В соответствии с определением аналитической химии как дисциплины, целью которой является развитие методов определения химического состава вещества, различают методы качественного и количественного анализа. В рамках качественного органического анализа весьма важными становятся методы идентификации вещества. Первоначально для определения качественного и количественного состава вещества использовали химические реакции получения соединений, обладающих тем или иным аналитическим признаком, например массой, окраской. Именно эта ситуация, для которой было характерно, что за определение качественного и количественного состава материальных тел несла ответственность химия, и была закреплена, отражена понятием «аналитическая химия». В этот достаточно длительный период развития, как существительное, так и определение к нему почти точно отражали содержание понятия. «Почти» только потому, что уже в самом начале аналитическая химия как часть, пусть небольшую, содержала, например, атомный эмиссионный анализ в виде качественных реакций на щелочные и щелочноземельные элементы, не говоря уже о том, что такой важнейший метод количественного анализа, как гравиметрический, основывался и основывается на измерении массы, т. е. физического свойства.
Однако в настоящее время знание состава окружающего материального мира в буквальном смысле слова стало жизненно важным, что и привело к резкому увеличению предметной области соответствующей научной дисциплины. Задачи аналитической химии перестали быть задачами только химии; реально существующая дисциплина для своих целей использует все формы движения материи. Следуя объектному принципу классификации естественных наук, методы аналитической химии можно разделить на физические, физико-химические, химические и биологические. Налицо ситуация, когда содержание понятия вступило в очевидное противоречие с его общепринятым определением.
Говорит ли это о том, что аналитическая химия исчезла как дисциплина? Конечно, нет, не исчезла, но одновременно необходимо считаться с тем, что аналитическая химия стала частью более общей дисциплины. Здесь не место обсуждать, как ее назвать, как кратко определить понятие этой дисциплины, отметим только, что понятие «химия» част, уходит из названий соответствующей дисциплины, журналов, учебников, и поэтому желающих познакомиться с дискуссией о названии дисциплины отошлем к специальной литературе.
В рамках данной книги мы будем понимать под аналитической химией и дисциплину в целом, и ту ее часть, которая основана на использовании химических реакций.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Большое разнообразие аналитических задач и средств их решения привело к довольно развитой системе терминов, используемых для характеристики методов и методик анализа. Остановимся только на основных обще аналитических терминах. Методики количественного анализа характеризуются, прежде всего, рабочим интервалом определяемых содержаний или динамическим диапазоном, нижней и верхней границей
16
определяемых содержаний. Для характеристики качественного метода определения используют понятие «предел обнаружения», т. е. минимальное количество или концентрацию вещества, которую можно обнаружить с заданной воспроизводимостью. Эти характеристики оценивают на основе общих правил статистической обработки результатов определения.
В зависимости от того, определяется ли содержание каждого компонента в пробе или только некоторых, говорят о полном или частичном анализе. Под элементным анализом понимают такой анализ, в результате которого необходимо определить содержание каждого элемента независимо от того, в составе какого соединения данный элемент находится в пробе.
Напротив, целью функционального анализа является определение содержания элементов в виде тех или иных функциональных групп, а целью фазового анализа — распределение элементов по отдельным фазам образца.
Иногда очень важной величиной является масса пробы,
необходимая и достаточная для проведения анализа, метод
анализа в зависимости от массы пробы (в г) делят на следующие группы: макро 0,1 — 1,0; полумикро 0,01—0,10;
микро 0,001—0,010 и ультрамикрометоды — < 0,001.
Трудоемкость, эффективность анализа часто определяются содержанием элемента в пробе, и в зависимости от содержания говорят о главных (> 1%), второстепенных (0,01 — 0,1%) и микрокомпонентах или компонентах, присутствующих в пробе в следовых количествах (< 0,01 %).
В последнем случае часто необходимо проводить предварительное их концентрирование.
Терминология научного языка вообще и языка аналитической химии в частности отражает реальное развитие дисциплины; термины могут выпадать из языка, если потребность в знании исчезает, и, наоборот, новые, возникающие, вновь зарождающиеся области знания требуют создания новых терминов. К системе терминов нельзя подходить как к чему-то застывшему, неизменному. Например, снижение значения классического качественного химического анализа, основанного на химических реакциях в водных растворах, привело к тому, что термин «предельное разбавление» практически не встречается в современной научной литературе по аналитической химии. Примером обратной ситуации может служить следующая.
До настоящего времени чаще всего при необходимости
определения состава того или иного объекта анализа — воз -
духа, речной воды, потока технологической жидкости — отбирают часть этого объекта — пробу, и эту пробу анализируют.
Такой метод называют дискретным. В последнее время все
чаще стало необходимым определять состав объекта непосредственно в потоке, т. е. используя непрерывные методы анализа. Увеличение объема аналитической работы привело к необходимости создавать устройства, позволяющие интенсифицировать производительность работы аналитика, что в свою очередь привело к созданию лабораторных и промышленных авто анализаторов и автоматических методов анализа.
Первоначально «автоматизировалась» одна или несколько операций анализа. Современные автоанализаторы позволяют автоматизировать всю процедуру анализа, начиная от отбора и подготовки пробы к анализу и кончая записью результатов анализа и выдачи ее потребителю. Автоанализаторы могут использоваться как в лаборатории, так и в промышленности.
Выше, в разд. 1.2, мы уже отмечали, что сейчас фактически оформилась новая область аналитической химии — автоматические методы анализа промышленных потоков. В англоязычной литературе эта область обозначается как Process Analytical Chemistry, в литературе на немецком языке используется соответственно термин ProzefJanalytic. При переводе книги последний термин был переведен как «анализ процессов», или «динамический анализ», задача которого была определена как «контроль за макроскопическими потоками материалов или за ходом производственного процесса». Наконец, совсем недавно для обозначения этой области был предложен термин «промышленная аналитическая химия».
В ответ на требования промышленности аналитическая химия предложила несколько вариантов решения проблемы создания автоанализаторов, удовлетворяющих требованиям промышленности.
Первая реакция, естественно, привела к выбору методов, удовлетворяющих новым требованиям, из классических, уже имеющихся методов анализа. Наряду с этим стали разрабатываться и принципиально новые. Расширение области применения автоанализаторов обусловило создание автономных, дистанционных, миниатюрных и селективных датчиков состава, для обозначения которых в современной научной литературе часто используют термин химический сенсор или просто сенсор. Появление таких терминов, как промышленная аналитическая химия, сенсор, сенсорный анализ, и нечеткость их определений говорят о формировании новой области аналитической химии, новой области знания, ранее не отраженной в понятиях, не зафиксированной отдельным словом. Развитие этой области обусловлено новыми задачами аналитической химии, задачами контроля окружающей среды, автоматизации химических и биотехнологических производств.
Заканчивая обзор основных общенаучных терминов ана-литической химии, можно дополнить этот список, отметив, что в данном учебнике по аналитической химии качественный анализ представлен в варианте дробного качественного анализа, а из количественных методов будут рассмотрены гравиметрические и кислотно-основные, окислительно-восстановительные и комплексон метрические титриметрические методы, причем авторы не делали различия между органическим и неорганическим анализом. Термины, относящиеся к конкретным методам анализа, будут даны в соответствующих главах.
Статью подготовил ведущий маркетолог-аналитик Воронов Валерий Иванович. 
