Доклад "Аналитическая химия в моей профессии "Лаборант-аналитик"

Доклад «Аналитическая химия моей профессии

«Лаборант-аналитик»

Аналитическая химия является естественным продолжением и расширением курса общей химии и служит основой для изучения таких предметов, как технический анализ для ряда химических специальностей.

Любое вещество состоит из одного или нескольких химических элементов. Например, алмаз состоит из углерода, вода – из водорода и кислорода. 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! В настоящее время задачи анализа значительно усложняются. Возникла необходимость определять не только химические элементы, но и их изотопы. Расширилось само понятие – состав вещества. Оно включает определение химических элементов, функциональных групп, ионов, молекул, изотопов.

Аналитическая химия – это наука о методах анализа вещества, наука о принципах, методах и средствах определения состава веществ и в известной мере – их химической структуры. Предметом этой науки является теория и практика анализа. 
Химический анализ – это получение опытным путем данных о химическом составе вещества методами, которые рекомендует аналитическая химия. Таким образом, аналитическая химия – это наука о методах определения химического состава вещества и его структуры. Предметом аналитической химии является разработка методов анализа и практическое выполнение анализов, а также широкое исследование теоретических основ аналитических методов. Сюда относится изучение форм существования элементов и их соединений в различных средах и агрегатных состояниях, определение состава и устойчивости координационных соединений, оптических, электрохимических и других характеристик вещества, исследование скоростей химических реакций, определение метрологических характеристик методов и т. д.

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. Если реакцию проводят в растворе, то такой способ выполнения называют «мокрым путем». Способ, выполнения анализа с твердыми веществами без использования растворителей называют «сухим путем». Это пирохимический анализ и анализ методом растирания. При пирохимическом анализе исследуемое вещество нагревают в пламени газовой горелки.

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. 

Наиболее сложен так называемый фазовый или вещественный анализ, целью которого является определение содержания в пробе индивидуальных химических соединений, форм, в виде которых присутствует тот или иной элемент в анализируемом образце. При анализе органических соединений наряду с определением отдельных элементов (углерода, водорода, азота и т. д.) нередко выполняется молекулярный и функциональный анализ (устанавливаются индивидуальные химические соединения, функциональные группировки и т. д.).

Методы определения можно классифицировать, основываясь на свойстве вещества, которое положено в основу определения. Если измеряется масса осадка, метод называется гравиметрическим, если определяется интенсивность окраски раствора, – фотометрическим, или спектрофотометрическим, а если величина ЭДС, – потенциометрическим и т. д. Многообразие физико-химических методов анализа является проявлением многообразия форм существования и движения материи.

Значение аналитической химии и химического контроля

Аналитическая химия имеет важное научное и практическое значение. Почти все основные химические законы были открыты с помощью методов аналитической химии. Состав различных материалов, изделий, руд, минералов, лунного грунта, далеких планет и других небесных тел установлен методами аналитической химии. Открытие целого ряда элементов периодической системы (аргона, германия и др.) оказалось возможным благодаря применению точных методов аналитической химии. 
Без химического анализа нельзя себе представить многие производства, например металлургию, нефтехимию, предприятия основной химии (получение кислот, щелочей, удобрений), производство органических продуктов, пластических масс, искусственного и синтетического волокна, цемента и других строительных материалов, взрывчатых веществ, поверхностно-активных веществ (ПАВ), переработку жиров, производство лекарственных препаратов, бытовой химии, парфюмерии. 

В условиях производства с помощью химического контроля проводят:

1. определение качества сырья; 
2. контроль процесса производства; 
3. определение качества выпускаемой продукции; 
4. анализ отходов производства с целью их утилизации; 
5. охрану окружающей среды. 

Именно химический контроль во многих случаях обеспечивает предотвращение аварий, наибольшую рентабельность производства, высокое качество выпускаемой продукции. Важную роль играет анализ пищевых продуктов, судебный анализ и анализ произведений искусства (например, при определении подлинности того или иного произведения), а также археологических находок.