
- •Глава 1 Аналитическая химия и химический анализ 19
- •Глава 2 Метрологические аспекты химического анализа 55
- •Глава 3 Теоретические основы химических методов анализа 102
- •Глава 4 Химические методы анализа 195
- •Глава 5 Физико-химические и физические методы анализа. Общие вопросы 332
- •Глава 6 Принципы и возможности некоторых физико-химических и физических методов анализа 367
- •Глава 7 Методы разделения и концентрирования 467
- •Глава 8 Анализ объектов окружающей среды и некоторых других объектов* 538
- •Глава 9 Развитие аналитической химии и химического анализа 562
- •Предисловие для преподавателей
- •Рекомендации для студентов
- •Глава 1 Аналитическая химия и химический анализ
- •1.1. Химический анализ
- •1.2. Аналитическая химия как наука
- •1.3. Виды анализа
- •1.4. Методы анализа
- •1.5. Методики анализа и требования к ним
- •1.6. Основные стадии (этапы) количественного анализа
- •1.7. Работа аналитической лаборатории*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 Метрологические аспекты химического анализа
- •2.1. Химический анализ как измерение количества вещества
- •2.2. Погрешности анализа
- •2.3. Воспроизводимость результатов анализа и ее статистическая оценка
- •2.4. Правильность результата анализа и способы ее проверки
- •2.5. Статистическая обработка результатов анализа при нормальном распределении
- •2.6. Априорная оценка точности анализа и пути ее повышения*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3 Теоретические основы химических методов анализа
- •3.1. Реакции и процессы, используемые в анализе
- •3.2. Химические равновесия в растворах и их характеристики
- •3.3. Кислотно-основные процессы
- •3.4. Реакции комплексообразования и их применение в анализе
- •3.5. Процессы осаждения и их применение в анализе
- •3.6. Окислительно-восстановительные процессы в анализе
- •3.7. Кинетические факторы в химических методах анализа
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4 Химические методы анализа
- •4.1. Химические методы качественного анализа
- •4.2. Гравиметрический анализ
- •4.3. Титриметрический анализ. Общие вопросы
- •4.3.1. История и принцип метода
- •4.3.2. Виды титриметрического анализа
- •4.3.3. Индикаторы
- •4.3.4. Расчет результатов титриметрического анализа
- •4.3.5. Техника титриметрического анализа
- •4.3.6. Моделирование процесса титрования
- •4.4. Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)
- •4.4.1. Принцип метода
- •4.4.2. Кривые кислотно-основного титрования
- •4.4.3. Кислотно-основные индикаторы и их выбор
- •4.4.4. Кислотно-основное титрование в неводных средах
- •4.5. Комплексометрия
- •4.5.1. История и принципиальные основы метода
- •4.5.2. Комплексонометрия
- •4.5.3. Кривые комплексонометрического титрования*
- •4.6. Осадительное титрование. Аргентометрия
- •4.7. Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрические методы)
- •4.7.1. Кривые редоксметрического титрования. Редокс-индикаторы
- •4.7.2. Практическое применение редоксметрического титрования
- •4.8. Кинетические и биохимические методы анализа*
- •4.8.1. Кинетические методы
- •4.8.2. Ферментативные и иммунохимические методы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 Физико-химические и физические методы анализа. Общие вопросы
- •5.1. Классификация инструментальных методов. Градуировочные функции
- •5.2. Чувствительность и селективность методик
- •5.3. Фон и способы его снижения. Оценка предела обнаружения
- •5.4. Инструментальные методы качественного анализа
- •5.5. Количественный анализ с применением инструментальных методов
- •5.6. Автоматизация анализа. Сенсоры*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 Принципы и возможности некоторых физико-химических и физических методов анализа
- •6.1. Электрохимические методы анализа
- •6.1.1. Потенциометрический метод анализа
- •6.1.2. Вольтамперометрические методы
- •6.1.3. Кулонометрия и электрогравиметрия
- •6.2. Методы атомной спектроскопии. Атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный анализ
- •6.2.1. Классификация и основные принципы спектроскопических методов
- •6.2.2. Атомно-эмиссионный спектральный анализ
- •6.2.3. Атомно-абсорбционный спектральный анализ
- •6.3. Методы молекулярной спектроскопии. Фотометрический и люминесцентный анализ
- •6.3.1. Теоретические основы молекулярно-абсорбционной спектроскопии
- •6.3.2. Фотометрический анализ
- •6.3.3. Особые варианты фотометрического анализа*
- •6.3.4. Аналитическое применение инфракрасной спектроскопии*
- •6.3.5. Люминесцентный анализ*
- •6.4. Некоторые другие методы анализа*
- •6.4.1. Рефрактометрия
- •6.4.2. Рентгеновская спектрометрия
- •6.4.3. Масс-спектрометрия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7 Методы разделения и концентрирования
- •7.1. Назначение и классификация методов
- •7.2. Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования
- •7.3. Экстракция в анализе
- •7.4. Ионообменные процессы в анализе
- •7.5. Хроматографический анализ. История и принцип метода
- •7.6. Жидкостная хроматография. Методы вэжх, иох и тсх
- •7.7. Газовая хроматография
- •7.8. Способы качественного и количественного хроматографического анализа
- •7.9. Селективность и эффективность разделения*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8 Анализ объектов окружающей среды и некоторых других объектов*
- •8.1. Анализ геологических объектов и металлов
- •8.2. Органические соединения
- •8.3. Объекты окружающей среды и показатели их состава
- •8.4. Отбор, консервирование и хранение проб воздуха и воды
- •8.5. Методы анализа объектов окружающей среды
- •8.6. Применение тест-методов в анализе объектов окружающей среды
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 Развитие аналитической химии и химического анализа
- •9.1. История аналитической химии1
- •9.2. Особенности современного этапа в развитии аналитической химии
- •9.3. Применение компьютеров в аналитической химии*
- •9.4. Актуальные проблемы современной аналитической химии
- •Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой Литературы Основной
- •Дополнительный
- •Приложение Аналитическая химия в школе (для студентов и преподавателей педвузов)
- •Издательство ОмГу
- •644077, Г. Омск 77, пр. Мира, 55а
Рекомендации для студентов
Основная цель данной книги – познакомить студента с современной аналитической химией. Ознакомиться с этой наукой должны не только будущие химики-аналитики, но и те, кто не собирается профессионально заниматься химическим анализом, а их гораздо больше. Возникает естественный вопрос: для чего это нужно?
Во-первых, хорошо известно, что проводить какие-либо анализы время от времени приходится многим выпускникам, а не только тем химикам, которые специально готовились работать в контрольно-аналитических лабораториях.
Во-вторых, любой специалист (химик, учитель, инженер, врач и т. п.) должен представлять себе возможности современной аналитической химии. Ведь в основе ряда естественных наук (не только химии!), как и в основе многих отраслей современного промышленного производства, лежит информация о химическом составе веществ, т. е. результаты анализов. Надо все-таки представлять себе, как получали и получают эту информацию, насколько ей можно доверять.
В-третьих, с результатами химических анализов имеют дело все люди, независимо от их специальности. Пример – анализ крови, необходимый, чтобы поставить диагноз или подтвердить (в ходе криминалистической экспертизы) невиновность человека. Другой пример – регулярные анализы пищевых продуктов, питьевой воды, воздуха. Надежность таких анализов обеспечивает безопасность населения.
В-четвертых, изучение аналитической химии научит Вас работать с измерительными приборами и химической посудой, поможет разобраться во многих химических и физических процессах, глубже овладеть смежными науками, сделать свое мышление более логичным, а руки – более умелыми.
Наконец, последнее по счету, но не последнее по важности основание: изучать аналитическую химию, а особенно самому делать какие-либо анализы – очень интересно!
Данное пособие предназначено для первого знакомства с современной аналитической химией. Полезно изучить очередную главу пособия до того, как Вы прослушаете соответствующую лекцию, тогда Вы гораздо лучше поймете, о чем говорит лектор. Конечно же, проработать материал пособия надо до того, как Вы начнете выполнять лабораторные работы, в которых придется применять этот материал.
Изучив очередную главу, ознакомьтесь с приведенными после нее контрольными вопросами. Попробуйте ответить на них (вслух или в письменном виде), не заглядывая в учебник. Если что-то показалось Вам неясным, прочтите соответствующий раздел пособия еще раз, даже составьте краткий конспект. Стоит заглянуть и в другие книги. Например, материал по гравиметрии и титриметрии весьма подробно изложен в учебнике В.Н. Алексеева «Количественный анализ». Эта книга во многом устарела, но она очень хорошо написана, поэтому с давних пор пользуется любовью студентов. А материал по качественному анализу гораздо полнее изложен в книге Н.Я. Логинова и соавторов «Аналитическая химия» или в учебнике А.П. Крешкова (Т. 1).
Учебное пособие, которым Вы начинаете пользоваться, предполагает, что Вы уже освоили курсы неорганической (общей) химии, физики и высшей математики, не забыли школьные курсы химии, биологии и элементарной математики. Особенно важен в этом отношении школьный материал по органической химии. Если Вы не уверены в своих знаниях, заранее повторите или заново изучите соответствующий материал, иначе, изучая курс аналитической химии, Вы потратите время зря.
Учтите, что данное пособие содержит лишь минимум сведений о современной аналитической химии. После того как Вы проработаете эту книгу (целиком или какой-либо ее раздел) и прослушаете лекции, обратитесь к учебникам более высокого уровня, в которых тот же материал излагается глубже и полнее, с необходимыми математическими выкладками и физическими обоснованиями. Например, в книге «Основы аналитической химии», написанной специалистами Московского госуниверситета под руководством акад. Ю.А. Золотова, или в недавно переведенном на русский язык учебнике под редакцией Р. Кельнера и соавторов. Повторно изучать программный материал по учебникам повышенного уровня целесообразно перед семинаром и совершенно необходимо перед экзаменом. В этой книге есть и такой материал, о котором вряд ли будут спрашивать Вас на экзамене. Но соответствующие разделы надо прочесть, чтобы лучше разобраться в возможностях современной аналитической химии, глубже понять материал основных разделов. Внепрограммные для некоторых вузов разделы напечатаны более мелким шрифтом.
Авторы, вырастившие уже не одно поколение химиков-исследова-телей и учителей химии, надеются, что и Вы с помощью этой книги сумеете успешно овладеть необходимыми знаниями в области химического анализа. Желаем Вам успеха в работе!