Предмет и методы аналитической химии

Аналитическая химия – это наука о химических, физико-химических и физических методах изучения состава вещества. По своим целям аналитическая химия делится на два раздела – качественный и количественный анализ. Цель качественного анализа – обнаружение элементов или ионов, входящих в состав вещества. Для решения этой задачи в аналитической химии пользуются «аналитическими реакциями», т.е. такими реакциями, которые сопровождаются характерным внешним эффектом (выделение газа, образование осадка или окрашенного комплексного соединения и т.п.). Реакции с внешним эффектом, характерные только для одного иона или соединения, называются специфическими. Как правило, химические реакции в лучшем случае селективны, т.е. дают внешний эффект, характерный для нескольких ионов, соединений или элементов.

Кроме аналитических реакций в качественном анализе находят применение реакции, основанные на индивидуальных свойствах уже образовавшихся продуктов, например, на способность образовавшихся осадков растворяться в кислотах, щелочах и других реагентах. Такие реакции называются реакциями тождества.

Для обнаружения элементов при совместном присутствии в растворе, природном или промышленном объекте применяют дробный и систематический методы анализа. Дробный метод анализа заключается в обнаружении элемента с помощью специфических реакций. Применение этого метода ограничено, поскольку таких реакций мало. Чаще приходится прибегать к систематическому анализу, по которому проводится предварительное разделение всех элементов на отдельные группы, а обнаружение того или иного элемента с помощью характерных реакций осуществляется в присутствии ограниченного числа других элементов. Существует несколько схем систематического разделения, основанных на различном отношении групп ионов к действию определенных реагентов. Наиболее распространены кислотно-основная, сероводородная, экстракционные и хроматографические схемы катионов.

Аналитические реакции можно выполнять сухим и мокрым путем. При выполнении мокрым путем реакции протекают в растворе (обычно водном), чаще всего между ионами. Этот способ находит более широкое применение, чем «сухой», поскольку большинство реакций (но не все!) с характерным внешним эффектом протекают между ионами в растворах. При выполнении реакций сухим путем исследуемое вещество подвергается обработке (нагреванию, растиранию) в твердом виде. Систематический ход анализа обычно проводят мокрым путем в растворе исследуемого вещества.

По количеству вещества, необходимого для проведения анализа, различают макроанализ (0,5-1,0 г, 10-50 мл), полумикроанализ (50 мг, 1 мл), микроанализ (1 мг, 0,03 мл).

В практике анализа студенты используют полумикрометод при изучении систематических реакций и микрометод при выполнении микрокристаллоскопических и капельных реакций.

Техника качественного анализа Реактивы, посуда, аппаратура

Реактивами называют вещества, предназначенные для аналитических препаративных и иных работ в химических и других лабораториях. В лаборатории качественного анализа реактивы используют для выполнения аналитических реакций и проведения анализа.

На точность результатов анализа влияет чистота реактива, ее определяют по содержанию основного компонента и примесей. В учебных лабораториях чаще всего работают с неорганическими и органическими реактивами марки «х.ч.» (химически чистый) и «ч.д.а.» (чистый для анализа).

Различают реактивы индивидуального и общего пользования. Первые хранят в штативах для реактивов на рабочих местах учащихся. Реактивы общего пользования хранят в специальных штативах, которые помещают в отведенном для них месте или в вытяжном шкафу.