В практическом пособии теоретическая часть посвящена краткому изложению основ химических, физических и физико-химических методов обнаружения, разделения и концентрирования элементов. Рассмотрены главные типы химических равновесий: протолитическое, окислительно-восстановительное, раствор — осадок, комплексообразования. Представлены основные сведения о спектральных (эмиссионном спектральном и люминесцентном) ме-
тодах анализа, экстракции и хроматографии. В практической части дано опи-аналитических реакций обнаружения элементов, в том числе люминесцентных и с применением эмиссионного спектрального метода. Приведены химические методы разделения элементов: дробный н систематические — карбонатный, кислотно щелочной, сульфидно-щелочной, фосфатно-аммиач-ный. Представлены также схемы анализа с применением экстракционных и хроматографических методов.
За последние три десятилетия характер элементной аналитической химии существенно изменился благодаря развитию инструментального анализа. Многие методы возникли и получили широкое распространение для рутинного анализа на коммерчески доступных приборах. Примерами могут служить атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и атомно-абсорбционная спектрометрия с графитовыми печами. Некоторые другие методы, такие, как резонасно-ионизационная масс-спектрометрия, находятся пока в стадии изучения, но их аналитические возможности столь многообещающи, что внедрение этих методов—дело ближайшего будущего.
Приборы становятся все более и более сложными, так же, как и программное обеспечение для них. Однако, за исключением нейтронного активационного анализа, требующего использования ядерного реактора, каждый прибор для элементного анализа может быть представлен в виде ряда следующих модулей:
а) Получение физической информации, включающее поглощение внешней либо внутренней энергии (или комбинацию нескольких типов энергии), в результате чего образуется физическая информация в виде испускания частиц или волн <...>
Атомы и молекулы. Все, что имеется вокруг нас, и живая, и неживая природа, состоит из веществ. Вещество необходимо отличать от тела или предмета. Например, стеклянная палочка и мензурка — два разных предмета, а вещество, из которого они изготовлены, одно и то же — стекло. В настоящее время человеку’ известно более трех миллионов веществ, и список их непрерывно пополняется. Одни вещества создаются самой природой, другие — искусственно. К ним можно отнести синтетический каучук, стекловолокно, капрон и т. д. Вещества различаются по присущим только им свойствам. В лабораторной практике наиболее часто определяют: плотность, температуру кипения и застывания, вязкость и т. д. Все вещества можно делить на части, но это деление не может продолжаться до бесконечности. Самая малая часть вещества — молекула, которая обладает всеми свойствами данного вещества. Все молекулы данного вещества независимо от агрегатного состояния одинаковы. Например, молекула воды и водяного пара одинаковы между собой. При химическом разложении воды можно получить водород и кислород, которые отличаются друг от друга. Они же по своим свойствам не похожи на молекулы воды. Отсюда следует, что молекулы состоят из более мелких частиц — атомов, химически неделимых частиц. Существует ограниченное число видов атомов. Атомы одного и того же вида одинаковы, но отличаются от атомов любого другого вида. В настоящее время известно 105 видов атомов или, что то же, 105 химических элементов. Атомы могут различным образом соединяться друг с другом при химических реакциях, образуя новые вещества. Как уже упоминалось, молекула воды состоит из водорода и кислорода. При этом в каждой молекуле воды в середине находится атом кислорода (О) и к нему с двух сторон присоединены два атома водорода (Н), (рис. 1). Молекула самого легкого элемента — водорода состоит из двух атомов водорода, молекула
Во второй части учебника изложены теоретические основы и освещены вопросы практического применения методов анализа, основанных на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением и электрохимических свойствах растворов, а также ряда других методов - масс-спектро-метрии, ядерно-физических, термических, гравиметрии, титриметрии. Приводится описание принципиальных схем аналитических приборов. Освещаются приемы получения и обработки аналитического сигнала. Даются краткие сведения об автоматизации анализа и использовании ЭВМ в аналитической химии. В отдельной главе рассмотрены подходы к анализу наиболее важных объектов. Разбираются типовые задачи и их решения. В конце глав приведены вопросы.
Основу аналитической химии составляют методы анализа, разнообразные по назначению, природе, метрологическим характеристикам, в различной степени связанные с необходимостью использовать приборы и реактивы, не говоря уже о стоимости, доступности, простоте обращения с требуемым инструментарием. Совокупность аналитических методов в идеале следует рассматривать как систему, составные части которой соотносятся между собой, например, по признаку родства заложенных в их основу явлений и процессов, по признаку дополняемости и взаимозаменяемости или иначе. В связи с этим существенное значение имеет классификация методов аналитической химии.
В первой книге освещаются методологические вопросы аналитической химии. Рассмотрена метрология химического анализа, в том числе понятие об аналитическом сигнале, статистических критериях правильности и воспроизводимости результатов анализа. Приведены теоретические основы и приемы пробоотбора и пробоподготовки. Излагаются основные положения кинетики и термодинамики, лежащие в основе методов химического анализа. Рассмотрены основные закономерности равновесий и протекания реакций: кислотно-основных, окислительно-восстановительных, комплексообразованяя и осаждения. Изложены общие принципы разделения и концентрирования веществ; описаны основные химические и физические методы разделения и концентрирования. Отдельная глава посвящена хроматографии. В учебнике разбираются типовые задачи и их решения. В конце глав приведены вопросы.
Излагаются сведения по рааличвьт разделам химии. Подробно рассматриваются физико-химические методы анализа неорганических и органических соединений. Проводятся сведения о КИП и автоматических регуляторах. Материал об оборудовании химических лабораторий дай с учетом специализации учащихся.
Для учащихся профтехучилищ, а также может быть использован при подготовке рабочих яа нроиэводстве.
Совершенствование развитого социализма невозможно без широкого применения химии во всех отраслях народного хозяйства. На совещании в ЦК КПСС по вопросам ускорения научно-технического прогресса 11 июня 1985 г. говорилось о необходимости укрепления связи наукн и техники, приближения их к нуждам общественного производства
Для подготовки квалифицированных рабочих в современных условиях необходимо широко использовать последние достижения науки и технического прогресса. Сегодня от молодого человека, вступающего в самостоятельную жизнь, — рабочего, техника, инженера— требуются самое современное образование, высокое интеллектуальное и физическое развитие, глубокое знание научно-технических н экономических основ производства, сознательное, творческое отношение к труду2.
Все это имеет непосредственное отношение к подготовке в профтехучилищах специалистов среднего звена (лаборантов, техников и др.) для различных отраслей химической промышленности. Учащиеся профтехучилищ должны не только в совершенстве владеть практическими навыками, но и получить хорошую теоретическую подготовку. Например, для учащихся профтехучилищ, готовящих лаборантов химического анализа для химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности со сроком обучения 3 года, недостаточно знаний курса химии в объеме средней школы. В настоящее время создаются новые учебники и учебные пособия, программы, методика обучения перестраивается с учетом новых требований.
Цель настоящего пособия — помочь учащимся ориентироваться в большом объеме теоретического материала по различным разделам неорганической, органической и аналитической химии, электрохимии, общей химической технологии, лабораторной практике, технике безопасности в химическом производстве.
Справочник содержит основные таблицы, применяемые для вычисления результатов разнообразных химических анализов,
а также практически все сведения, необходимые для работы химиков-аналитиков.
В шестом издании (пятое вышло в 1979 г.) пересмотрены и в ряде случаев исправлены значения констант произведений растворимости, ионизации кислот и оснований, устойчивости комплексных соединений, стандартных окислительных потенциалов и т. п. Введены новые данные о маскировании мешающих ионов и об атомно-адсорбциоцных методах определения различных металлов. Устранен устаревший материал, сделаны необходимые дополнения и уточнения.
Справочник предназначен широкому кругу работников химико-аналитаческих лабораторий и явится необходимым пособием для студентов высших и средних специальных учебных заведений.
В настоящем издании пересмотрены ив ряде случаев заменены значения констант произведений растворимости, ионизации кислот и оснований, устойчивости комплексных соединений, стандартйых окислительных потенциалов и т. п. — в соответствии сновыми опубликованными данными.
Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР осуществляет издание серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементов» — составит около пятидесяти томов. Потребность в подобного рода издании давно назрела. У нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов», которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разноообразия использующихся методов.
Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР приступил к изданию серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементов»— составит около пятидесяти томов и рассчитана на выпуск в течение ближайших 5 лет. Потребность в подобного рода издании давно назрела. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов»,— которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов.
В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала.
Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР приступил к изданию серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементов» — составит около пятидесяти томов и рассчитана на выпуск в течение ближайших 5 лет. Потребность в подобного рода издании давно назрела. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов»,— которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов.
В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала.
