Шинжилгээний аливаа арга нь тодорхой аналитик дохиог ашигладаг бөгөөд өгөгдсөн нөхцөлд судалж буй бодисыг бүрдүүлдэг тодорхой энгийн объектууд (атом, молекул, ион) өгдөг.

Аналитик дохио нь чанарын болон тоон шинж чанартай мэдээллийг өгдөг. Жишээлбэл, хур тунадасны урвалыг шинжилгээнд ашигладаг бол хур тунадасны харагдах байдал эсвэл байхгүйгээс чанарын мэдээллийг олж авдаг. Тоон мэдээллийг хурдасны массаас авдаг. Бодис нь тодорхой нөхцөлд гэрэл ялгаруулах үед шинж чанарын өнгөт тохирох долгионы урттай дохио (гэрэл ялгаруулах) гарч ирснээр чанарын мэдээлэл, гэрлийн цацрагийн эрчмээс тоон мэдээллийг олж авдаг.

Аналитик дохионы гарал үүслээр аналитик химийн аргуудыг химийн, физик, физик-химийн гэж ангилж болно.

IN химийн аргуудхимийн урвал явуулж, үүссэн бүтээгдэхүүний массыг хэмжих - гравиметрийн (жингийн) аргууд, эсвэл бодистой харилцан үйлчлэхэд зарцуулсан урвалжийн эзэлхүүнийг - титриметрийн, хий-эзэлхүүний (эзэлхүүний) аргууд.

Хийн эзэлхүүний шинжилгээ (хийн эзэлхүүний шинжилгээ) нь нэг буюу өөр шингээгчээр дүүргэсэн саванд хийн хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгон шингээж, дараа нь бюретка ашиглан хийн эзэлхүүний бууралтыг хэмжихэд суурилдаг. Тиймээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг калийн гидроксидын уусмалаар, хүчилтөрөгчийг пирогаллолын уусмалаар, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг аммиакийн зэс хлоридын уусмалаар шингээж авдаг. Хийн эзэлхүүн нь шинжилгээний хурдан аргуудыг хэлдэг. Энэ нь ашигт малтмал, ашигт малтмал дахь карбонатыг тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг.

Шинжилгээний химийн аргыг хүдэр, чулуулаг, ашигт малтмал болон бусад материалын шинжилгээнд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг араваас хэдэн арван хувь хүртэл тодорхойлоход өргөн ашигладаг. Шинжилгээний химийн аргууд нь өндөр нарийвчлалтай байдаг (шинжилгээний алдаа нь ихэвчлэн аравны нэг хувь байдаг). Гэсэн хэдий ч эдгээр аргуудыг аажмаар илүү хурдан физик-химийн болон физикийн шинжилгээний аргуудаар сольж байна.

Физик аргуудШинжилгээ нь найрлагын функц болох бодисын аливаа физик шинж чанарыг хэмжихэд суурилдаг. Жишээлбэл, рефрактометр нь гэрлийн харьцангуй хугарлын индексийг хэмжихэд суурилдаг. Идэвхжүүлэлтийн шинжилгээнд изотопын идэвхжил гэх мэтийг хэмждэг бөгөөд ихэвчлэн шинжилгээнд эхлээд химийн урвал ордог бөгөөд үүссэн бүтээгдэхүүний концентрацийг физик шинж чанараар, жишээлбэл, өнгөт цацраг туяагаар шингээх эрчмийг тодорхойлдог. урвалын бүтээгдэхүүн. Шинжилгээний ийм аргыг физик-химийн гэж нэрлэдэг.

Шинжилгээний физик аргууд нь өндөр бүтээмжтэй, элементүүдийг илрүүлэх хязгаар багатай, шинжилгээний үр дүнгийн бодитой байдал, өндөр түвшний автоматжуулалтаар тодорхойлогддог. Чулуулаг, ашигт малтмалын шинжилгээнд физикийн шинжилгээний аргыг ашигладаг. Тухайлбал, атомын ялгарлын аргыг боржин ба занар дахь вольфрам, чулуулаг, фосфат дахь сурьма, цагаан тугалга, хар тугалгыг тодорхойлоход ашигладаг; атом шингээх арга - силикат дахь магни ба цахиур; Рентген флюресцент - илменит, магнезит, хөнгөн цагааны исэл дэх ванади; масс спектрометр - сарны реголит дахь манган; нейтрон идэвхжүүлэлт - тос дахь төмөр, цайр, сурьма, мөнгө, кобальт, селен, скандиум; изотопоор шингэлэх аргаар - силикат чулуулаг дахь кобальт.

Физик болон физик-химийн аргуудыг заримдаа багаж хэрэгсэл гэж нэрлэдэг, учир нь эдгээр аргууд нь шинжилгээний үндсэн үе шатуудыг хийх, үр дүнг бүртгэхийн тулд тусгайлан тохируулсан багаж (тоног төхөөрөмж) ашиглахыг шаарддаг.

Физик-химийн аргуудШинжилгээнд аналитын химийн хувиргалт, дээжийг уусгах, шинжилж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн концентраци, хөндлөнгийн бодисыг далдлах гэх мэт байж болно. Шинжилгээний дохио нь бодисын масс эсвэл түүний эзэлхүүнийг тодорхойлдог "сонгодог" химийн аргуудаас ялгаатай нь физик-химийн шинжилгээний аргууд нь цацрагийн эрчим, гүйдлийн хүч, цахилгаан дамжуулах чанар, боломжит зөрүүг аналитик дохио болгон ашигладаг.

Спектрийн янз бүрийн бүс нутагт цахилгаан соронзон цацрагийн ялгаралт, шингээлтийг судлахад суурилсан аргууд нь практик ач холбогдолтой юм. Үүнд спектроскопи (жишээлбэл, гэрэлтэгч анализ, спектрийн шинжилгээ, нефелометр ба турбидиметр гэх мэт) орно. Шинжилгээний физик-химийн чухал аргууд нь бодисын цахилгаан шинж чанарыг хэмжихэд ашигладаг цахилгаан химийн аргууд (кулометри, потенциометр гэх мэт), түүнчлэн хроматографи (жишээлбэл, хийн хроматографи, шингэний хроматографи, ион солилцооны хроматографи, нимгэн давхаргын хроматографи) орно. Химийн урвалын хурдыг хэмжих (шинжилгээний кинетик аргууд), урвалын дулааны нөлөө (термометрийн титрлэх), мөн соронзон орон дахь ионуудыг салгах (масс спектрометр) дээр суурилсан аргууд амжилттай хөгжиж байна.

Шинжлэх ухааны хувьд түүний сэдэв нь одоо байгаа аргуудыг боловсронгуй болгох, шинэ шинжилгээний аргуудыг хөгжүүлэх, тэдгээрийг практикт ашиглах, аналитик аргын онолын үндсийг судлах явдал юм.

Даалгавраас хамааран аналитик хими нь чанарын шинжилгээнд хуваагддаг бөгөөд үүнийг тодорхойлоход чиглэгддэг. Юуэсвэл альбодис, дээжинд ямар хэлбэрээр байгаа, тодорхойлоход чиглэсэн тоон шинжилгээ Хэдэн ширхэгтухайн бодисын (элемент, ион, молекул хэлбэр гэх мэт) дээжинд байна.

Материаллаг объектын элементийн бүрэлдэхүүнийг тодорхойлох гэж нэрлэдэг элементийн шинжилгээ. Химийн нэгдлүүд ба тэдгээрийн хольцын бүтцийг молекулын түвшинд тогтоох гэж нэрлэдэг молекулын шинжилгээ. Химийн нэгдлүүдийн молекулын шинжилгээний нэг хэлбэр нь бодисын орон зайн атомын бүтцийг судлах, эмпирик томъёо, молекулын масс гэх мэтийг тогтооход чиглэгдсэн бүтцийн шинжилгээ юм. Аналитик химийн даалгаварт органик, органик бус, биохимийн объектын шинж чанарыг тодорхойлох орно. Органик нэгдлүүдийн функциональ бүлгүүдийн шинжилгээ гэж нэрлэдэг функциональ шинжилгээ.

Өгүүллэг

Аналитик хими нь орчин үеийн утгаар нь хими байсаар ирсэн бөгөөд түүнд хэрэглэгдэж байсан олон арга техникүүд нь бүр өмнөх эрин үе буюу алхимийн эрин үеэс эхтэй бөгөөд түүний гол зорилтуудын нэг нь янз бүрийн химийн бодисуудын найрлагыг нарийн тодорхойлох явдал байв. байгалийн бодис, тэдгээрийн харилцан хувирах үйл явцыг судлах. Гэвч химийн шинжлэх ухаан бүхэлдээ хөгжихийн хэрээр түүнд ашигласан ажлын арга барил ихээхэн сайжирч, химийн туслах тэнхимүүдийн нэг болох цэвэр туслах ач холбогдлын зэрэгцээ аналитик хими нь бүрэн бие даасан тэнхимийн ач холбогдолтой болжээ. маш ноцтой бөгөөд чухал онолын даалгавар бүхий химийн мэдлэг. Орчин үеийн физик хими нь аналитик химийн хөгжилд маш чухал нөлөө үзүүлсэн бөгөөд энэ нь уусмалын тухай сургаал (харна уу), электролитийн диссоциацийн онол, физиологийн хууль зэрэг олон цоо шинэ ажлын арга, онолын үндэслэлээр баяжуулсан. массын үйлдэл (Химийн тэнцвэрийг үзнэ үү) ба химийн ойрын тухай бүхэл бүтэн сургаал.

Аналитик химийн аргууд

Аналитик химийн аргуудын харьцуулалт

Нийтлэг байдал уламжлалт аргуудБодисын найрлагыг дараалсан химийн задралаар нь тодорхойлохыг "нойтон хими" ("нойтон шинжилгээ") гэж нэрлэдэг. Эдгээр аргууд нь харьцангуй бага нарийвчлалтай, шинжээчдээс харьцангуй бага ур чадвар шаарддаг бөгөөд одоо бараг бүрэн орчин үеийн аргуудаар солигдож байна. багажийн аргууд(оптик, масс спектрометрийн, цахилгаан химийн, хроматографийн болон бусад физик-химийн аргууд) бодисын найрлагыг тодорхойлох. Гэсэн хэдий ч нойтон хими нь спектрометрийн аргуудаас давуу талтай байдаг - энэ нь стандартчилсан процедур (системийн шинжилгээ) -ээр дамжуулан төмөр (Fe +2, Fe +3), титан гэх мэт элементүүдийн найрлага, исэлдэлтийн янз бүрийн төлөвийг шууд тодорхойлох боломжийг олгодог.

Аналитик аргуудыг ерөнхий болон орон нутгийн гэж хувааж болно. Шинжилгээний задралын арга нь ихэвчлэн тусгаарлагдсан, хуваагдсан бодис (төлөөллийн дээж) шаарддаг. Орон нутгийн аргууддээжинд бага хэмжээний бодисын найрлагыг тодорхойлох, энэ нь дээжийн химийн шинж чанарын тархалтын "газрын зураг" -ыг түүний гадаргуу болон / эсвэл гүнд гаргах боломжтой болгодог. Мөн аргуудыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй шууд шинжилгээ, өөрөөр хэлбэл дээжийг урьдчилан бэлтгэхтэй холбоогүй. Ихэнхдээ дээж бэлтгэх шаардлагатай (жишээ нь бутлах, урьдчилан баяжуулах эсвэл ялгах). Дээж бэлтгэх, үр дүнг тайлбарлах, шинжилгээний тоог тооцоолохдоо статистикийн аргыг ашигладаг.

Чанарын химийн шинжилгээний аргууд

Бодисын чанарын найрлагыг тодорхойлохын тулд түүний шинж чанарыг судлах шаардлагатай бөгөөд энэ нь аналитик химийн үүднээс авч үзвэл бодисын шинж чанар, химийн хувиргалт дахь шинж чанар гэсэн хоёр төрөлтэй байж болно.

Эхнийх нь: физик төлөв (хатуу, шингэн, хий), түүний хатуу төлөвт бүтэц (аморф эсвэл талст бодис), өнгө, үнэр, амт гэх мэт. Энэ тохиолдолд энэ нь ихэвчлэн аль хэдийн зөвхөн гадаад шинж чанарт тулгуурлан тодорхойлогддог. Хүний мэдрэмжийн эрхтнүүдийн тусламжтайгаар тухайн бодисын мөн чанарыг тогтоох боломжтой юм шиг санагддаг. Ихэнх тохиолдолд өгөгдсөн бодисыг тодорхой шинж чанартай шинэ бодис болгон хувиргах шаардлагатай бөгөөд энэ зорилгоор тусгайлан сонгосон нэгдлүүдийг урвалж гэж нэрлэдэг.

Аналитик химид ашигладаг урвалууд нь маш олон янз бөгөөд судалж буй бодисын найрлага дахь физик шинж чанар, нарийн төвөгтэй байдлын зэргээс хамаардаг. Химийн шинжилгээнд илт цэвэр, нэгэн төрлийн химийн нэгдэл орсон тохиолдолд ажил харьцангуй хялбар бөгөөд хурдан хийгддэг; Хэрэв та хэд хэдэн химийн нэгдлүүдийн холимогтой харьцах шаардлагатай бол түүний шинжилгээний асуудал илүү төвөгтэй болж, ажил хийхдээ тухайн бодис дахь нэг элементийг үл тоомсорлохгүйн тулд тодорхой системийг дагаж мөрдөх шаардлагатай. Аналитик химийн урвалын хоёр төрөл байдаг. нойтон урвалууд(шийдэлд) ба хуурай урвал.

Уусмал дахь урвал

Чанарын химийн шинжилгээнд зөвхөн хүний ​​мэдрэхүйд амархан мэдрэгддэг уусмал дахь урвалыг ашигладаг бөгөөд урвал үүсэх мөчийг дараахь үзэгдлүүдийн аль нэгээр нь хүлээн зөвшөөрдөг.

1. усанд уусдаггүй тунадас үүсэх;
2. уусмалын өнгө өөрчлөгдөх
3. хий ялгаруулах.

Хурдас үүсэххимийн шинжилгээний хариу урвал нь усанд уусдаггүй зарим бодис үүсэхээс хамаардаг; Хэрэв жишээлбэл, хүхрийн хүчил эсвэл усанд уусдаг давсыг барийн давсны уусмалд нэмбэл барийн сульфатын цагаан нунтаг тунадас үүснэ.

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

Бусад зарим металлууд нь хүхрийн хүчлийн нөлөөн дор цагаан тунадас үүсэхэд ижил төстэй хариу үйлдэл үзүүлж чадна гэдгийг санаарай, жишээлбэл, хар тугалга нь уусдаггүй сульфатын давс PbSO 4 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь яг нэг гэдэгт бүрэн итгэлтэй байх болно. эсвэл өөр металлын хувьд урвалын явцад үүссэн тунадасыг зохих судалгаанд хамруулж, илүү олон тохируулгын урвал үүсгэх шаардлагатай.

Хур тунадас үүсэх урвалыг амжилттай явуулахын тулд зохих урвалжийг сонгохоос гадна судалж буй давс, урвалжийн уусмалын хүч чадал, хоёулангийнх нь харьцаа, температур, харилцан үйлчлэлийн үргэлжлэх хугацаа гэх мэт. Химийн урвалын шинжилгээнд үүссэн хур тунадасыг авч үзэхдээ тэдгээрийн гадаад төрх байдал, өөрөөр хэлбэл өнгө, бүтэц (аморф ба талст тунадас) гэх мэт, мөн тэдгээрийн шинж чанарт анхаарлаа хандуулах шаардлагатай. дулаан, хүчил, шүлт зэрэг нөлөөлөл Сул уусмалуудтай харилцан үйлчлэлцэх үед заримдаа тодорхой температурт хадгалсан тохиолдолд тунадас үүсэхийг 24-48 цаг хүртэл хүлээх шаардлагатай байдаг.

Химийн шинжилгээнд чанарын ач холбогдлоос үл хамааран тунадас үүсэх урвалыг ихэвчлэн тодорхой элементүүдийг бие биенээсээ салгахад ашигладаг. Энэ зорилгоор хоёр ба түүнээс дээш элементийн нэгдлүүдийг агуулсан уусмалыг тэдгээрийн заримыг уусдаггүй нэгдлүүд болгон хувиргах чадвартай тохирох урвалжаар боловсруулж, дараа нь үүссэн тунадасыг уусмалаас (шүүлтүүр) шүүж, цаашид тусад нь судална. Жишээлбэл, калийн хлорид ба барийн хлоридын давсыг авч, тэдгээрт хүхрийн хүчил нэмбэл барийн сульфат BaSO 4 ба усанд уусдаг калийн сульфат K 2 SO 4 -ийн уусдаггүй тунадас үүсдэг бөгөөд үүнийг шүүж салгаж болно. Усанд уусдаггүй бодисын тунадасыг уусмалаас салгахдаа эхлээд шүүлтүүрийн ажлыг хүндрэлгүйгээр хийх боломжтой тохирох бүтцийг олж авахыг анхаарч, дараа нь шүүлтүүр дээр цуглуулж, түүнийг гадны хольцоос сайтар угаах шаардлагатай. В.Оствальдын судалгаагаар тодорхой хэмжээний усыг зайлж угаахдаа тунадасыг бага зэрэг усаар олон удаа зайлж, эсрэгээр нь хэд хэдэн удаа угаахаас илүү тохиромжтой гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. том хэсгүүд. Аливаа элементийг уусдаггүй тунадас хэлбэрээр ялгах урвалын амжилтын тухайд В.Оствальд уусмалын онолд үндэслэн аливаа элементийг уусдаггүй тунадас хэлбэрээр хангалттай бүрэн тусгаарлахын тулд үүнийг тогтоосон. тунадасжуулахад ашигласан урвалжаас илүүдэл авах шаардлагатай байдаг.

Уусмалын өнгө өөрчлөгдөхЭнэ нь химийн шинжилгээний урвалын маш чухал шинж тэмдгүүдийн нэг бөгөөд ялангуяа исэлдүүлэх, багасгах үйл явц, түүнчлэн химийн үзүүлэлтүүдтэй ажиллахад маш чухал юм (доор үзнэ үү - шүлт, хүчиллэг хэмжилт).

Жишээ өнгөт урвалчанарын химийн шинжилгээнд дараахь зүйлийг ашиглаж болно: калийн тиоцианат KCNS нь төмрийн ислийн давстай цусны улаан өнгө өгдөг; төмрийн ислийн давстай ижил урвалж нь юу ч үүсгэдэггүй. Хэрэв та ямар нэгэн исэлдүүлэгч бодис, жишээлбэл, хлорын усыг бага зэрэг ногоон төмрийн хлоридын FeCl 2 уусмалд нэмбэл уусмал нь төмрийн хлорид үүссэнээс шар болж хувирдаг бөгөөд энэ нь энэ металлын исэлдэлтийн хамгийн өндөр түвшин юм. Хэрэв та калийн дихромат K 2 Cr 2 O 7 улбар шар өнгөтэй авч, уусмалд бага зэрэг хүхрийн хүчил, бага зэрэг бууруулагч бодис, жишээлбэл дарсны спирт нэмбэл улбар шар өнгө нь хар ногоон болж өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь доод давхарга үүсэхтэй тохирч байна. давс хромын сульфат Cr 3 (SO 4) 3 хэлбэрийн хромын исэлдэлтийн төлөв.

Химийн шинжилгээний ахиц дэвшлээс хамааран исэлдэлт, бууралтын эдгээр процессуудыг хийх шаардлагатай байдаг. Хамгийн чухал исэлдүүлэгч бодисууд нь: галоген, азотын хүчил, устөрөгчийн хэт исэл, калийн перманганат, калийн бихромат; хамгийн чухал бууруулагч бодисууд нь: ялгарах үеийн устөрөгч, хүхэрт устөрөгч, хүхрийн хүчил, цагаан тугалга хлорид, устөрөгчийн иодид.

Хийн хувьслын урвалчанарын химийн шинжилгээг үйлдвэрлэх явцад уусмалд ихэвчлэн бие даасан ач холбогдолгүй бөгөөд туслах урвалууд байдаг; Ихэнх тохиолдолд бид нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2 ялгардаг - нүүрстөрөгчийн давхар ислийн давс, устөрөгчийн сульфид дээр хүчил үйлчлэх үед - хүхрийн металыг хүчилтэй задлах үед гэх мэт.

Хуурай урвал

Эдгээр урвалыг химийн шинжилгээнд голчлон гэгддэг. "урьдчилсан туршилт", хурдасны цэвэршилт, баталгаажуулалтын урвал, ашигт малтмалыг судлах үед. Энэ төрлийн хамгийн чухал урвалууд нь бодисыг дараахтай холбогдуулан турших явдал юм.

1. халах үед түүний хайлуулах чадвар,
2. хийн шатаагчны гэрэлтдэггүй дөлийг өнгөөр ​​будах чадвар;
3. халах үед тогтворгүй байдал,
4. исэлдүүлэх, багасгах чадвар.

Эдгээр туршилтыг хийхийн тулд ихэнх тохиолдолд хийн шатаагчны гэрэлтдэггүй дөлийг ашигладаг. Гэрэлтүүлэгч хийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд (устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, намгийн хий болон бусад нүүрсустөрөгчид) нь бууруулагч бодисууд боловч агаарт шатаах үед (Шаталтыг үзнэ үү) дөл үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн янз бүрийн хэсэгт багасгах эсвэл исэлдэхэд шаардлагатай нөхцөл бүрддэг. олж болох ба их бага өндөр температурт халаахад тэнцүү байна.

Уусах чадварын туршилтЭнэ нь голчлон ашигт малтмалын судалгаа хийх үед хийгддэг бөгөөд тэдгээрийн маш бага хэсгийг нимгэн цагаан алт утсаар бэхэлсэн дөлний хамгийн өндөр температуртай хэсэгт оруулж, дараа нь томруулдаг шил ашиглан хэрхэн яаж байгааг ажигладаг. дээжийн ирмэг нь дугуйрсан байна.

Галын өнгөний туршилтБодисын жижиг дээжийн жижиг сепиа дээжийг цагаан алтны утсан дээр эхлээд галын ёроолд, дараа нь түүний хамгийн өндөр температуртай хэсэгт оруулах замаар хийдэг.

Тогтворгүй байдлын туршилтШинжилгээний цилиндр эсвэл нэг үзүүрээр нь битүүмжилсэн шилэн хоолойд бодисын дээжийг халаах замаар үүсдэг бөгөөд дэгдэмхий бодисууд нь уур болж хувирдаг бөгөөд дараа нь хүйтэн хэсэгт конденсаци үүсдэг.

Хуурай хэлбэрээр исэлдэх, багасгаххайлуулсан борын бөмбөлөгт хийж болно ( 2 4 7 + 10 2 ) Туршилтанд хамрагдсан бодисыг цагаан алтны утсан дээр эдгээр давсыг хайлуулах замаар олж авсан бөмбөлөгт бага хэмжээгээр оруулж, дараа нь дөлийн исэлдүүлэх эсвэл багасгах хэсэгт халаана. . Сэргээх ажлыг өөр хэд хэдэн аргаар хийж болно, тухайлбал: содоор шатаасан саваагаар халаах, натри, кали эсвэл магнийн металлаар шилэн хоолойд халаах, үлээгч хоолойгоор нүүрсээр халаах, энгийн халаалт гэх мэт.

Элементүүдийн ангилал

Аналитик химид хүлээн зөвшөөрөгдсөн элементүүдийн ангилал нь ерөнхий химийн хувьд хүлээн зөвшөөрөгдсөн ижил хуваагдал дээр суурилдаг - метал ба металл бус (металлоид) гэсэн ангилалд хамаарах бөгөөд сүүлийнх нь ихэвчлэн харгалзах хүчлүүдийн хэлбэрээр тооцогддог. Системчилсэн чанарын шинжилгээг хийхийн тулд эдгээр ангиллын элемент бүрийг бүлгийн нийтлэг шинж чанартай бүлгүүдэд хуваана.

МеталлАналитик хими нь хоёр тэнхимд хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь эргээд таван бүлэгт хуваагддаг.

1. Хүхрийн нэгдлүүд нь усанд уусдаг металлууд- энэ хэлтэс дэх металуудыг бүлэгт хуваарилах нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн давсны шинж чанарт суурилдаг. 1-р бүлэг: кали, натри, рубиди, цезий, лити. Хүхрийн нэгдлүүд ба тэдгээрийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн давс нь усанд уусдаг. Энэ бүлгийн бүх металлыг уусдаггүй нэгдлүүд хэлбэрээр тунадасжуулах ерөнхий урвалж байдаггүй. 2-р бүлэг: бари, стронци, кальци, магни. Хүхрийн нэгдлүүд нь усанд уусдаг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн давс нь уусдаггүй. Энэ бүлгийн бүх металлыг уусдаггүй нэгдлүүд хэлбэрээр тунадаг нийтлэг урвалж нь аммонийн карбонат юм.
2. Хүхрийн нэгдлүүд нь усанд уусдаггүй металлууд- энэ хэлтэсийг гурван бүлэгт хуваахын тулд тэд хүхрийн нэгдлүүдийг сул хүчил, аммонийн сульфидын харьцааг ашигладаг. 3-р бүлэг: хөнгөн цагаан, хром, төмөр, манган, цайр, никель, кобальт.

Хөнгөн цагаан ба хром нь усаар хүхрийн нэгдэл үүсгэдэггүй; бусад металлууд нь хүхрийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь исэлүүдтэй адил сул хүчилд уусдаг. Устөрөгчийн сульфид нь хүчиллэг уусмалаас тэдгээрийг тунадас үүсгэдэггүй, аммонийн сульфид нь исэл эсвэл хүхрийн нэгдлүүдийг тунадаг. Аммонийн сульфид нь энэ бүлгийн нийтлэг урвалж бөгөөд хүхрийн нэгдлүүдийн илүүдэл нь уусдаггүй. 4-р бүлэг: мөнгө, хар тугалга, висмут, зэс, палладий, родий, рутений, осми. Хүхрийн нэгдлүүд нь сул хүчилд уусдаггүй бөгөөд хүчиллэг уусмалд устөрөгчийн сульфидээр тунадаг; Тэд мөн аммонийн сульфид уусдаггүй. Устөрөгчийн сульфид нь энэ бүлгийн нийтлэг урвалж юм. 5-р бүлэг: цагаан тугалга, хүнцэл, сурьма, алт, цагаан алт. Хүхрийн нэгдлүүд нь мөн сул хүчилд уусдаггүй бөгөөд хүчиллэг уусмалаас устөрөгчийн сульфидээр тунадаг. Гэхдээ тэдгээр нь аммонийн сульфид уусдаг бөгөөд түүнтэй хамт усанд уусдаг сульфа давс үүсгэдэг.

Төмөр бус (металлоид)Химийн шинжилгээнд тэдгээрийн үүсгэсэн хүчил эсвэл тэдгээрийн холбогдох давсны хэлбэрийг үргэлж олж илрүүлэх шаардлагатай байдаг. Хүчилүүдийг бүлэгт хуваах үндэс нь ус, зарим хэсэг нь хүчилд уусах чадвартай холбоотой тэдгээрийн бари, мөнгөний давсны шинж чанар юм. Барийн хлорид нь 1-р бүлгийн ерөнхий урвалж, нитратын уусмал дахь мөнгөний нитрат нь 2-р бүлэгт, 3-р бүлгийн бари, мөнгөний давс нь усанд уусдаг. 1-р бүлэг: төвийг сахисан уусмалд барийн хлорид уусдаггүй давсыг тунадас үүсгэдэг; Мөнгөний давс нь усанд уусдаггүй, харин азотын хүчилд уусдаг. Үүнд: хром, сероз, хүхэрлэг, усан, нүүрстөрөгч, цахиур, хүхэр, гидрофтор цахиур (барийн давс, хүчилд уусдаггүй), хүнцэл, хүнцэл зэрэг хүчил орно. 2-р бүлэг: азотын хүчлээр хүчиллэгжүүлсэн уусмалд мөнгөний нитрат нь тунадас үүсгэдэг. Үүнд: давсны, гидробромик ба гидроиод, гидроцианик, устөрөгчийн сульфид, төмрийн ба төмрийн гидроцианид, иод зэрэг хүчил орно. 3-р бүлэг: мөнгөний нитрат, барийн хлоридын аль алинаар нь тунадас үүсгэдэггүй азотын хүчил ба перхлорын хүчил.

Гэсэн хэдий ч хүчилд заасан урвалжууд нь хүчлийг бүлэгт хуваахад ашиглаж болох ерөнхий урвалж биш гэдгийг санах нь зүйтэй. Эдгээр урвалжууд нь зөвхөн хүчиллэг эсвэл бусад бүлэг байгаа эсэхийг илтгэх боломжтой бөгөөд тус бүрийг олж илрүүлэхийн тулд тэдгээрт хамаарах хувийн урвалыг ашиглах шаардлагатай. Аналитик химийн зорилгоор металл ба металл бус (металлоид) дээрх ангиллыг Оросын сургууль, лабораторид баталсан (Н.А. Меншуткиний дагуу Баруун Европын лабораторид өөр ангиллыг баталсан боловч үндсэндээ ижил зарчимд үндэслэсэн).

Урвалын онолын үндэс

Уусмал дахь чанарын химийн шинжилгээний хариу урвалын онолын үндэслэлийг дээр дурьдсанчлан уусмал ба химийн хамаарлын талаархи ерөнхий болон физик химийн тэнхимүүдээс хайх шаардлагатай. Эхний, хамгийн чухал асуудлуудын нэг бол электролитийн диссоциацийн онолын дагуу давс, хүчил, шүлтийн ангилалд хамаарах бүх бодисууд ион болон хуваагддаг усан уусмал дахь бүх эрдсийн төлөв байдал юм. Тиймээс химийн шинжилгээний бүх урвал нь нэгдлүүдийн бүх молекулуудын хооронд биш, харин тэдгээрийн ионуудын хооронд явагддаг. Жишээлбэл, натрийн хлорид NaCl ба мөнгөний нитрат AgNO 3-ийн урвал нь тэгшитгэлийн дагуу явагдана.

Na + + Cl - + Ag + + (NO 3) - = AgCl↓ + Na + + (NO 3) - натрийн ион + хлорын ион + мөнгөний ион + азотын хүчлийн анион = уусдаггүй давс + азотын хүчлийн анион

Иймээс мөнгөний нитрат нь натрийн хлорид эсвэл давсны хүчлийн урвалж биш, зөвхөн хлорын ионы хувьд юм. Тиймээс уусмал дахь давс бүрийн хувьд аналитик химийн үүднээс түүний катион (металл ион) ба анион (хүчиллэг үлдэгдэл) -ийг тусад нь авч үзэх шаардлагатай. Чөлөөт хүчлийн хувьд устөрөгчийн ион ба анионыг авч үзэх шаардлагатай; эцэст нь шүлт бүрийн хувьд - металл катион ба гидроксил анион. Чанарын химийн шинжилгээний хамгийн чухал ажил бол янз бүрийн ионуудын урвалыг судлах, тэдгээрийг хэрхэн олж илрүүлэх, бие биенээсээ салгах явдал юм.

Сүүлчийн зорилгод хүрэхийн тулд зохих урвалжуудын нөлөөгөөр ионуудыг уусмалаас тунадас хэлбэрээр тунадас үүсгэдэг уусдаггүй нэгдлүүд болгон хувиргадаг эсвэл хийн хэлбэрээр уусмалаас тусгаарладаг. Электролитийн диссоциацийн ижил онолд химийн шинжилгээнд ихэвчлэн хэрэглэгддэг химийн үзүүлэлтүүдийн үйл ажиллагааны тайлбарыг хайх хэрэгтэй. В.Оствалдын онолын дагуу бүх химийн үзүүлэлтүүд нь усан уусмалд хэсэгчлэн задарсан харьцангуй сул хүчил юм. Түүнээс гадна тэдгээрийн зарим нь өнгөгүй бүхэл бүтэн молекулууд, өнгөт анионуудтай байдаг бол зарим нь эсрэгээрээ өнгөт молекулууд, өнгөгүй анион эсвэл өөр өнгийн анионтой байдаг; Хүчлийн чөлөөт устөрөгчийн ион эсвэл шүлтийн гидроксил ионы нөлөөнд өртөх үед химийн үзүүлэлтүүд нь тэдгээрийн диссоциацийн зэрэг, мөн өнгө нь өөрчлөгдөж болно. Хамгийн чухал үзүүлэлтүүд нь:

1. Метил жүрж, чөлөөт устөрөгчийн ион (хүчиллэг урвал) байгаа тохиолдолд ягаан өнгө, төвийг сахисан давс, шүлттэй бол шар өнгөтэй болгодог;
2. Фенолфталеин - гидроксил ион (шүлтлэг урвал) байгаа тохиолдолд улаан өнгө өгдөг бөгөөд төвийг сахисан давс эсвэл хүчил байгаа тохиолдолд өнгөгүй байдаг;
3. Лакмус хүчлийн нөлөөн дор улаан болж, шүлтийн нөлөөн дор цэнхэр болж, эцэст нь
4. Куркумин нь шүлтлэг бодисын нөлөөн дор хүрэн болж, хүчил агуулагдах үед дахин шар өнгөтэй болдог.

Химийн үзүүлэлтүүд нь эзлэхүүний химийн шинжилгээнд маш чухал хэрэглээтэй байдаг (доороос үзнэ үү). Чанарын химийн шинжилгээний урвалын үед гидролизийн үзэгдэл, өөрөөр хэлбэл усны нөлөөн дор давс задрах үзэгдэл ихэвчлэн тулгардаг бөгөөд усан уусмал нь шүлтлэг эсвэл хүчиллэг урвалыг илүү их эсвэл бага хэмжээгээр олж авдаг.

Чанарын химийн шинжилгээний явц

Чанарын химийн шинжилгээнд тухайн бодисын найрлагад ямар элемент, нэгдлүүд агуулагдаж байгааг төдийгүй эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ойролцоогоор ямар харьцангуй хэмжээгээр агуулагдаж байгааг тодорхойлох нь чухал юм. Энэ зорилгоор шинжлэгдэж буй бодисын тодорхой хэмжээгээр (ихэвчлэн 0.5-1 грамм авахад хангалттай) үргэлж шаардлагатай байдаг бөгөөд шинжилгээ хийхдээ хур тунадасны хэмжээг бие биентэйгээ харьцуулж үзээрэй. Мөн тодорхой хүч чадлын урвалжуудын уусмалыг ашиглах шаардлагатай, тухайлбал: хэвийн, хагас хэвийн, аравны нэг хэвийн.

Чанарын химийн шинжилгээ бүрийг гурван хэсэгт хуваадаг.

1. урьдчилсан туршилт,
2. металлын нээлт (катион),
3. металл бус (металлоид) эсвэл хүчил (анион) -ийн нээлт.

Шинжилгээний шинж чанарын тухайд дараах дөрвөн тохиолдол гарч болно.

1. хатуу металл бус бодис,
2. металл эсвэл металл хайлш хэлбэрийн хатуу бодис;
3. шингэн (уусмал),

Шинжилгээ хийх үед хатуу металл бус бодисЮуны өмнө гадны үзлэг, микроскопийн шинжилгээ, хуурай хэлбэрээр дээрх шинжилгээний аргуудыг ашиглан урьдчилсан туршилтыг хийдэг. Эхлээд бодисын дээжийг шинж чанараас нь хамааран дараахь уусгагчийн аль нэгэнд уусгана: ус, давсны хүчил, азотын хүчил ба усан региа (давсны болон азотын хүчлийн холимог). Дээрх уусгагчийн аль нэгэнд уусах чадваргүй бодисыг сод эсвэл поташтай холих, содын уусмалаар буцалгах, тодорхой хүчилээр халаах гэх мэт тусгай арга техникийг ашиглан уусмал руу шилжүүлдэг. Үүссэн уусмалыг системчилсэн шинжилгээнд хамруулдаг. Металл ба хүчлүүдийг бүлэг болгон урьдчилан тусгаарлаж, тэдгээрийг бие даасан элемент болгон хуваах замаар тэдгээрийн онцлог шинж чанартай хувийн урвалыг ашиглана.

Шинжилгээ хийх үед металл хайлштүүний тодорхой дээжийг азотын хүчилд уусгана (ховор тохиолдолд aqua regia), үүссэн уусмалыг хуурай болтол ууршуулж, дараа нь хатуу үлдэгдлийг усанд уусгаж, системчилсэн шинжилгээнд оруулна.

Хэрэв бодис бол шингэн, юуны түрүүнд түүний өнгө, үнэр, лакмус (хүчиллэг, шүлтлэг, төвийг сахисан) урвалд анхаарлаа хандуулдаг. Уусмал дахь хатуу бодис байгаа эсэхийг шалгахын тулд шингэний багахан хэсгийг цагаан алтны хавтан эсвэл цагны шилэн дээр ууршуулна. Эдгээр урьдчилсан туршилтыг хийсний дараа шингэнийг уламжлалт аргуудыг ашиглан зөөлрүүлнэ.

Шинжилгээ хийтоон шинжилгээнд заасан зарим тусгай аргаар үйлдвэрлэсэн.

Химийн тоон шинжилгээний арга

Химийн тоон шинжилгээ нь аливаа химийн нэгдэл, хольцын бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцангуй хэмжээг тодорхойлох зорилготой. Үүнд ашигласан аргууд нь тухайн бодисын чанар, найрлагаас хамаардаг тул тоон химийн шинжилгээг чанарын химийн шинжилгээнээс өмнө хийх ёстой.

Тоон шинжилгээг хийхийн тулд гравиметрийн болон эзэлхүүний гэсэн хоёр өөр аргыг ашиглаж болно. Жингийн аргын тусламжтайгаар тодорхойлогдож буй биетүүдийг боломжтой бол тодорхой химийн найрлагатай уусдаггүй эсвэл муу уусдаг нэгдлүүдийн хэлбэрээр тусгаарлаж, жинг нь тодорхойлж, үүний үндсэн дээр хүссэн элементийн хэмжээг олох боломжтой. тооцоо. Эзлэхүүний шинжилгээнд шинжилгээнд ашигласан титрлэгдсэн (тодорхой хэмжээний урвалж агуулсан) уусмалын эзлэхүүнийг хэмждэг. Үүнээс гадна тоон химийн шинжилгээний хэд хэдэн тусгай аргууд нь ялгаатай байдаг, тухайлбал:

1. электролитэлектролизийн аргаар бие даасан металлыг салгахад үндэслэн;
2. колориметрийн, өгөгдсөн уусмалын өнгөний эрчмийг тодорхой бат бэхийн уусмалын өнгөтэй харьцуулах замаар гаргаж авсан,
3. органик шинжилгээОрганик бодисыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл C0 2 ба ус H 2 0 болгон шатааж, тэдгээрт агуулагдах нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн харьцангуй агууламжийн хэмжээгээр тодорхойлохоос бүрддэг.
4. хийн шинжилгээхий, тэдгээрийн хольцын чанарын болон тоон найрлагыг зарим тусгай аргаар тодорхойлоход оршино.

Маш онцгой бүлгийг төлөөлдөг эмнэлгийн химийн шинжилгээХүний биеийн цус, шээс болон бусад хаягдал бүтээгдэхүүнийг судлах олон янзын аргуудыг багтаасан.

Таталцлын тоон химийн шинжилгээ

Гравиметрийн тоон химийн шинжилгээний аргууд нь хоёр төрөлтэй. шууд шинжилгээний аргаТэгээд шууд бус (шууд бус) шинжилгээний арга. Эхний тохиолдолд тодорхойлох бүрэлдэхүүн хэсгийг зарим уусдаггүй нэгдлийн хэлбэрээр тусгаарлаж, сүүлчийнх нь жинг тодорхойлно. Шууд бус шинжилгээ нь ижил химийн боловсруулалтанд хамрагдсан хоёр ба түүнээс дээш бодисууд жиндээ жигд бус өөрчлөлт ордог. Жишээлбэл, калийн хлорид ба натрийн нитратын холимогтой бол та тэдгээрийн эхнийхийг нь шууд шинжилгээгээр тодорхойлж, хлорыг мөнгөн хлорид хэлбэрээр тунадасжуулж, жинлэнэ. Хэрэв кали, натрийн хлоридын давсны холимог байгаа бол тэдгээрийн харьцааг шууд бусаар бүх хлорыг мөнгөн хлорид хэлбэрээр тунадасжуулж, жинг нь тодорхойлж, дараа нь тооцоолж болно.

Эзлэхүүн химийн шинжилгээ

Электролизийн шинжилгээ

Колориметрийн аргууд

Элементийн органик шинжилгээ

Хийн шинжилгээ

Аналитик химийн аргуудын ангилал

• Элементийн шинжилгээний аргууд
  • Рентген туяаны спектрийн шинжилгээ (рентген туяа)
  • Нейтрон идэвхжүүлэлтийн шинжилгээ ( Англи) (цацраг идэвхжлийн шинжилгээг үзнэ үү)
  • Auger электрон спектрометр (EOS) ( Англи); Auger эффектийг үзнэ үү
  • Аналитик атомын спектрометр нь шинжилгээнд хамрагдсан дээжийг бие даасан чөлөөт атомын төлөвт хувиргахад үндэслэсэн аргуудын багц бөгөөд тэдгээрийн концентрацийг спектроскопийн аргаар хэмждэг (заримдаа рентген флюресценцийн шинжилгээг энд оруулдаг, гэхдээ энэ нь дээжинд үндэслэдэггүй. атомжилт ба атомын уурын спектроскоптой холбоогүй).
    • MS - атомын ионуудын массыг бүртгэх масс спектрометр
      • ICP-MS - индуктив хосолсон плазмын масс спектрометр (масс спектрометр дэх индуктив хосолсон плазмыг үзнэ үү)
      • LA-ICP-MS - индуктив хосолсон плазм ба лазер абляци бүхий масс спектрометр
      • LIMS - лазерын оч масс спектрометр; лазер абляцийг үзнэ үү (арилжааны жишээ: LAMAS-10M)
      • MSVI - Хоёрдогч ион масс спектрометр (SIMS)
      • TIMS - дулааны иончлолын масс спектрометр (TIMS)
      • Өндөр энергитэй бөөмийн хурдасгуур масс спектрометр (AMS)
    • AAS - атом шингээлтийн спектрометр
      • ETA-AAS - цахилгаан дулааны атомжуулалт бүхий атом шингээлтийн спектрометр (атом шингээлтийн спектрометрийг үзнэ үү)
      • SVZR - хөндийн задралын хугацааны спектроскопи (CRDS)
      • VRLS - хөндийн доторх лазер спектроскопи
    • AES - атомын цацрагийн спектрометр
      • оч ба нум нь цацрагийн эх үүсвэр болдог (оч ялгаралт; цахилгаан нумыг үзнэ үү)
      • ICP-AES - индуктив хосолсон плазмын атомын цацрагийн спектрометр
      • ХУДАЛ - лазерын оч ялгаруулах спектрометр (LIBS эсвэл LIPS); лазер арилгахыг үзнэ үү
    • AFS - атомын флюресценцийн спектрометр (флюресценцийг үзнэ үү)
      • ICP-AFS - индуктив хосолсон плазмтай атомын флюресцент спектрометр (Бэрд төхөөрөмж)
      • LAFS - лазер атомын флюресцент спектрометр
      • Хөндий катод чийдэн дээрх APS (арилжааны жишээ: AI3300)
    • AIS - атомын иончлолын спектрометр
      • LAIS (LIIS) - лазерын атомын иончлол эсвэл лазераар эрчимжүүлсэн иончлолын спектроскопи (eng. Лазер сайжруулсан ионжуулалт, LEI )
      • RIMS - лазер резонансын иончлолын масс спектрометр
      • OG - оптогалваник (LOGS - лазер оптогальваник спектроскопи)

• Бусад шинжилгээний аргууд
  • титриметр, эзэлхүүний шинжилгээ
  • гравиметрийн шинжилгээ - гравиметр, цахилгаан гравиметри
  • молекулын хий ба өтгөрүүлсэн бодисын спектрофотометр (ихэвчлэн шингээлт).
    • электрон спектрометр (харагдах спектр ба хэт ягаан туяаны спектрометр); электрон спектроскопийг үзнэ үү
    • чичиргээний спектрометр (IR спектрометр); чичиргээний спектроскопийг үзнэ үү
  • Раман спектроскопи; Раман эффектийг үзнэ үү
  • гэрэлтэлтийн шинжилгээ
  • молекул ба кластер ион, радикалуудын массыг бүртгэх масс спектрометр
  • ионы хөдөлгөөнт спектрометр (

4.2. ХРОМАТОГРАФИК АРГА

4.3. ХИМИЙН АРГА

4.4. ЭЛЕКТРОХИМИЙН АРГА

4.5. СПЕКТРОСКОПИЙН АРГА

4.6. МАСС СПЕКТРОМЕТРИЙН АРГА

4.7. ЦАЦРАГ ИДЭВХИЙЛЭЛД СУУРИЛСАН ШИНЖИЛГЭЭНИЙ АРГА

4.8. ДУЛААНЫ АРГА

4.9. БИОЛОГИ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ АРГА

5. ДҮГНЭЛТ

6. АШИГЛАСАН АШИГЛАСАН АШИГЛАЛТЫН ЖАГСААЛТ

ОРШИЛ

Химийн шинжилгээ нь үндэсний эдийн засгийн хэд хэдэн салбарт үйлдвэрлэл, бүтээгдэхүүний чанарыг хянах хэрэгсэл болдог. Ашигт малтмалын хайгуул нь шинжилгээний үр дүнд янз бүрийн түвшинд тулгуурладаг. Шинжилгээ нь хүрээлэн буй орчны бохирдлыг хянах гол хэрэгсэл юм. Хөрс, бордоо, тэжээл, хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүний химийн найрлагыг тодорхойлох нь агро аж үйлдвэрийн цогцолборын хэвийн үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой. Эмнэлгийн оношлогоо, биотехнологийн хувьд химийн шинжилгээ зайлшгүй шаардлагатай. Олон шинжлэх ухааны хөгжил нь химийн шинжилгээний түвшин, лабораторийн арга, багаж хэрэгсэл, урвалж бүхий тоног төхөөрөмжөөс хамаардаг.

Химийн шинжилгээний шинжлэх ухааны үндэс нь олон зууны турш химийн нэг хэсэг, заримдаа гол хэсэг байсаар ирсэн аналитик хими юм.

Аналитик хими нь бодисын химийн найрлага, зарим талаараа химийн бүтцийг тодорхойлох шинжлэх ухаан юм. Химийн аналитик аргууд нь тухайн бодис юунаас бүрддэг, түүний найрлагад ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүд багтдаг вэ гэсэн асуултанд хариулах боломжтой болгодог. Эдгээр аргууд нь ихэвчлэн тухайн бүрэлдэхүүн хэсэг нь ямар хэлбэрээр бодис агуулагдаж байгааг олж мэдэх, жишээлбэл, элементийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Заримдаа бүрдэл хэсгүүдийн орон зайн зохицуулалтыг тооцоолох боломжтой байдаг.

Арга боловсруулахдаа шинжлэх ухааны холбогдох салбаруудаас санаа авч, зорилгодоо нийцүүлэх шаардлагатай болдог. Аналитик химийн даалгавар нь аргын онолын үндэслэлийг боловсруулах, тэдгээрийн хэрэглээний хязгаарыг тогтоох, хэмжилзүйн болон бусад шинж чанарыг үнэлэх, янз бүрийн объектыг шинжлэх аргыг бий болгох явдал юм.

Шинжилгээний арга, хэрэгсэл байнга өөрчлөгдөж байдаг: шинэ хандлага, шинэ зарчим, үзэгдлийг ихэвчлэн алс холын мэдлэгийн салбараас ашигладаг.

Шинжилгээний аргыг тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсэг, шинжилж буй объектоос үл хамааран найрлагыг тодорхойлох нэлээд түгээмэл, онолын үндэслэлтэй арга гэж ойлгодог. Шинжилгээний аргын тухай ярихдаа тэдгээр нь үндсэн зарчим, найрлага ба хэмжсэн аливаа өмчийн хоорондын хамаарлын тоон илэрхийлэл гэсэн үг юм; хөндлөнгийн оролцоог тодорхойлох, арилгах зэрэг сонгосон хэрэгжүүлэх арга техник; практик хэрэгжүүлэх төхөөрөмж, хэмжилтийн үр дүнг боловсруулах арга. Шинжилгээний арга гэдэг нь тухайн объектын сонгосон аргыг ашиглан дүн шинжилгээ хийх дэлгэрэнгүй тайлбар юм.

Мэдлэгийн талбар болох аналитик химийн гурван үүргийг ялгаж салгаж болно.

1. шинжилгээний ерөнхий асуултуудыг шийдвэрлэх,

2. аналитик аргуудыг хөгжүүлэх,

3. тодорхой шинжилгээний асуудлыг шийдвэрлэх.

Та мөн тодруулж болно чанарынТэгээд тоонтуршилтууд. Эхнийх нь шинжилж буй объектод ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүд багтдаг вэ гэсэн асуултыг шийдэж, хоёр дахь нь бүх буюу бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоон агуулгын талаархи мэдээллийг өгдөг.

2. АРГАЧЛАЛЫН АНГИЛАЛ

Аналитик химийн одоо байгаа бүх аргуудыг дээж авах, дээж задлах, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах, илрүүлэх (таних) болон тодорхойлох аргад хувааж болно. Салгах, тодорхойлох хоёрыг хослуулсан эрлийз аргууд байдаг. Илрүүлэх, тодорхойлох аргууд нь нийтлэг зүйлтэй байдаг.

Тодорхойлох арга нь хамгийн чухал юм. Тэдгээрийг хэмжиж буй эд хөрөнгийн шинж чанар эсвэл холбогдох дохиог бүртгэх аргын дагуу ангилж болно. Тодорхойлох аргууд нь хуваагдана химийн , физикТэгээд биологийн. Химийн аргууд нь химийн (цахилгаан химийн) урвалд суурилдаг. Үүнд физик-химийн гэж нэрлэгддэг аргууд орно. Физик арга нь физикийн үзэгдэл, үйл явц дээр, биологийн арга нь амьдралын үзэгдэл дээр суурилдаг.

Аналитик химийн аргуудад тавигдах гол шаардлага нь үр дүнгийн нарийвчлал, сайн давтагдах чадвар, шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илрүүлэх хязгаар бага, сонгомол чанар, хурдац, дүн шинжилгээ хийхэд хялбар, автоматжуулалтын боломж юм.

Шинжилгээний аргыг сонгохдоо та шинжилгээний зорилго, шийдвэрлэх шаардлагатай ажлуудыг тодорхой мэдэж, байгаа шинжилгээний аргуудын давуу болон сул талуудыг үнэлэх хэрэгтэй.

3. АНАЛИТИК ДОХИО

Дээж авч, дээжийг бэлтгэсний дараа химийн шинжилгээний үе шат эхэлдэг бөгөөд энэ үе шатанд бүрэлдэхүүн хэсгийг илрүүлэх эсвэл түүний хэмжээг тодорхойлдог. Энэ зорилгоор тэд хэмжилт хийдэг аналитик дохио. Ихэнх аргуудын хувьд аналитик дохио нь тодорхойлогдож буй бүрэлдэхүүн хэсгийн агуулгатай функциональ хамааралтай, шинжилгээний эцсийн шатанд физик хэмжигдэхүүний хэмжилтийн дундаж юм.

Хэрэв ямар нэгэн бүрэлдэхүүн хэсгийг илрүүлэх шаардлагатай бол ихэвчлэн засдаг Гадаад төрханалитик дохио - тунадас, өнгө, спектрийн шугам гэх мэт харагдах байдал. Аналитик дохионы харагдах байдлыг найдвартай бүртгэх ёстой. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээг тодорхойлохдоо хэмждэг хэмжээаналитик дохио - тунадасны масс, гүйдлийн хүч, спектрийн шугамын эрчим гэх мэт.

4. АНАЛИТ ХИМИЙН АРГА ЗҮЙ

4.1. АСАГЛАХ, САЛДАХ, БАЯРУУЛАХ АРГА

Маск хийх.

Масклах гэдэг нь химийн урвалын чиглэл, хурдыг өөрчлөх чадвартай бодисууд байгаа үед дарангуйлах буюу бүрэн дарах явдал юм. Энэ тохиолдолд шинэ үе шат үүсэхгүй. Хоёр төрлийн далдлалт байдаг: термодинамик (тэнцвэр) ба кинетик (тэнцвэргүй). Термодинамик далдлах үед нөхцөлт урвалын тогтмол нь урвалын явц бага зэрэг буурах нөхцөл бүрддэг. Бүрхэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн концентраци нь аналитик дохиог найдвартай бүртгэхэд хангалтгүй болно. Кинетик маск нь ижил урвалжтай далдлагдсан болон аналитик бодисын урвалын хурдны зөрүүг нэмэгдүүлэхэд суурилдаг.

Салалт ба төвлөрөл.

Тусгаарлах, төвлөрүүлэх хэрэгцээ нь дараахь хүчин зүйлээс шалтгаалж болно: дээж нь тодорхойлоход саад болох бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг; тодорхойлж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн концентраци нь аргын илрүүлэх хязгаараас доогуур; тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дээжинд жигд бус тархсан; багаж хэрэгслийн шалгалт тохируулга хийх стандарт дээж байхгүй; дээж нь маш хортой, цацраг идэвхт, үнэтэй байдаг.

Тусгаарлахэхний хольцыг бүрдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бие биенээсээ тусгаарлагдсан үйл ажиллагаа (процесс) юм.

Төвлөрөлгэдэг нь бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци буюу хэмжээг макро бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци буюу хэмжээнүүдийн харьцааг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг үйл ажиллагаа (процесс) юм.

Хур тунадас ба хур тунадас.

Хур тунадасыг ихэвчлэн органик бус бодисыг ялгахад ашигладаг. Органик урвалж бүхий бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тунадас, ялангуяа тэдгээрийн тунадасжилт нь өндөр концентрацийн коэффициентийг өгдөг. Эдгээр аргуудыг хатуу дээжээс аналитик дохио авах зорилготой тодорхойлох аргуудтай хослуулан ашигладаг.

Хур тунадасны аргаар ялгах нь нэгдлүүдийн янз бүрийн уусах чанар, голчлон усан уусмалд суурилдаг.

Хамтарсан тунадас гэдэг нь уусмал ба тунадас хоорондын бичил бүрэлдэхүүн хэсгийн тархалт юм.

Олборлолт.

Олборлолт нь бодисыг хоёр фазын хооронд, ихэвчлэн хоёр холилдохгүй шингэний хооронд тараах физик-химийн процесс юм. Энэ нь мөн химийн урвал бүхий масс дамжуулах үйл явц юм.

Олборлох аргууд нь төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн болон байгалийн объектуудад дүн шинжилгээ хийхдээ бичил бүрэлдэхүүн эсвэл макро бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг баяжуулах, олборлох, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бие даасан болон бүлгээр тусгаарлахад тохиромжтой. Энэ арга нь гүйцэтгэхэд хялбар бөгөөд хурдан бөгөөд ялгах, концентраци өндөр үр ашигтай, янз бүрийн тодорхойлох аргуудтай нийцдэг. Олборлолт нь янз бүрийн нөхцөлд уусмал дахь бодисын төлөв байдлыг судалж, физик-химийн шинж чанарыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Сорбци.

Сорбци нь бодисыг ялгах, баяжуулахад сайн хэрэглэгддэг. Сорбцийн аргууд нь ихэвчлэн сайн ялгах сонголт, өндөр концентрацитай коэффициентийг хангадаг.

Сорбци– хатуу зөөгч (сорбент) дээр хатуу эсвэл шингэн шингээгчээр хий, уур, ууссан бодисыг шингээх үйл явц.

Электролитийн аргаар ялгах ба цементлэх.

Хамгийн түгээмэл арга бол электролиз бөгөөд ялгасан буюу төвлөрсөн бодисыг хатуу электродууд дээр элементийн төлөвт эсвэл ямар нэгэн төрлийн нэгдэл хэлбэрээр тусгаарладаг. Электролизийн ялгаралт (электролиз)хяналттай потенциал дээр цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр бодисыг буулгахад үндэслэсэн. Хамгийн түгээмэл сонголт бол металлын катодын хуримтлал юм. Электродын материал нь нүүрстөрөгч, цагаан алт, мөнгө, зэс, вольфрам гэх мэт байж болно.

ЭлектрофорезЭнэ нь цахилгаан орон дахь янз бүрийн цэнэг, хэлбэр, хэмжээтэй хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурдны ялгаан дээр суурилдаг. Хөдөлгөөний хурд нь бөөмсийн цэнэг, талбайн хүч, радиусаас хамаарна. Электрофорез хийх хоёр сонголт байдаг: урд талын (энгийн) ба бүс (зөөгч дээр). Эхний тохиолдолд салгах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан бага хэмжээний уусмалыг электролитийн уусмал бүхий хоолойд хийнэ. Хоёр дахь тохиолдолд хөдөлгөөн нь тогтворжуулах орчинд явагддаг бөгөөд энэ нь цахилгаан талбарыг унтраасны дараа бөөмсийг хадгалдаг.

Арга цементлэххангалттай сөрөг потенциалтай металлын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (ихэвчлэн бага хэмжээгээр) багасгах эсвэл электрон сөрөг металлын алмагамуудаас бүрддэг. Цементжих явцад хоёр процесс нэгэн зэрэг явагддаг: катод (бүрэлдэхүүн хэсэг нь ялгарах) ба анод (цементлэх металлыг уусгах).

Хийж буй ажлаас хамааран аналитик химийн аргуудыг 3 бүлэгт хуваадаг.

• 1) илрүүлэх аргууд нь дээжинд ямар элемент эсвэл бодис (шинжилгээний бодис) байгааг тодорхойлох боломжийг олгодог. Эдгээрийг чанарын шинжилгээ хийхэд ашигладаг;
• 2) тодорхойлох аргууд нь дээж дэх шинжилгээний бодисын тоон агуулгыг тогтоох боломжийг олгодог бөгөөд тоон шинжилгээ хийхэд ашигладаг;
• 3) салгах аргууд нь анализаторыг тусгаарлах, хөндлөнгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах боломжийг олгодог. Тэдгээрийг чанарын болон тоон шинжилгээнд ашигладаг. Тоон шинжилгээний янз бүрийн аргууд байдаг: химийн, физик-химийн, физик гэх мэт.

Химийн аргууд нь задлан шинжилж буй бодис нэвтэрч буй химийн урвалыг (саармагжуулах, исэлдүүлэх-бууруулах, цогцолбор үүсгэх, тунадасжуулах) ашиглахад суурилдаг. Энэ тохиолдолд чанарын аналитик дохио нь урвалын харааны гадаад нөлөө юм - уусмалын өнгө өөрчлөгдөх, тунадас үүсэх эсвэл татан буулгах, хийн бүтээгдэхүүн ялгарах. Тоон тодорхойлохдоо ялгарсан хийн бүтээгдэхүүний хэмжээ, үүссэн тунадасны масс, тодорхойлогдож буй бодистой харилцан үйлчлэхэд зарцуулсан тодорхой концентраци бүхий урвалжийн уусмалын эзэлхүүнийг аналитик дохио болгон ашигладаг.

Физик аргууд нь химийн урвалыг ашигладаггүй, харин шинжилж буй бодисын ямар нэгэн физик шинж чанарыг (оптик, цахилгаан, соронзон, дулаан гэх мэт) хэмждэг бөгөөд энэ нь түүний найрлагаас хамаардаг.

Физик химийн аргууд нь химийн урвалын үр дүнд шинжлэгдсэн системийн физик шинж чанарын өөрчлөлтийг ашигладаг. Физик-химийн аргууд нь динамик нөхцөлд хатуу эсвэл шингэн сорбент дээр бодисыг сорбци-десорбцийн процесс дээр үндэслэсэн шинжилгээний хроматографийн аргууд, цахилгаан химийн аргууд (потенциометр, вольтметри, кондуктометр) орно.

Шинжилгээ хийхэд физик шинж чанар эсвэл тэдгээрийн өөрчлөлтийг бүртгэдэг аналитик багаж, төхөөрөмжийг ашигладаг тул физик ба физик-химийн аргуудыг ерөнхий нэрийн дор багажийн шинжилгээний аргуудын дор нэгтгэдэг. Тоон шинжилгээ хийхдээ аналитик дохиог хэмждэг - дээжийн тоон найрлагатай холбоотой физик хэмжигдэхүүн. Хэрэв тоон шинжилгээг химийн аргаар хийдэг бол тодорхойлох үндэс нь үргэлж химийн урвал юм.

3 бүлэг тоон шинжилгээний аргууд байдаг.

• - Хийн шинжилгээ
• - Титриметрийн шинжилгээ
• - Гравиметрийн шинжилгээ

Тоон шинжилгээний химийн аргуудаас хамгийн чухал нь гравиметрийн болон титриметрийн аргууд бөгөөд тэдгээрийг шинжилгээний сонгодог арга гэж нэрлэдэг. Эдгээр аргууд нь тодорхойлолтын үнэн зөвийг үнэлэх стандарт юм. Тэдний хэрэглээний гол талбар бол их, дунд хэмжээний бодисыг нарийн тодорхойлох явдал юм.

Шинжилгээний сонгодог аргыг химийн үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдэд технологийн процессын явц, түүхий эд, эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, үйлдвэрлэлийн хог хаягдлыг хянах зорилгоор өргөн ашигладаг. Эдгээр аргуудын үндсэн дээр эмийн шинжилгээг хийдэг - химийн болон эмийн үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэдэг эм, эмийн чанарыг тодорхойлдог.

ШИНЖИЛГЭЭНИЙ ХИМИ, бодис, материалын химийн найрлага, тодорхой хэмжээгээр нэгдлүүдийн химийн бүтцийг тодорхойлох шинжлэх ухаан. Аналитик хими нь химийн шинжилгээний ерөнхий онолын үндсийг боловсруулж, судалж буй дээжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох аргуудыг боловсруулж, тодорхой объектуудыг шинжлэх асуудлыг шийддэг. Аналитик химийн гол зорилго нь тухайн даалгавараас хамааран шинжилгээний нарийвчлал, өндөр мэдрэмж, хурд, сонгомол байдлыг хангах арга, хэрэгслийг бий болгох явдал юм. Мөн бичил биетэд дүн шинжилгээ хийх, орон нутгийн шинжилгээ (цэг дээр, гадаргуу дээр гэх мэт), дээжийг устгахгүйгээр, түүнээс хол зайд (алсын шинжилгээ), тасралтгүй шинжилгээ хийх боломжтой аргуудыг боловсруулж байна. дүн шинжилгээ хийх (жишээлбэл, урсгалд), мөн дээжинд тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсэг нь ямар химийн нэгдэл, ямар физик хэлбэрээр байдаг (материалын химийн шинжилгээ), ямар үе шатанд хамаарах (фазын шинжилгээ). Аналитик химийн хөгжлийн чухал чиг хандлага бол шинжилгээний автоматжуулалт, ялангуяа технологийн процессыг хянах, математикчлах, ялангуяа компьютерийг өргөнөөр ашиглах явдал юм.

Шинжлэх ухааны бүтэц. Аналитик химийн гурван үндсэн чиглэлийг ялгаж салгаж болно: ерөнхий онолын үндэслэл; шинжилгээний аргуудыг боловсруулах; бие даасан объектуудын аналитик хими. Шинжилгээний зорилгоос хамааран чанарын химийн шинжилгээ ба тоон химийн шинжилгээг ялгадаг. Эхнийх нь шинжилгээнд хамрагдсан дээжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг илрүүлэх, тодорхойлох, хоёр дахь нь тэдгээрийн концентраци эсвэл массыг тодорхойлох явдал юм. Аль бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг илрүүлэх, тодорхойлох шаардлагатай байгаагаас хамааран изотопын шинжилгээ, элементийн шинжилгээ, бүтцийн бүлгийн (үүнд функциональ) шинжилгээ, молекулын шинжилгээ, материалын шинжилгээ, фазын шинжилгээ зэрэг орно. Шинжилгээнд хамрагдсан объектын шинж чанараас хамааран органик бус болон органик бодис, түүнчлэн биологийн объектын шинжилгээг ялгадаг.

Аналитик химийн онолын үндэслэлд химометр гэж нэрлэгддэг зүйл, түүний дотор химийн шинжилгээний хэмжил зүй чухал байр суурь эзэлдэг. Аналитик химийн онолд мөн аналитик дээжийг сонгох, бэлтгэх, шинжилгээний схемийг боловсруулах, арга сонгох, шинжилгээг автоматжуулах зарчим, арга зам, компьютер ашиглах, түүнчлэн оновчтой ашиглах зарчмуудыг багтаасан болно. химийн шинжилгээний үр дүн. Аналитик химийн нэг онцлог шинж чанар нь объектын ерөнхий бус, харин бие даасан, өвөрмөц шинж чанар, шинж чанарыг судлах явдал бөгөөд энэ нь олон аналитик аргын сонгомол байдлыг баталгаажуулдаг. Физик, математик, биологи, технологийн янз бүрийн салбаруудын ололттой нягт уялдаа холбоотой байдаг (энэ нь ялангуяа шинжилгээний аргуудтай холбоотой) аналитик хими нь шинжлэх ухааны уулзвар дахь салбар болж хувирдаг. Энэ хичээлийн бусад нэрийг ихэвчлэн ашигладаг - аналитик, аналитик шинжлэх ухаан гэх мэт.

Аналитик химийн хувьд ялгах, тодорхойлох (илрүүлэх) болон эрлийз шинжилгээний аргууд байдаг бөгөөд ихэвчлэн эхний хоёр бүлгийн аргуудыг нэгтгэдэг. Тодорхойлох аргуудыг химийн шинжилгээний аргууд (гравиметрийн шинжилгээ, титриметрийн шинжилгээ, электрохимийн шинжилгээний арга, анализын кинетик аргууд), физикийн шинжилгээний аргууд (спектроскопийн, цөмийн физик гэх мэт), биохимийн шинжилгээний арга, биологийн аргууд гэж хуваагддаг. шинжилгээ. Химийн аргууд нь химийн урвал (матери ба бодисын харилцан үйлчлэл), физикийн арга нь физик үзэгдлүүд (цацраг туяатай бодисын харилцан үйлчлэл, энергийн урсгал), биологийн арга нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд организм эсвэл тэдгээрийн хэлтэрхийний хариу үйлдэл дээр суурилдаг.

Бараг бүх тодорхойлох аргууд нь бодисын аливаа хэмжигдэхүйц шинж чанараас тэдгээрийн найрлагаас хамаарах хамааралд суурилдаг. Тиймээс аналитик химийн чухал чиглэл бол аналитик асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглахын тулд эдгээр хамаарлыг хайж, судлах явдал юм. Энэ тохиолдолд шинж чанар, найрлагын хоорондын хамаарлын тэгшитгэлийг олох, өмчийг бүртгэх аргыг боловсруулах (аналитик дохио), бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөндлөнгийн оролцоог арилгах, янз бүрийн хүчин зүйлийн хөндлөнгийн нөлөөллийг арилгах (жишээлбэл, температурын хэлбэлзэл). Аналитик дохионы хэмжээг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ эсвэл концентрацийг тодорхойлдог нэгж болгон хувиргадаг. Хэмжсэн шинж чанарууд нь жишээлбэл, масс, эзэлхүүн, гэрлийн шингээлт, гүйдлийн хүч байж болно.

Шинжилгээний аргын онолд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Химийн аргын онол нь шинжилгээнд өргөн хэрэглэгддэг химийн урвалын хэд хэдэн үндсэн төрлүүд (хүчил-суурь, исэлдэлт, цогцолбор), хэд хэдэн чухал үйл явц (хур тунадас, уусах, олборлох) гэсэн ойлголтууд дээр суурилдаг. Эдгээр асуудалд анхаарал хандуулах нь аналитик химийн хөгжлийн түүх, холбогдох аргуудын практик ач холбогдлоос үүдэлтэй юм. Гэсэн хэдий ч химийн аргын эзлэх хувь буурч, физик, биохими, биологийн эзлэх хувь нэмэгдэж байгаа тул сүүлийн бүлгүүдийн аргын онолыг сайжруулж, бие даасан аргын онолын талыг аналитик химийн ерөнхий онолд нэгтгэх нь чухал юм. их ач холбогдол.

Хөгжлийн түүх. Материалын туршилтыг эрт дээр үед хийж байсан; тухайлбал, хүдрийг хайлуулахад тохиромжтой эсэхийг, төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнд алт, мөнгөний агуулгыг тодорхойлох шинжилгээ хийсэн. 14-16-р зууны алхимичид бодисын шинж чанарыг судлах асар их туршилтын ажлыг хийж, химийн шинжилгээний аргуудын үндэс суурийг тавьсан. 16-17-р зуунд (ятрохимийн үе) уусмал дахь урвалд суурилсан бодисыг илрүүлэх химийн шинэ аргууд гарч ирэв (жишээлбэл, хлоридын ионтой тунадас үүсгэх замаар мөнгөний ионыг илрүүлэх). “Химийн шинжилгээ” гэсэн ойлголтыг гаргаж ирсэн Р.Бойл шинжлэх ухааны аналитик химийн шинжлэх ухааныг үндэслэгч гэж тооцогддог.

19-р зууны дунд үе хүртэл аналитик хими нь химийн үндсэн салбар байв. Энэ хугацаанд олон тооны химийн элементүүд нээгдэж, байгалийн зарим бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусгаарлаж, найрлага, олон тооны харьцааны тогтмол байдлын хууль, масс хадгалагдах хууль тогтоогджээ. Шведийн химич, эрдэс судлаач Т.Бергман системчилсэн чанарын шинжилгээний схемийг боловсруулж, хүхэрт устөрөгчийг аналитик урвалж болгон идэвхтэй ашиглаж, сувд авахын тулд дөлний шинжилгээний аргуудыг санал болгосон. 19-р зуунд системчилсэн чанарын шинжилгээг Германы химич Г.Роз, К.Фрезениус нар сайжруулсан. Тухайн зуунд тоон шинжилгээний хөгжилд асар их дэвшил гарсан. Титриметрийн аргыг бий болгосон (Францын химич Ф. Декройсил, Ж. Гэй-Люссак), гравиметрийн шинжилгээг мэдэгдэхүйц сайжруулж, хийн шинжилгээний аргуудыг боловсруулсан. Органик нэгдлүүдийн элементийн шинжилгээний аргыг боловсруулах (Ж. Либиг) нь маш чухал ач холбогдолтой байв. 19-р зууны төгсгөлд ионуудын (голчлон В. Оствальд) оролцоотой уусмал дахь химийн тэнцвэрт байдлын тухай сургаал дээр үндэслэсэн аналитик химийн онолыг боловсруулсан. Энэ үед усан уусмал дахь ионыг шинжлэх аргууд аналитик химийн салбарт зонхилох байр суурийг эзэлдэг.

20-р зуунд органик нэгдлүүдийн бичил шинжилгээний аргуудыг боловсруулсан (Ф. Прегл). Полярографийн аргыг санал болгосон (Я. Хейровский, 1922). Масс спектрометр, рентген, цөмийн физик гэх мэт олон физик аргууд гарч ирсэн. Хроматографийн нээлт (М. С. Цвет, 1903), энэ аргын янз бүрийн хувилбаруудыг, ялангуяа хуваалтын хроматографийг (А. Мартин, Р. Сингх, 1941) бий болгох нь маш чухал ач холбогдолтой байв.

Орос, ЗСБНХУ-д И.А.Меншуткиний "Аналитик хими" сурах бичиг нь аналитик химийн хувьд чухал ач холбогдолтой байсан (энэ нь 16 хэвлэлээр дамжсан). М.А.Ильинский, Л.А.Чугаев нар органик аналитик урвалжуудыг практикт нэвтрүүлсэн (19-р зууны сүүл - 20-р зууны эхэн үе), Н.А. Тананаев чанарын шинжилгээний дуслын аргыг боловсруулсан (Австрийн химич Ф.Фейглтэй нэгэн зэрэг, 1920-иод он). 1938 онд Н.А. Измайлов, М.С.Шрайбер нар анх удаа нимгэн давхаргын хроматографийг дүрсэлсэн. Оросын эрдэмтэд нийлмэл формац, түүний аналитик хэрэглээг судлах (И.П. Алимарин, А.К. Бабко), органик аналитик урвалжуудын үйл ажиллагааны онол, масс спектрометр, фотометрийн арга, атом шингээлтийн спектрометрийг хөгжүүлэхэд асар их хувь нэмэр оруулсан (B.V. . Львов), бие даасан элементүүд, ялангуяа ховор, цагаан алт, олон тооны объектуудын аналитик химийн чиглэлээр - өндөр цэвэршилттэй бодис, эрдэс түүхий эд, металл, хайлш.

Практикт тавигдах шаардлага нь аналитик химийн хөгжилд үргэлж түлхэц үзүүлсээр ирсэн. Ийнхүү 1940-1970-аад онд цөмийн, хагас дамжуулагч болон бусад өндөр цэвэршилттэй материалыг шинжлэх хэрэгцээ шаардлага үүссэнтэй холбогдуулан цацраг идэвхт бодисын шинжилгээ, оч масс спектрометр, химийн спектрийн шинжилгээ, хөрс хуулалтын вольтметри зэрэг мэдрэмтгий аргуудыг бий болгосон. цэвэр бодис дахь 10 - 7 -10 -8% -ийн хольц, өөрөөр хэлбэл үндсэн бодисын 10-1000 тэрбум хэсэгт 1 хэсэг хольц. Хар төмөрлөгийн үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэхэд, ялангуяа өндөр хурдны хувиргагч гангийн үйлдвэрлэлд шилжихтэй холбогдуулан хурдан шинжилгээ хийх нь маш чухал болсон. Олон элементийн оптик спектр эсвэл рентген шинжилгээнд зориулж квантометр гэж нэрлэгддэг фотоэлектрик төхөөрөмжийг ашиглах нь хайлах явцад шинжилгээ хийх боломжийг олгодог.

Органик нэгдлүүдийн нарийн төвөгтэй хольцыг шинжлэх хэрэгцээ нь хийн хроматографийг эрчимтэй хөгжүүлэхэд хүргэсэн бөгөөд энэ нь хэдэн арван, бүр хэдэн зуун бодис агуулсан нарийн төвөгтэй хольцыг шинжлэх боломжийг олгодог. Аналитик хими нь атомын цөмийн энергийг эзэмших, сансар огторгуй, далайг судлах, электроникийн хөгжил, биологийн шинжлэх ухааны дэвшилд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан.

Судалгааны сэдэв. Шинжилгээнд хамрагдсан материалын дээж авах онолыг хөгжүүлэх нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг; Ихэвчлэн дээж авах асуудлыг судалж буй бодисын мэргэжилтнүүд (жишээлбэл, геологич, металлургийн мэргэжилтнүүд) хамтран шийдвэрлэдэг. Аналитик хими нь дээжийг задлах аргуудыг боловсруулдаг - уусгах, хайлуулах, нэгтгэх гэх мэт бөгөөд энэ нь дээжийг бүрэн "нээх" боломжийг хангаж, тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг алдах, гаднаас бохирдохоос сэргийлнэ. Аналитик химийн даалгаврууд нь эзэлхүүнийг хэмжих, шүүх, кальцинжуулах гэх мэт ерөнхий аналитик үйлдлүүдийн техникийг боловсруулах явдал юм. Аналитик химийн нэг ажил бол аналитик багаж хэрэгслийг хөгжүүлэх чиглэлийг тодорхойлох, төхөөрөмжийн шинэ хэлхээ, загварыг бий болгох (ихэвчлэн шинжилгээний аргыг боловсруулах эцсийн шат болдог), түүнчлэн синтез хийх явдал юм. шинэ аналитик урвалжуудын .

Тоон шинжилгээний хувьд арга, хэрэгслийн хэмжилзүйн шинж чанар нь маш чухал юм. Үүнтэй холбогдуулан аналитик хими нь жишиг дээж (стандарт дээжийг оруулаад) болон шинжилгээний нарийвчлалыг хангах бусад хэрэгслийг тохируулах, үйлдвэрлэх, ашиглах асуудлыг судалдаг. Шинжилгээний үр дүнг боловсруулах, ялангуяа компьютерийн боловсруулалт чухал байр суурийг эзэлдэг. Шинжилгээний нөхцлийг оновчтой болгохын тулд мэдээллийн онол, хэв маягийг таних онол болон математикийн бусад салбаруудыг ашигладаг. Компьютерийг зөвхөн үр дүнг боловсруулахад төдийгүй хөндлөнгийн оролцоо, шалгалт тохируулга, төлөвлөлтийн туршилтыг харгалзан багаж хэрэгслийг удирдахад ашигладаг; Зөвхөн компьютерийн тусламжтайгаар шийдэж болох аналитик асуудлууд байдаг, жишээлбэл, шинжээчдийн системийг ашиглан органик нэгдлүүдийн молекулуудыг тодорхойлох.

Аналитик хими нь аналитик зам, аргыг сонгох ерөнхий хандлагыг тодорхойлдог. Аргуудыг харьцуулах аргуудыг боловсруулж, тэдгээрийг солих, хослуулах нөхцөл, дүн шинжилгээг автоматжуулах зарчим, арга замыг тодорхойлж байна. Шинжилгээг практикт ашиглахын тулд бүтээгдэхүүний чанарын үзүүлэлт болох түүний үр дүнгийн талаархи санаа бодлыг боловсруулах, технологийн процессыг шууд хянах сургаал, хэмнэлттэй аргыг бий болгох шаардлагатай. Арга зүйг нэгтгэх, стандартчилах нь эдийн засгийн янз бүрийн салбарт ажилладаг шинжээчдийн хувьд чухал ач холбогдолтой юм. Аналитик асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардагдах мэдээллийн хэмжээг оновчтой болгох онолыг боловсруулж байна.

Шинжилгээний аргууд. Шинжилгээнд хамрагдсан дээжийн масс эсвэл эзэлхүүнээс хамааран салгах, тодорхойлох аргуудыг заримдаа макро, микро, хэт микро гэж хуваадаг.

Дээжний бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөндлөнгийн нөлөөллөөс болж шууд тодорхойлох, илрүүлэх арга нь зөв үр дүнг өгөхгүй тохиолдолд хольцыг салгах аргыг ихэвчлэн ашигладаг. Харьцангуй концентраци гэж нэрлэгддэг бага хэмжээний анализын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дээжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс хамаагүй их хэмжээгээр ялгах нь онцгой чухал юм. Холимогийг салгахдаа термодинамик буюу тэнцвэрт байдал, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанарууд (ион солилцооны тогтмолууд, цогцолборуудын тогтвортой байдлын тогтмолууд) эсвэл кинетик параметрүүдийн ялгаан дээр үндэслэн хийж болно. Ашигласан ялгах аргууд нь голчлон хроматографи, олборлолт, тунадасжуулах, нэрэх, түүнчлэн электрохимийн аргууд, тухайлбал электрод задлах зэрэг юм. Тодорхойлох аргууд нь аналитик химийн аргуудын үндсэн бүлэг юм. Тоон шинжилгээний аргууд нь аливаа хэмжигдэхүйц шинж чанар, ихэнхдээ физик, дээжийн найрлагаас хамаарах хамааралд суурилдаг. Энэ хамаарлыг тодорхой, мэдэгдэж байгаа байдлаар тайлбарлах ёстой. Тусгаарлах, тодорхойлохыг хослуулсан эрлийз аналитик аргууд хурдацтай хөгжиж байна. Жишээлбэл, янз бүрийн мэдрэгч бүхий хийн хроматографи нь органик нэгдлүүдийн цогц хольцыг шинжлэх хамгийн чухал арга юм. Дэгдэмхий чанар муутай, дулааны тогтворгүй нэгдлүүдийн хольцыг шинжлэхэд өндөр үзүүлэлттэй шингэн хроматограф нь илүү тохиромжтой.

Шинжилгээ хийхэд олон янзын аргууд шаардлагатай байдаг, учир нь тус бүр өөрийн гэсэн давуу болон хязгаарлалттай байдаг. Иймээс хэт мэдрэмтгий цацраг идэвхит болон массын спектрийн аргууд нь нарийн төвөгтэй, үнэтэй тоног төхөөрөмж шаарддаг. Энгийн, хүртээмжтэй, маш мэдрэмтгий кинетик аргууд нь үр дүнгийн шаардлагатай давтагдах чадварыг үргэлж хангаж чаддаггүй. Аргуудыг үнэлэх, харьцуулахдаа тодорхой асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд тэдгээрийг сонгохдоо олон хүчин зүйлийг харгалзан үздэг: хэмжилзүйн үзүүлэлтүүд, боломжит ашиглалтын цар хүрээ, тоног төхөөрөмжийн хүртээмж, шинжээчийн ур чадвар, уламжлал гэх мэт. Эдгээр хүчин зүйлсийн дотроос хамгийн чухал нь хэмжилзүйн үзүүлэлтүүд юм. арга нь найдвартай үр дүнг өгдөг илрүүлэх хязгаар эсвэл концентрацийн хүрээ (хэмжигдэхүүн), аргын нарийвчлал, өөрөөр хэлбэл үр дүнгийн үнэн зөв, давтагдах боломжтой байдал. Зарим тохиолдолд "олон бүрэлдэхүүн хэсэг" арга нь маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд олон тооны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг дор тодорхойлох боломжийг олгодог, жишээлбэл, атомын ялгаралт, рентген спектрийн шинжилгээ, хроматографи. Ийм аргуудын үүрэг нэмэгдэж байна. Бусад бүх зүйл тэнцүү, шууд шинжилгээний аргуудыг илүүд үздэг, өөрөөр хэлбэл, химийн дээж бэлтгэхтэй холбоогүй; Гэсэн хэдий ч ийм бэлтгэл хийх шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, судалж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн урьдчилсан концентраци нь түүний бага концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дээж дэх бүрэлдэхүүн хэсгийн жигд бус тархалт, лавлагаа дээжийн дутагдалтай холбоотой хүндрэлийг арилгадаг.

Орон нутгийн шинжилгээний аргууд онцгой байр суурь эзэлдэг. Тэдгээрийн дунд рентген микроанализ (электрон датчик), хоёрдогч ионы масс спектрометр, Auger спектроскопи болон бусад физик аргууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь ялангуяа хатуу материалын гадаргуугийн давхарга эсвэл чулуулгийн орцыг шинжлэхэд маш чухал юм.

Тодорхой бүлэг нь органик нэгдлүүдийн элементийн шинжилгээний аргуудаас бүрдэнэ. Органик бодис нь нэг хэлбэрээр задардаг бөгөөд хамгийн энгийн органик бус нэгдлүүд (CO 2, H 2 O, NH 3 гэх мэт) хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уламжлалт аргаар тодорхойлно. Хийн хроматографийн хэрэглээ нь элементийн шинжилгээг автоматжуулах боломжтой болсон; Энэ зорилгоор C-, H-, N-, S-analyzer болон бусад автомат төхөөрөмжийг үйлдвэрлэдэг. Органик нэгдлүүдийн функциональ бүлгүүдийн шинжилгээг (функциональ шинжилгээ) янз бүрийн химийн, цахилгаан химийн, спектрийн (NMR эсвэл IR спектроскопи) эсвэл хроматографийн аргаар гүйцэтгэдэг.

Фазын шинжилгээнд, өөрөөр хэлбэл тусдаа фаз үүсгэдэг химийн нэгдлүүдийг тодорхойлохдоо эхлээд ялгах, жишээлбэл, сонгомол уусгагч ашиглан, дараа нь үүссэн уусмалыг уламжлалт аргаар шинжлэх; Урьдчилсан үе шатыг салгахгүйгээр фазын шинжилгээний физик аргууд нь маш ирээдүйтэй байдаг.

Практик ач холбогдол. Химийн шинжилгээ нь янз бүрийн салбар дахь олон технологийн процесс, бүтээгдэхүүний чанарыг хянах боломжийг олгодог бөгөөд ашигт малтмал хайх, хайх, уул уурхайн салбарт асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Химийн шинжилгээг ашиглан хүрээлэн буй орчны (хөрс, ус, агаар) цэвэр байдалд хяналт тавьдаг. Аналитик химийн ололтыг шинжлэх ухаан, технологийн янз бүрийн салбарт ашигладаг: цөмийн энерги, электроник, далай судлал, биологи, анагаах ухаан, шүүх, археологи, сансрын судалгаа. Химийн шинжилгээний эдийн засгийн ач холбогдол асар их. Тиймээс металлургийн хайлшийн нэмэлтийг нарийн тодорхойлох нь үнэт металлыг хэмнэх боломжийг олгодог. Анагаах ухаан, агрохимийн лабораторид тасралтгүй автомат шинжилгээнд шилжсэнээр шинжилгээний хурдыг (цус, шээс, хөрсний ханд гэх мэт) эрс нэмэгдүүлж, лабораторийн ажилтнуудын тоог цөөрүүлэх боломжтой болж байна.

Лит.: Аналитик химийн үндэс: 2 номонд / А.Золотов найруулсан. М., 2002; Аналитик хими: 2 боть М., 2003-2004.