Введение

Аналитическая химия - это наука об определении химического состава веществ и отчасти их строения.

Использование методов аналитической химии позволяет определить, из каких компонентов состоит анализируемое вещество, в какой форме эти компоненты находятся в анализируемом объекте, а в некоторых случаях становится возможным и установление пространственного расположения компонентов.

Предметом аналитической химии являются теория и практика химического анализа, которые включают:

- решение общих вопросов анализа, например, развитие теоретических основ групп методов анализа или отдельных методов, определение границ их применимости, развитие метрологических основ аналитической химии, методологии автоматизации и математизации методов анализа;

- разработку аналитических методов;

- решение конкретных задач анализа, например, создание аналитической химии пестицидов, разработку и развитие аналитической химии продуктов нефтепереработки.

Химический анализ является важным средством контроля сырья, промежуточных и конечных продуктов производства в целом ряде отраслей промышленности: химической, металлургической, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, фармацевтической, пищевой.

Химический анализ необходим в медицинской диагностике, биотехнологии, геологической службе как главное средство контроля загрязненности окружающей среды. При этом каждая отрасль при постановке и решении аналитической задачи имеет свою специфику.

Аналитическая служба - это сервисная система, обеспечивающая конкретный анализ определенных объектов с использованием арсенала методов, рекомендуемых аналитической химией.

Однако указанное деление на аналитическую химию как науку и аналитическую сервисную службу, безусловно, не имеет абсолютно жестких границ. С одной стороны, аналитики-исследователи чаще всего разрабатывают и совершенствуют свои методы для какой-либо определенной группы объектов. С другой стороны, аналитикам-практикам при отсутствии в литературе нужных сведений нередко приходится заниматься научными исследованиями.

В конце 70-х годов появился новый международный журнал по аналитической химии окружающей среды «International Journal of Environtmental Analytical Chemistry», единственный из международных аналитических журналов, посвященных какой-то одной группе анализируемых объектов, а именно объектов окружающей среды, поскольку проблема контроля за качеством воды, воздуха, почвы, особенно в развитых странах, стала к тому времени особенно острой. В 1992 году в России (Санкт-Петербурге) начал выходить «Журнал экологической химии», схожий с вышеназванным журналом по своим целям и задачам.

Окружающая среда включает в себя среду обитания и производственной деятельности человека. В условиях современной научно-технической революции воздействие человека на окружающую среду становится все более ощутимым. Формирование химического состава атмосферы, природных вод и почв протекает не только за счет естественных, но и антропогенных факторов вследствие поступления загрязнений и связанных с ними химических превращений. В результате неконтролируемых выбросов в биосферу большого количества токсичных веществ происходит превышение ее естественных возможностей к самоочищению. Непосредственным следствием этого являются, загрязнение поверхности суши, гидросферы и атмосферы, возрастание содержания токсичных элементов, таких как мышьяк, свинец, кадмий, ртуть, селен, и многих других приоритетных экотоксикантов. Резко возрастает интенсивность загрязнения Мирового океана, особенно нефтепродуктами, образующими на поверхности воды пленку, затрудняющую газо- и водообмен между океаном и атмосферой.

Для практического решения оптимизации взаимодействия окружающей среды и человеческого общества необходимы всестороннее исследование техногенных изменений природной среды на всех уровнях (от местного до планетарного), изучение степени устойчивости природных ландшафтов по отношению к воздействию человека, оценка их способности к саморегулированию и восстановлению, прогнозирование их дальнейшего поведения.

Решение этих задач строится на наличии постоянной достоверной информации о составе объектов окружающей среды, получаемой в результате постоянного аналитического контроля за состоянием воздуха, воды, почв, биологических объектов. Эта информация должна содержать данные по идентификации вредных органических и неорганических компонентов, об их количественном содержании, а также форме, в которой они присутствуют в атмосферных осадках, воздухе, почве, речных, озерных и морских водах, в донных отложениях, пищевых продуктах, косметических препаратах, различных биоматрицах. Всю эту информацию поставляют аналитические лаборатории различных систем и ведомств: аналитические лаборатории очистных сооружений тех промышленных предприятий, которые находятся в этой зоне, - Гидрометеослужбы, Госсанэпиднадзора, Министерства здравоохранения. Число работников таких лабораторий огромно. Они осуществляют контроль за состоянием чистоты атмосферы, химического состава почв, природных, питьевых, сточных вод. В течение многих лет разработку и внедрение методов промышленно-санитарной химии в СССР проводили институты охраны труда, санитарии и гигиены. К сожалению, к настоящему времени единого комплексного научно-методического руководства этими работами пока не существует.

Конечно, широкое внедрение высокоэффективных мер контроля за состоянием окружающей среды (воды, воздуха и почвы) не предотвращает ее загрязнения, но является основой для своевременного обнаружения отдельного источника загрязнения и его локализации, а систематическое накопление и обобщение аналитических данных являются основой для прогнозирования и изменения режимов отдельных водных бассейнов или регионов в зависимости от различных факторов.

В аналитической химии широко используются такие разделы химии, как учение о химическом равновесии, химическая кинетика, неорганическая, органическая, коллоидная химия, электрохимия. Развитие многих методов анализа происходит под влиянием постоянного развития соответствующих разделов физики (например, успехи оптической, рентгеновской, радиочастотной спектроскопии определяют развитие соответствующих методов анализа) и в результате прогресса в приборостроении.