ISBN 978-5-93208-215-7 В учебном пособии обсуждаются общие вопросы аналитической химии как науки и химического анализа как средства решения производственных, экологических, медицинских, криминалистических и других задач, выдвигаемых практикой. <...> В центре внимания актуальные тенденции—внелабораторный, проточный или неразрушающий анализ, автоматизация, распознавание общего образа объекта. <...> В этой книге действительно рассмотрены только общие вопросы аналитической химии, причем наряду с основополагающими понятиями и структурой этой науки обсуждаются, например, переход к внелабораторному анализу, автоматизация анализа и его математизация, задачи при проведении локального и неразрушающего анализа и многие другие. <...> Большое внимание уделено характеристике таких важных объектов анализа, как пищевые продукты, лекарства, геологические объекты, металлы и т. д. <...> Вводные замечания Рене Декарт писал: «Определяйте значения слов, и вы избавите мир от половины его заблуждений». <...> Нужны ли вообще четкие определения таких достаточно ясных, казалось бы, понятий, как «аналитическая химия», «химический анализ»? <...> В научно-исследовательских институтах, в центральных заводских лабораториях можно встретить такие вот вывески на дверях: «Лаборатория спектрального анализа», где сосредоточены атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный методы, а неподалеку — «Лаборатория аналитической химии». <...> Опять вопрос: а хроматографический анализ разве не химический анализ? <...> Путаница очевидная: многие не различают химический анализ и химические методы анализа. <...> Основные понятия 7 Более или менее согласованная дефиниция аналитической химии необходима, поскольку: • разные школы специалистов-аналитиков могут вкладывать в термин «аналитическая химия» разное содержание; • люди, принимающие решение, кредитодержатели и ученыесмежники должны иметь современное представление о том, что такое аналитическая химия; иначе, скажем, деньги <...>
Введение_в_аналитическую_химию_(1).pdf
УДК 543
ББК 24.5я73
З-81
Золотов Ю. А.
З-81 Введение в аналитическую химию / Ю. А. Золотов.
— 3-е изд., электрон. — М. : Лаборатория
знаний, 2024. — 266 с. — Систем. требования: Adobe
Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-684-1
В учебном пособии обсуждаются общие вопросы аналитической
химии как науки и химического анализа как
средства решения производственных, экологических, медицинских,
криминалистических и других задач, выдвигаемых
практикой. Рассмотрены основные понятия и структура
аналитической химии, система ее методов, средства анализа,
особенности анализируемых объектов. В центре внимания
актуальные тенденции — внелабораторный, проточный или
неразрушающий анализ, автоматизация, распознавание общего
образа объекта. Кроме того, обсуждаются вопросы
подготовки кадров, методологические аспекты, перспективы
развития аналитической химии.
Для химиков-аналитиков и всех, кто связан с аналитической
химией и химическим анализом, прежде всего
исследователей, а также преподавателей вузов, студентов
и аспирантов химических специальностей, работников
контрольно-аналитических лабораторий.
УДК 543
ББК 24.5я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Введение
в аналитическую химию / Ю. А. Золотов.—М. : Лаборатория
знаний, 2016.—263 с. : ил.—ISBN 978-5-906828-10-1.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении
ограничений, установленных техническими средствами защиты
авторских прав, правообладатель вправе требовать от
нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-684-1
© Лаборатория знаний, 2016
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2. Аналитическая химия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Химический анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4. Другие понятия и термины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Глава 2. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1. Значение анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2. Классификация химического анализа . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3. Процесс анализа (аналитический цикл) . . . . . . . . . . . . 20
2.4. Аналитическая служба . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Глава 3. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ КАК НАУКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.2. Разработка общей методологии химического анализа.
Развитие теоретических основ аналитической
химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3. Создание и совершенствование методов и средств
анализа. Теоретические основы некоторых методов
анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4. Основы анализа групп объектов и определения
аналитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Глава 4. МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.2. Классификация методов аналитической химии . . . . . 39
4.3. Классификация методов определения. . . . . . . . . . . . . . 43
4.4. Характеристики методов определения . . . . . . . . . . . . . 46
4.5. Сопоставление методов определения . . . . . . . . . . . . . . 47
4.6. Названия методов определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Глава 5. ОБЪЕКТЫ АНАЛИЗА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.2. Геологические объекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.3. Металлы и сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.4. Вещества высокой чистоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.5. Объекты атомной промышленности . . . . . . . . . . . . . . . 58
Стр.261
Оглавление
261
5.6. Объекты сельского хозяйства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.7. Пищевые продукты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.8. Объекты окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.9. Органические вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.10. Нефть и нефтепродукты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.11. Медицинские объекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.12. Лекарственные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.13. Военные объекты химического анализа.
Борьба с терроризмом. Криминалистика . . . . . . . . . . . 77
5.14. Космические объекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.15. Химический анализ в научных исследованиях . . . . . . 84
5.16. Аналитическая химия элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Глава 6. НОВЫЕ ВИДЫ АНАЛИЗА
ДЛЯ РЕШЕНИЯ НОВЫХ ЗАДАЧ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.2. Локальный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.3. Дистанционный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.4. Непрерывный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.5. Вещественный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.6. Внелабораторный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.7. Автоматизация анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.8. Миниатюризация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.9. От покомпонентного анализа к оценке интегральных
показателей и общему образу объекта . . . . . . . . . . . . 105
Глава 7. УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ И
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ . . . . . . . . . . . .112
7.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7.2. Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.3. Аналитические приборы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
7.4. Химические реактивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
7.5. Научные общества и другие организации.
Координация научной деятельности, обмен
информацией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Глава 8. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА АНАЛИЗА И ЕГО КОНТРОЛЬ . . . 132
8.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.2. Стандартные образцы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
8.3. Унификация, аттестация и стандартизация
методик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Стр.262
262
Оглавление
8.4. Нормативно-техническая документация . . . . . . . . . . . 136
8.5. Хемометрика. Метрология анализа . . . . . . . . . . . . . . . 137
Глава 9. «КЛАССИЧЕСКАЯ» АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ОТ ДРЕВНЕЙШИХ ВРЕМЕН ДО КОНЦА XIX В. . . . . . . . . . . . . 140
9.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
9.2. Период пробирного искусства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
9.3. Развитие химических методов анализа . . . . . . . . . . . 146
9.4. Теоретические основы химических методов
анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Глава 10. «ИНСТРУМЕН ТАЛЬНАЯ» АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
В XIX–XX ВВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
10.1. Развитие инструментальных методов анализа . . . . . 156
10.2. Колориметрический, фотометрический,
спектрофотометрический методы . . . . . . . . . . . . . . . . 156
10.3. Люминесцентный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
10.4. Атомно-эмиссионный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
10.5. Атомно-абсорбционная спектрометрия . . . . . . . . . . . 162
10.6. Рентгеновские методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
10.7. Радиоспектроскопические методы . . . . . . . . . . . . . . . 165
10.8. Масс-спектрометрический анализ . . . . . . . . . . . . . . . . 166
10.9. Радиоаналитические (ядерно-физические
и радиохимические) методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.10. Хроматографические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.11. Электрохимические методы анализа . . . . . . . . . . . . . 178
10.12. Кинетические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Глава 11. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В СССР И РОССИИ . . . . . . . . . . . . 184
11.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
11.2. Ранняя история . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
11.3. Научные исследования в XVIII–XIX вв. . . . . . . . . . . 186
11.4. Советский период . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Глава 12. ГЕОГРАФИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
12.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
12.2. Аналитическая химия в России. . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
12.3. Украина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
12.4. Соединенные Штаты Америки . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
12.5. Европейские страны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
12.6. Япония, Китай, Австралия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Стр.263
Оглавление
263
Глава 13. ПРЕПОДАВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ.
ПОДГОТОВКА КАДРОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13.2. Содержание общего курса аналитической химии . . . 221
13.3. Методические вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
13.4. Учебники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
13.5. Кафедры аналитической химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
13.6. Подготовка «профилированных» аналитиков . . . . . . 231
13.7. Подготовка кадров высшей квалификации . . . . . . . . 233
13.8. Переподготовка кадров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Глава 14. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
14.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
14.2. Стимулы развития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
14.3. Фундаментальный и прикладной аспекты . . . . . . . . . 240
14.4. Связи аналитической химии с другими науками . . . 241
14.5. Соотношения направлений
и проблем аналитической химии . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Глава 15. ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
И ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
15.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
15.2. Основные тенденции развития аналитической
химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Приложение. Журналы, публикующие статьи
по аналитической химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Стр.264