2 Основные понятия аналитической химии и анализа веществ

Объект химического анализа – это может быть партия минерального (руда) и вторичного (металлолом) сырья, партия химического продукта (метанол, полиэтилен), партия металлургического продукта (выплавленная сталь,), партия пищевого продукта (сок), партия материала (полиэтиленовая плёнка, кремниевая пластина, жесть), партия продукта бытовой химии (шампунь, стиральный порошок), природная, сточная, технологическая или питьевая вода, атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, изделие из ювелирного сплава, товарная нефть из резервуара, листья или корни растения, зерно, кровь человека и т.д. и т.п.

Вещество объекта химического анализа - механическая или физико-химическая смесь атомов (элементов) и химических и соединений.

Например, речная вода это объект анализа, а вода, представляющая собой механическую (взвешенные частицы) и физико-химическую смесь (гидратированные ионы, аквакомплексы и др.) множества растворимых и нерастворимых в ней химических соединений органической и неорганической природы как природного (гуминовые вещества, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды кальция и магния и другие компоненты), так и техногенного (пестициды и другие компоненты) происхождения – это вещество объекта химического анализа.

Вещество объекта химического анализа может находиться в различных агрегатных состояниях. Например, растение – это объект анализа, а зола, полученная после сжигания растения и содержащая смесь твердых неорганических химических соединений - углерод, окислы и соли металлов, – это вещество объекта анализа.

Химический состав вещества объекта анализа – совокупность компонентов, из которых состоит вещество объекта анализа. Под компонентом понимают химический элемент, изотоп, молекулу, радикал, функциональную группу, группу или класс химических соединений, обладающих определёнными свойствами и т.д.

Химический анализ вещества объекта анализа – определение компонентов химического состава вещества объекта анализа, например, компонентов подземной воды.

Часть вещества объекта анализа, переданная в аналитическую лабораторию для проведения химического анализа, принято называть пробой.

Научная основа химического анализа – аналитическая химия. Это наука о принципах, методах, средствах измерения и способах определения химического состава веществ и установления его химического строения (структуры).

Можно выделить три крупных направления исследований в области аналитической химии: общие теоретические основы принципов, методов, средств и способов определения состава веществ; разработка методов анализа (например, в ТПУ на кафедре физической и аналитической химии разработан в 60-е – 80-е годы 20-го века метод инверсионной вольтамперометрии); аналитическая химия отдельных элементов (например, аналитическая химия вольфрама) и объектов (например, аналитическая химия атмосферы). В теоретических основах аналитической химии существенное место занимает метрология химического анализа, в том числе статистическая обработка результатов анализа, проверка правильности результатов анализа.

Теория аналитической химии включает учение

-- о новых принципах и методах химического анализа

--- об отборе рабочих и подготовке аналитических проб к анализу (средство и способ);

--- о схемах анализа и выборе методов анализа (способ);

--- о принципах и путях автоматизации химического анализа и применения ЭВМ (средство и способ);

--- об основах народнохозяйственного использования результатов химического анализа (достоверность результатов и выводов).

На современном этапе развития аналитическая химия – это междисциплинарная наука, основанная на теоретических и практических достижениях

-- физической, неорганической, органической химии, физики (принципы, методы, средства измерения и способы определения состава веществ);

-- математики, информатики (способы обработки аналитических сигналов и результатов анализа),

-- материаловедения, измерительной техники, (средства измерения состава веществ);

-- биологии и генной инженерии (принципы, методы, средства измерения и способы определения состава веществ).

Конечная практическая цель аналитической химии как науки теоретически обосновать и разработать схемы химического анализа вещества различных объектов, позволяющие получать сопоставимые и достоверные результаты о химическом составе вещества объекта анализа. Схема анализа на практике обычно представляют в виде методики химического анализа конкретного вещества.