1. Введение

Аналитическая химия является одним из важнейших разделов современной химии.

Аналитическая химия – это наука о методах определения качественного и количественного состава веществ или их смесей. Качественный анализ позволяет установить, какие компоненты входят в анализируемый объект.

Количественный анализ решает вопрос о количественном содержании компонентов.

Все аналитические методы основаны на получении и измерении аналитического сигнала.

Аналитический сигнал – это отклик искомого компонента на определенное воздействие.

Аналитический сигнал может быть выражен выпадением осадка, изменением окраски, выделением газа, окрашиванием пламени, т.е. каким-либо внешним эффектом или графическими кривыми и цифрами на приборе.

Теоретическую основу аналитической химии составляют физико-химические законы и теории: периодический закон Д.И.Менделеева, стехиометрические законы химии, закон действующих масс, теория растворов, теория окислительно-восстановительных реакций, теория комплексных соединений, химическая термодинамика и химическая кинетика.

Аналитическая химия находится в постоянном движении и развитии. Методы анализа изменяются, совершенствуются. Для решения проблем аналитической химии привлекаются законы физики, математики, биологии, используются физические и физико-химические методы. Таким образом, аналитическая химия становится междисциплинарной наукой.

Аналитическая химия имеет два аспекта – фундаментальный и прикладной. Это выражается в том, что с одной стороны, она развивает теоретические основы анализа веществ, создает новые методы и приборы (фундаментальный аспект), а с другой стороны имеет огромное практическое значение для самых разнообразных областей человеческой деятельности – металлургии, химической промышленности, космической техники, фармацевтической промышленности, агропромышленного комплекса (прикладной аспект).

Сельскохозяйственное производство ставит перед аналитической химией свои специфические задачи.

Аналитическая химия составляет теоретическую и методическую основу агрохимического анализа. С помощью аналитической химии устанавливают содержание в почве важнейших элементов питания растений – макроэлементов (азота, фосфора, калия и др.) и микроэлементов (железа, марганца, цинка, меди и др.), определяют характер среды почвы (кислая, нейтральная, щелочная), характеризуют качество продукции растениеводства, контролируют содержание токсичных веществ в растениях и пищевых продуктах, проводят систематическое слежение за загрязненностью окружающей среды.

Знание аналитической химии необходимо студентам сельскохозяйственного вуза для последующего изучения агрохимии и почвоведения, физиологии растений и микробиологии, химической защиты растений, процессов переработки продукции сельскохозяйственного производства, а также для проведения агрохимического исследования при выполнении дипломных работ или научно-исследовательского эксперимента.

Краткая история развития аналитической химии.

Аналитическая химия прошла большой исторический путь. Еще в глубокой древности проводились испытания различных материалов, например, установление пригодности руды для получения из нее металла, оценка содержания драгоценных металлов в изделиях из них.

Алхимики в XIV –XVI в.в. ввели взвешивание, создали химические методы различия веществ. ВXVII в. число этих способов было увеличено.

Основоположником аналитической химии является Р. Бойль (Англия, XVШ в.), который ввел представление о химическом анализе, систематизировал качественные реакции. Большой вклад в развитие аналитической химии внесли А.Лавуазье, К.Шееле, М.В.Ломоносов. Количественный анализ базируется на законе сохранения масс Ломоносова (XVIII в.).Методика систематического качественного анализа создана в XVIII в. (Т.Бергман) и усовершенствована в XIX в. (Л.Тенар, Л.Вокелен, Г.Розе, К. Фрезениус).В XIX в. был создан титриметрический метод анализа (Ж.Гей – Люссак, В.М.Севергин), разработаны методы анализа газов (Р.Бунзен), усовершенствован гравиметрический анализ (Я.Берцелиус).

В конце XIX в. создана теория аналитической химии. Фундаментом теории стал периодический закон Д.И.Менделеева. Химико – аналитические свойства элементов и их ионов зависят от электронной конфигурации атомов и ионов, от величины заряда и радиуса иона, от потенциала ионизации. Большое влияние на развитие аналитической химии оказала химическая теория растворов Д.И. Менделеева, а также теория строения органических соединений А.М. Бутлерова.

Русские ученые внесли большой вклад в теорию аналитической химии.

В.М.Севергин (1801 г.) написал первое пособие по аналитической химии.

Н.А.Меншуткин (60 – е годы XIX в.) научно обосновал системы, методы и важнейшие операции, применяемые в анализе, оформил аналитическую химию в самостоятельную научную дисциплину, издал курс “Аналитической химии”. В XX в. М.А.Ильинский и Л.А.Чугаев внесли в практику органические аналитические реактивы. М.А.Тананаев разработал дробный метод качественного анализа, усовершенствовал гравиметрический анализ. А.К.Бабко и И.П.Алимарин внесли большой вклад в аналитическое использование комплексных соединений. Русский ученый М.С.Цвет предложил оригинальный метод исследования, основанный на различной сорбируемости компонентов, получивший название хроматографического анализа. Метод газовой хроматографии разработал А.А.Жуховницкий, метод тонкослойной хроматографии – Н.А.Измайлов. Благодаря работам С.И. Вавилова, Г.С.Ландсберга и др. важным методом аналитического контроля стал эмиссионный спектральный анализ.

Ю.А.Золотов, И.П.Алимарин, В.И.Кузнецов, А.И.Бусев внесли существенный вклад в теорию экстракционного концентрирования и разделения элементов. Ю.А.Золотов успешно развивает высокоэффективную газожидкостную хроматографию. Труды российских ученых по аналитической химии представляют собой крупный вклад в мировую химическую науку.

В настоящее время аналитическая химия – это комплексная интегральная наука, основанная на исследовании фундаментальных основ и современных достижений более 40 научных дисциплин ( химических, физических, математических, биологических, технических, геологических , теорий информации).

В Саратовском государственном университете им. Н.Г.Чернышевского кафедра аналитической химии и экологии является ведущим центром в России, где развиваются новые пути модификации свойств органических реагентов, найдены способы оптимизации определений более 30 элементов и десятков органических соединений. Под руководством д.х.н., проф., член.-корр. РАЕН Черновой Р.К. сотрудниками кафедры д.х.н., проф., акад. РАЕН Штыковым С.П., д.х.н., проф. Кулапиной Е.Г., д.х.н., проф. Панкратовым А.Н. развивается теория действия и практика применения в анализе органических реагентов, модифицированных поверхностно-активными веществами (ПАВ).