КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
В соответствии с определением аналитической химии как дис-циплины, целью которой является развитие методов определе¬ния химического состава вещества, различают методы каче¬ственного и количественного анализа. В рамках качественного органического анализа весьма важными становятся методы идентификации вещества. Первоначально для определения качественного и количественного состава вещества исполь-

15

зовали химические реакции получения соединений, обладаю¬щих тем или иным аналитическим признаком, например мас¬сой, окраской. Именно эта ситуация, для которой было харак¬терно, что за определение качественного и количественного состава материальных тел несла ответственность химия, и была закреплена, отражена понятием «аналитическая химия». В этот достаточно длительный период развития как сущест¬вительное, так и определение к нему почти точно отражали содержание понятия. «Почти» только потому, что уже в самом начале аналитическая химия как часть, пусть небольшую, содержала, например, атомный эмиссионный анализ в виде качественных реакций на щелочные и щелочноземельные элементы, не говоря уже о том, что такой важнейший метод количественного анализа, как гравиметрический, основывался и основывается на измерении массы, т. е. физического свойства.
Однако в настоящее время знание состава окружающего материального мира в буквальном смысле слова стало жиз¬ненно важным, что и привело к резкому увеличению предмет¬ной области соответствующей научной дисциплины. Задачи аналитической химии перестали быть задачами только химии; реально существующая дисциплина для своих целей исполь¬зует все формы движения материи. Следуя объектному прин¬ципу классификации естественных наук, методы аналитиче¬ской химии можно разделить на физические, физико-химиче¬ские, химические и биологические. Налицо ситуация, когда содержание понятия вступило в очевидное противоречие с его общепринятым определением.
Говорит ли это о том, что аналитическая химия исчезла как дисциплина? Конечно, нет, не исчезла, но одновременно необходимо считаться с тем, что аналитическая химия стала частью более общей дисциплины. Здесь не место обсуждать, как ее назвать, как кратко определить понятие этой дисцип¬лины, отметим только, что понятие «химия» част уходит из названий соответствующей дисциплины, журналов, учебни¬ков, и поэтому желающих познакомиться с дискуссией о названии дисциплины отошлем к специальной литературе. В рамках данной книги мы будем понимать под аналитической химией и дисциплину в целом, и ту ее часть, которая основана на использовании химических реакций.
Большое разнообразие аналитических задач и средств их решения привело к довольно развитой системе терминов, используемых для характеристики методов и методик анализа. Остановимся только на основных общеаналитических тер¬минах. Методики количественного анализа характеризуются прежде всего рабочим интервалом определяемых содержаний или динамическим диапазоном, нижней и верхней границей
16
определяемых содержаний. Для характеристики качествен¬ного метода определения используют понятие «предел обна¬ружения», т. е. минимальное количество или концентрацию вещества, которую можно обнаружить с заданной воспроиз¬водимостью. Эти характеристики оценивают на основе общих правил статистической обработки результатов определения (см. гл. 5).
В зависимости от того, определяется ли содержание каж¬дого компонента в пробе или только некоторых, говорят о полном или частичном анализе. Под элементным анализом понимают такой анализ, в результате которого необходимо определить содержание каждого элемента независимо от того, в составе какого соединения данный элемент находится в пробе. Напротив, целью функционального анализа является определение содержания элементов в виде тех или иных функ¬циональных групп, а целью фазового анализа — распределе¬ние элементов по отдельным фазам образца.
Иногда очень важной величиной является масса пробы,
необходимая и достаточная для проведения анализа, метод
анализа в зависимости от массы пробы (в г) делят на следую-
щие  группы:   макро    0,1 — 1,0;   полумикро    0,01—0,10;
микро    0,001—0,010 и ультрамикрометоды — < 0,001.
Трудоемкость, эффективность анализа часто определяются содержанием элемента в пробе, и в зависимости от содержа¬ния говорят о главных (> 1%), второстепенных (0,01 — 0,1%) и микрокомпонентах или компонентах, присутствующих в пробе в следовых количествах (< 0,01 %). В последнем случае часто необходимо проводить предварительное их кон¬центрирование (см. гл. 4).
Терминология научного языка вообще и языка аналити¬ческой химии в частности отражает реальное развитие дис¬циплины; термины могут выпадать из языка, если потреб¬ность в знании исчезает, и, наоборот, новые, возникающие, вновь зарождающиеся области знания требуют создания новых терминов. К системе терминов нельзя подходить как к чему-то застывшему, неизменному. Например, снижение значения классического качественного химического анализа, основанного на химических реакциях в водных растворах, привело к тому, что термин «предельное разбавление» прак¬тически не встречается в современной научной литературе по аналитической химии. Примером обратной ситуации может служить следующая.
До настоящего времени чаще всего при необходимости
определения состава того или иного объекта анализа — воз-
духа, речной воды, потока технологической жидкости — отби-
рают часть этого объекта — пробу, и эту пробу анализируют.
Такой метод называют дискретным. В последнее время все
2-1280    ? ,,

чаще стало необходимым определять состав объекта непо-средственно в потоке, т. е. используя непрерывные методы анализа. Увеличение объема аналитической работы привело к необходимости создавать устройства, позволяющие интен-сифицировать производительность работы аналитика, что в свою очередь привело к созданию лабораторных и промыш¬ленных автоанализаторов и автоматических методов анализа.
Первоначально «автоматизировалась» одна или несколько операций анализа. Современные автоанализаторы позволяют автоматизировать всю процедуру анализа, начиная от отбора и подготовки пробы к анализу и кончая записью результатов анализа и выдачи ее потребителю. Автоанализаторы могут использоваться как в лаборатории, так и в промышленности. Выше, в разд. 1.2, мы уже отмечали, что сейчас фактически оформилась новая область аналитической химии — автомати¬ческие методы анализа промышленных потоков. В англоязыч¬ной литературе эта область обозначается как Process Analy¬tical Chemistry, в литературе на немецком изыке используется соответственно термин ProzefJanalytic. При переводе книги последний термин был переведен как «анализ процессов», или «динамический анализ», задача которого была опреде¬лена как «контроль за макроскопическими потоками материа¬лов или за ходом производственного процесса». Наконец, совсем недавно для обозначения этой области был предложен термин «промышленная аналитическая химия». В ответ на требования промышленности аналитическая химия пред¬ложила несколько вариантов решения проблемы создания автоанализаторов, удовлетворяющих требованиям промыш¬ленности.
Первая реакция, естественно, привела к выбору методов, удовлетворяющих новым требованиям, из классических, уже имеющихся методов анализа. Наряду с этим стали разраба¬тываться и принципиально новые. Расширение области при¬менения автоанализаторов обусловило создание автономных, дистанционных, миниатюрных и селективных датчиков соста¬ва, для обозначения которых в современной научной литера¬туре часто используют термин химический сенсор или просто сенбор. Появление таких терминов, как промышленная анали¬тическая химия, сенсор, сенсорный анализ, и нечеткость их определений говорят о формировании новой области анали¬тической химии, новой области знания, ранее не отраженной в понятиях, не зафиксированной отдельным словом. Развитие этой области обусловлено новыми задачами аналитической химии, задачами контроля окружающей среды, автомати¬зации химических и биотехнологических производств.
Заканчивая обзор основных общенаучных терминов ана-литической химии, можно дополнить этот список, отметив, что в данном учебнике по аналитической химии качественный анализ представлен в варианте дробного качественного ана¬лиза, а из количественных методов будут рассмотрены гравиметрические и кислотно-основные, окислительно-вос¬становительные и комплексонометрические титриметрические методы, причем авторы не делали различия между органи¬ческим и неорганическим анализом. Термины, относящиеся к конкретным методам анализа, будут даны в соответствую¬щих главах.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Меншуткин Н. Аналитическая химия. 8-е изд. С -Петеобуог
1897. 485 с.    F 3V '
Маркс К-, Энгельс Ф. Соч. Т. 20. С. 564.
Кедров Б. М. Классификация наук. Прогноз К- Маркса о науке будущего. М.: Мысль, 1985. 543 с.
Арсеньев А. С, Библер В. С, Кедров Б. М. Анализ развиваю¬щегося понятия. М.: Наука, 1967. 439 с.
Химический энциклопедический словарь/Под ред. И. Л. Кну¬нянца. М.: Советская энциклопедия, 1983. 792 с.
Взаимодействие наук. Теоретические и практические аспекты/ Под ред. Б. М. Кедрова, П. В. Смирнова. М.: Наука, 1984, 260 с.
Алимарин И. П. Современное представление о науке «Аналити¬ческая химия»//ЖАХ. 1983. Т. 38. № 3. С. 540.
Данцер К-, Тан Э., Мольх Д. Аналитика. Систематический обзор: Пер. с нем. М.: Химия, 1981. 278 с.