Развитие аналитической химии, вклад русских ученых в развитие аналитической химии

Лекция № 1

«ВВЕДЕНИЕ»

Содержание лекции:

Предмет «Аналитической химии», ее значение и задачи. Развитие аналитической химии, вклад русских ученых в развитие аналитической химии. Связь аналитической химии с другими дисциплинами. Современные достижения аналитической химии как науки. Объекты аналитического анализа. Методы химического анализа. Основные характеристики методов. Требования, предъявляемые к анализу веществ.

1. Предмет «Аналитической химии», ее значение и задачи

Аналитическая химия – это раздел химической науки, разрабатывающий методы и приемы качественного и количественного анализа вещества

Предметом аналитической химии как науки является теория и практика химического анализа.

Задача аналитической химии — развитие теории химических и физико-химических методов анализа, процессов и операций в научном исследовании.

Состав веществ и материалов имеет качественную и количественную характеристики. Качественный состав указывает на наличие в веществе определенных химических элементов (элементный состав), функциональных групп (функциональный состав), а также индивидуальных химических соединений в смеси (молекулярный состав). Количественный состав описывает количественное содержание отдельных составляющих в веществе.

Развитие аналитической химии, вклад русских ученых в развитие аналитической химии

Аналитическая химия прошла большой исторический путь. Можно выделить следующие периоды: наука древних; алхимия (IV-XVI вв.), иатрохимия (XVI-XVII вв.), эпоха флогистона (XVII-XVIII вв.), период научной химии (XIX-XX вв.); современный период.

Анализ в древности.

- Изобретен первый аналитический прибор — весы, ареометр.

- Анализу подвергали руды, сплавы, изделия из драгоценных металлов. Например, с помощью папируса, пропитанного экстрактом чернильных орешков отличали медь от железа (в растворе сульфата железа папирус чернел).

Алхимический период - время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. 

- выполнен огромный объем экспериментальных работ, что обеспечило развитие техники химических операций и накопление обширной конкретной информации о свойствах веществ.

Период иатрохимии (лечебная химия).

Ее основатель Парацельс (1493-1541) считал, что «не добыванию золота, а защите здоровья должна служить химия».

Парацельс в лечении применял химические соединения различных металлов (ртути, свинца, меди, железа, сурьмы, мышьяка и др.), а также извлечения из растений. Он усовершенствовал ряд приборов и аппаратов для выполнения анализа. Вот почему Парацельса по праву считают одним из основоположников фармацевтического анализа, а иатрохимию — периодом зарождения фармацевтической химии.

Основоположник качественного анализа - английский ученый Роберт Бойль, который впервые описал методы обнаружения SO₄^2– и Cl^– ионов с помощью Ba²⁺ и Ag^– ионов, а также применил органические красители в качестве индикаторов (лакмус).

Основоположник количественного анализа – М.В. Ломоносов, который открыл закон сохранения веса веществ при химических реакциях.

Современник Ломоносова академик Т.Е. Ловиц установил взаимосвязь между формой кристаллов и их химическим составом: «микрокристаллоскопический анализ».

Первые классические работы по химическому анализу принадлежат академику В.М. Севергину, опубликовавшему «Руководство по испытанию минеральных вод». В 1844 г. профессор Казанского университета К.К. Клаус, анализируя «сырую платину», обнаружил новый элемент – рутений.

Переломным этапом в развитии аналитической химии, в становлении ее как науки было открытие периодического закона Д.И. Менделеевым (1869 г.).

В 1871 г. вышло первое руководство по качественному и количественному анализу Н.А. Меншуткина «Аналитическая химия».

Аналитическая химия создавалась трудами ученых многих стран. Неоценимый вклад в развитие аналитической химии внесли русские ученые: А.П. Виноградов, Н.А. Тананаев, И.П. Алимарин, Ю.А. Золотов, А.П. Крешков, Л.А. Чугаев, М.С. Цвет, Е.А. Божевольнов, В.И. Кузнецов, С.Б. Саввин и др.

3. Связь аналитической химии с другими дисциплинами

Методы аналитической химии используются в:

- минералогии, геологии, физиологии, микробиологии, а также в медицинских, агрономических (химический анализ почв и удобрений), экологией (экологический мониторинг), с криминологией (установление характера преступлений по остаткам материалов) и др.

Методами аналитической химии проводят анализ лекарственных средств, поэтому знание аналитической химии важно для фармацевта. Так как малейшие нарушения качества препаратов или лекарств, отклонения от необходимой дозы лекарства могут оказать вредное действие на больного человека.

Достижения аналитической химии сыграли определенную роль в развитии гуманитарных наук (археологии, искусствоведения и др.). Специалисты­ аналити­ки неоднократно получали Нобелевские премии и за создание принципиально новых методов анализа (масс-­спектрометрии, полярографии, газожидкостной хроматографии), и за фундаментальные достижения в области химии, физики и медицины (открытие изотопов, установление структуры сывороточных белков и т. п.), ставшие возможными благодаря применению новых аналитических ме­тодов.