა დესტრუქციული.

კონტაქტი და დისტანციური.

დისკრეტული და უწყვეტი.

ანალიტიკური პროცედურის მნიშვნელოვანი მახასიათებლებია მეთოდის სისწრაფე (ანალიზის სიჩქარე), ანალიზის ღირებულება და მისი ავტომატიზაციის შესაძლებლობა.