Химические, физические и физико-химические методы анализа

ПРЕДМЕТ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Любое вещество состоит из одного или нескольких химических элементов. Например, алмаз состоит из, углерода, вода и пероксид водорода – из водорода и кислорода, а аммиак и гидразин – из азота и водорода.

Установить состав вещества – значит определить, какие химические элементы образуют это вещество. Такая задача решается методами химического анализа. Однако эти методы дают возможность установить не только какие элементы входят в состав любого вещества, но и в каких количественных соотношениях.

Аналитическая химия – это наука о методах анализа вещества. Предметом этой науки является теория и практика анализа. Химический анализ – это получение опытным путем данных о химическом составе вещества методами, которые рекомендует аналитическая химия.

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

В зависимости от задач и методов различают качественный и количественный анализ. Цель качественного анализа – определение; элементного или изотопного состава вещества. При анализе органических соединений находят непосредственно отдельные химические элементы, например углерод, серу, фосфор, азот или функциональные группы. При анализе неорганических соединений определяют, какие ионы, молекулы, группы атомов, химические элементы составляют анализируемое вещество.

Цель количественного анализа – установление количественного соотношения составных частей вещества. По результатам количественного анализа можно определить константы равновесия, произведения растворимости, молекулярные и атомные массы. Количественному анализу обычно предшествует качественный анализ.

ХИМИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Анализ веществ проводят с помощью химических, физических или физико-химических методов. Химические методы основаны на химических реакциях. Для анализа используют только такие реакции, которые сопровождаются наглядным внешним эффектом, например изменением окраски раствора, выделением газов, выпадением или растворением осадков и т. п. Эти внешние эффекты и будут в данном случае аналитическими сигналами. Происходящие химические изменения называют аналитическими реакциями, а вещества, вызывающие эти реакции – химическими реагентами.

При анализе физическими методами не прибегают к химическим реакциям, а изучают физические свойства вещества с помощью приборов. К физическим методам относят спектральный анализ, люминесцентный, рентгеноструктурный и другие способы анализов.

С помощью физико-химических методов изучают физические явления, которые происходят при химических реакциях. Например, в колориметрическом методе измеряют интенсивность окраски в зависимости от концентрации вещества, в кондуктометрическом анализе измеряют изменение электрической проводимости растворов и т. д.