2. Розвиток аналітичної хімії у XVIII столітті

4.2.1. Виникнення способу аналізу за допомогою паяльної трубки

В XVIII столітті значна школа хіміків-аналітиків виникає у Швеції. Естафету європейських аналітичних досліджень передав туди німецький учений Йоган Кункель (1630-1703). Він син алхіміка при дворі герцога Гольштинського, був придворним аптекарем та хіміком ( чи алхіміком ) у різних князівствах, керував виробництвом скла. У книзі про мистецтво скляної справи, що вийшла в 1679 році ( переклад книги А. Нері з примітками та доповненнями Кункеля) він рекомендував паяльну трубку (див. Рис. 4.1), як інструмент для пробірного аналізу металів та різних мінералів. В 1688 році він був запрошений у Швецію на посаду гірничого радника, він передав шведам паяльну трубку. Систематичне застосування паяльна трубка мала в роботах шведа Акселя Фредріка Кронстеда, тому його часто вважають винахідником трубки. Використовуючи трубку, він в 1751 році відкрив нікель. Аналіз проводили за кольором полум’я, яке забарвлювали ті чи інші допомогою трубки. Ця трубка була інструментом аналізу в хіміко-аналітичних лабораторіях до середини XIX століття, після чого її застосування поступово йде на спад.

4.2.2. Виникнення хімічної мінералогії

Швидкий розвиток гірничої справи в XVIII столітті вимагав розширення пробірної служби в усій Європі. Природно, потрібні були і спеціальні посібники з мінералогічного та пробірного аналізу. І вони з’являлись протягом усього століття.

В 1725 році вийшла книга Йоганна Фрідріха Генкеля (1678-1744), яка в російському перекладі називалась «Руководство по химическому рудословию» .Медик за освітою, він працював гірничим радником у Фрейнберзі в Саксонській державній хімічній лабораторії, яка в 1765 році була перетворена в Гірничу Академію. З осені 1739 по весну 1740 року у Генкеля вчився Ломоносов із трьома товаришами, які не зійшлися характером із педантичним, але досить ощадливим керівником. Методи аналізу Генкеля принципово не відрізнялись від прописів Агріколи, але були більш детальні, в них для ідентифікації використовувалось

Рис. 4.1. Паяльна трубка забарвлення скла оксидами (землями)

металів. Генкель вже міг проаналізувати

8-9 металів.

Книга вже згаданого вище Акселя Кронстеда (1722-1765) «Система мінералогії», що вийшла 1758 році, по суті представляє хімічну мінералогію. Можливо вперше в мінералогічній літературі викладені в книзі хімічні знання Кронстед використовує як хіміко-аналітичні ознаки окремих речовин.

4.2.3. Становлення хімічного аналізу твердих мінеральних тіл вологим шляхом

Для подальшого розвитку аналітичної хімії величезну роль зіграли дослідження Маргграфа в галузі аналізу твердих мінеральних тіл вологим шляхом. Андреас Сигізмунд Маргграф (1709-1782), аптекар за освітою, вивчав пробірне мистецтво у Генкеля, а з 1738 року і до кінця життя працював у хімічній лабораторії Берлінської Академії Наук. Його статей чекали сучасники і широко їх використовували. Найважливіше значення для аналітики мало його систематичне дослідження металів, в результаті чого були розроблені методики їх розділення. Так, в разі осадження лугом випадають осади металів, але в надлишку лугу розчиняються Zn та Ві, потім з осаду можна здобули Ag та Au, розчиняючи осад в амоніаці, залишається осад сполуки ртуті. Маргграф використовував червону кров’яну сіль як реактив на залізо, за кольором полум’я розрізняв K та Na. Але найцінніше в дослідженнях Маргграфа – розроблена ним загальна система та методика аналізу.

Видатним хіміком-аналітиком був швед Торберн Бергман, з іменем якого ми вже зустрічались, розглядаючи проблему хімічної спорідненості. Саме з Бергмана розпочинається справжній систематичний та науковий (а не імперичний) підхід до хімічного аналізу. Він увів поняття реагенту, розробив методику аналізу руд вологим шляхом, запропонував реагенти на велику кількість речовин. Він запропонував аналітичні форми для кількісного аналізу: для срібла – хлорид , для цинку – карбонат , для свинцю – сульфат та карбонат.

Більш правильними, ніж у Бергмана, були аналізи у Венцеля, з яким ми вже також знайомі завдяки проблемі хімічної спорідненості.

Серед хіміків-аналітиків кінця в XVIII століття треба згадати трьох.

Ричард Кірван (1733-1812), ірландець, аналізував мінеральні солі та води, результати його аналізів були для багатьох хіміків зразком для порівняння. Серед методичних досягнень Кірвана слід відзначити застосування борної кислоти для виявлення свинцю та розчину жовтої кров’яної солі для титрометричнного визначення заліза. Кінець титрування визначали за закінченням виділення осаду при подальшому додаванні реактиву.

Аналітичні методи Воклена та Клапрота, двох видатних хіміків, із якими ми також зустрічались, як із послідовниками Лавуазьє, в головному співпадають, хоч Клапрот, як вважають історики хімії, вніс в аналіз набагато більше нового, ніж Воклен. Суттєво нове Воклен уніс в аналітичну хімію відкритих ним хрому то берилію, випередивши Клапрота в його роботі з цими елементами. Аналітичні визначення Клапрота були настільки точними, що будь-яке помітне відхилення суми компонентів від 100% заставляло його шукати причини цих відхилень. Завдяки цьому він відкрив 4 елементи (уран, цирконій, титан та церій).

Серед аналітичних досягнень кінця XVIII століття слід відзначити розробку Лавуазьє методики аналізу органічних сполук, що базується на спаленні речовини в потоці кисню та визначенні об’єму кисню, що прореагував, і ваги вуглекислого газу, що поглинався в лужному розчині, а також його ж розробку принципів аналізу виміром не кінцевого продукту, а речовини, що витрачається на реакцію, тобто принципів, із яких виріс об’ємний аналіз.