Понятие аналитической химии, её цели и задачи. Химический анализ, его задачи

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Харитонов Ю.Я
Аналитическая химия. Аналитика. Кн.1: Общие теоретические основы. Качественный анализ.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Харитонов Ю.Я
Аналитическая химия. Аналитика. Кн.2: Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Харитонов Ю.Я.,
Джабаров Д.Н.,
Григорьева В.Ю.
Аналитическая химия. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа: практикум

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Харитонов Ю.Я,
Григорьева В.Ю.
Примеры и задачи по аналитической химии

План лекции
1. Понятие аналитической химии, её цели и задачи.
2. Краткий исторический очерк развития аналитической химии.
3. Основные понятия аналитической химии.
4. Применение методов аналитической химии в фармации.
5. Подготовка образца к анализу.

Понятие аналитической химии, её цели и задачи

Понятие аналитической химии, её цели и задачи
Предмет аналитической химии – совершенствование существующих и
разработка новых методов анализа, их практическое применение, исследование теоретических основ аналитических методов.
Основная цель – обеспечить в зависимости от поставленной задачи точность, высокую чувствительность, экспресность и (или) избирательность анализа.

Задачи аналитической химии:
накопление и поддерживание базы
положительного опыта приемов и принципов
реализации методов исследования веществ;
развитие теории методов анализа, процессов и
операций исследования веществ;
усовершенствование и научное обоснование
уже существующих методов;
разработка новых методов определения
веществ.
Понятие аналитической химии, её цели и задачи

История развития аналитической химии
Анализ в древности.
Первый аналитический прибор — весы.
Второй по времени появления аналитический прибор — ареометр — определяли концентрации веществ по удельному весу.

Основные этапы развития аналитической химии
Период иатрохимии
Появились новые способы обнаружения веществ, основанные напереводе их в раствор:
открыта реакция серебра с хлорид-ионами;
введено понятие “осаждение”, “осадок”;
введен термин “химический анализ”
Роберт Бойль (XVII в.) впервые применил индикаторы для определения кислотности и щелочности растворов ;
Роберт Бойль отделил химию от медицины.
История развития аналитической химии

Время теории флогистона (XVIII в)
Создан газовый анализ.
Открыты кислород и водород (Дж. Пристли, К. Шееле, Дж. Блэк)
Получена К. Шееле щавелевая кислота, которая впервые применена как реагент на кальций.
А. Маргграф начал использовать микроскоп в химическом анализе, ввел новые
методы, в том числе способ определения серебра с помощью хлорида.
Шведский химик Т. Бергман придал статус химическому анализу как отдельному
направлению науки — аналитической химии, создал первую схему качественного
химического анализа.
Заложены основы титриметрического анализа. Основан метод гравиметрического (весового) анализа.
История развития аналитической химии

Период научной химии (конец XVIII —XIX вв)
Открытия А. Л. Лавуазье кислородной теории горения, закона сохранения вещества, различия между элементами и соединениями.
Становление законов стехиометрии — фундаментальной базы аналитической химии.
Использование Рихтером термина “стехиометрия”,
Определение Рихтером и Я.Берцелиусом атомных весов элементов, введение символов элементов, химических формул.
Создание Берцелиусом основ метрологии анализа.
История развития аналитической химии

История развития аналитической химии

Разработка атомно-эмиссионного спектрального анализа физиком Г. Кирхгофом и химиком Р. Бунзеном.
Разработка колориметрических, фотометрических методов инструментального анализа.
Открытие хроматографии (М. С. Цвет, 1903) и последующее создание разных вариантов хроматографического метода.
Появление физических и химических методов анализа — масс-спектрометрических, рентгеновских, ядерно-физических, новых вариантов электрохимических методов.
Н. А. Тананаев разработал капельный метод качественного анализа.
История развития аналитической химии

Период современной аналитической химии:
- расширение арсенала методов анализа, особенно в сторону физических и
биологических;
- автоматизация и математизация анализа;
- создание приемов и средств локального, неразрушающего, дистанционного,
непрерывного анализа;
- новый подход к решению задач о формах существования компонентов в
анализируемых пробах;
- появление новых возможностей для повышения чувствительности, точности
и экспрессности анализа;
- широкое использование компьютеров, лазеров, лабораторных роботов;
увеличение роли аналитического контроля, особенно объектов окружающей
нас среды.
История развития аналитической химии

Лауреаты Нобелевской премии в области аналитической химии
Первую премию, которая была присуждена за чисто аналитическую работу – премию по химии (1923 г) получил австрийский химик-аналитик Фриц Прегль за разработку методов микроанализа органических веществ.
Д. Хевеши (1943 г.) «за работу по использованию изотопов в качестве меченых
атомов при изучении химических процессов».
Арне Тиселиус (1948 г) «за исследование электрофореза и адсорбционного анализа, особенно за открытия, связанные со сложной природой сывороточных белков».
Англичанин А. Мартин и Р. Синдж (1952 г) за разработку методов
распределительной хроматографии, за создание первой теории хроматографического
разделения веществ («теория тарелок»).
История развития аналитической химии

Ярослав Гейровский (1959 г) в области полярографии.
Премия по физиологии и медицине 1977 г. была присуждена американке Розалин
Ялоу «за развитие радиоиммунологических методов определения пептидных
гормонов».
В 2002 г. за развитие методов идентификации и выяснения структуры биологических макромолекул получили премию трое ученых из разных стран. Методы, которые они разрабатывали, — это новые варианты масс-спектрометрии и ядерного магнитного резонанса.
История развития аналитической химии

Основные понятия аналитической химии
Анализ вещества – получение опытным путем данных о химическом составе вещества любыми методами – физическими, химическими, физико-химическими.
Метод анализа - принципы, положенные в основу анализа вещества.
Методика анализа – подробное описание всех условий и операций анализа.

Основные понятия аналитической химии
Современная аналитическая химия имеет три основных раздела:
- качественный химический анализ
- количественный химический анализ
- инструментальные (физические и физико-химические) методы анализа

Основные понятия аналитической химии
Качественный химический анализ- это определение (открытие) химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе.
Задача- выяснение качественного состава
вещества, т.е. обнаружение компонентов
веществ (элементов, молекул, ионов, функциональных групп).

Количественный химический анализ – это
определение количественного состава вещества.
Задача количественного анализа – определить количественные соотношения между составными частями вещества, то есть определить процентное
содержание любых элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в нем.
Основные понятия аналитической химии

Основные понятия аналитической химии
Инструментальные (физические и физико-химические) методы анализа – это методы, основанные на использовании зависимостей между измеренными физическими свойствами веществ и их качественным и количественным составом.

Основные понятия аналитической химии
Элементный анализ – это качественный и (чаще всего) количественный химический анализ, в результате которого определяют, какие химические элементы и в каких
количественных соотношениях входят в состав анализируемого вещества.
Функциональный анализ – открытие и определение различных функциональных групп, например, аминогруппы NH2, нитрогруппы NO2, карбонильной С=О, карбоксильной СООН, гидроксильной ОН, нитрильной СN групп и др.

Основные понятия аналитической химии
Молекулярный анализ – открытие молекул и определение молекулярного состава анализируемого вещества, т.е. выяснение того, из каких молекул и в каких количественных соотношениях состоит данный анализируемый объект.
Фазовый анализ – открытие и определение различных фаз (твердых, жидких, газообразных), входящих в
данную анализируемую систему.

Применение методов аналитической химии в фармации
Фармацевтический анализ - определение качества лекарств и лекарственных средств, изготовляемых промышленностью и аптеками.
Фармацевтический анализ включает:
- анализ лекарственных препаратов, лекарственного сырья,
- контроль производства лекарств,
- токсикологический анализ (определение содержания токсических веществ) в объектах растительного и животного происхождения, судебно-химический анализ.