Аналитическая химия

         Не утратили своего значения вольтамперометрические методы, основанные на измерении силы тока, затраченного  на электрохимическое превращение вещества.  Меньшее значение имеют кулонометрические  методы и кондуктометрия.

        Из других методов анализа следует отметить – прямую радиометрию,  имеющую  большое значение для нашей республики, а также:

          -   радиоактивационный анализ,  

-         масс- спектрометрию,

-         кинетические методы, имеющие  в варианте ферментативного катализа крайне большое значение в клинической диагностике.

         Современная аналитическая химия  широко использует  автоматические либо автоматизированные  варианты определений.  Широко  используется проточно-инжекционный  метод выполнения определений, основанный  на автоматическом либо  ручном введении проб в непрерывный поток  фонового раствора, и отличающийся высокой производительностью.

          Химическая метрология решает  важнейшие задачи обработки  результатов анализа. Она  включает  методы аппроксимации градуировочной функции,  определение параметров точности (правильности, воспроизводимости и сходимости результатов измерений), селективности, пределов обнаружения, приемы проверки нормального закона распределения  результатов  определений,  как случайных величин и другие вопросы. 

          Нужно отметить, что такое деление является весьма условным.  И вот почему.  Например, возьмем известную Вам гравиметрию. Какой это метод? Ведь взвешивание процесс физический. И этот метод можно отнести к  ФХМА. 

        А фотометрия окрашенных веществ? Этот метод можно отнести к физическим методам.  Или еще  один пример: при атомно-абсорбционном определении  цинка  использовали  его предварительное    экстракционное  или    ионообменное концентрирование или отделение от основы.  И это уже  дает право относить его к ФХМА.   

        В зависимости от области применения  на долю  физико-химических методов анализа приходится 80-95 % всех анализов. При этом  на долю фотометрии приходится около 50%  всех определений, на долю электрохимических методов - 15-20 % (потенциометрия – 10-15%), на долю хроматографии (газовая хроматография) - 10-15% всех определений,  атомно-абсорбционные  и атомно-эмиссионные методы – 5-10%. Характерно, что  на долю объемного  метода приходится примерно около 10% определений, на долю  весового  метода  - менее 1%.

        Таким  образом, ФХМА И ФМА – основные методы  аналитики настоящего и обозримого будущего.

       Чем объясняется такое распределение их в практике? Каждая аналитическая методика может быть охарактеризована совокупностью параметров: предел обнаружения,  точность, экспрессность, селективность, стоимость оборудования,                     также важны производительность, универсальность, сложность,  высокая информативность  и многое другое (до 20 параметров). 

          Все ФХМА относятся к методам  анализа малых и ультрамалых количеств – 10-4 –10-10 %, они высокоселективны и высокоэкспрессны  (1-10 минут). 

         ФХМА превосходят химические методы анализа по ряду параметров. Точность для многих  ФХМА достигается – 0,1-10% и по  этому параметру они обычно уступают химическим  методам анализа, в особенности гравиметрии.

         Зачем нужна высокая чувствительность? Например,  в современных полупроводниковых материалах содержание примесей не должно превышать 1.10-7%,  т.е. чистота вещества  составляет 99,9999999. И эти примеси необходимо определять. В охране окружающей среды бензпирен  определяют   на   уровне

5 .10-6 мг/м3. Много это или мало? Этот результат можно оценить с разных сторон.  Это, примерно, 1 молекула бензпирена  на 40.109 молекул воздуха. Но с другой стороны,  это 2.109 молекул в 1 л воздуха.  Значит, каждый вдох - это 1010 молекул бензпирена. Это много, если учесть что иногда  одна единственная молекула  может вызвать мутацию клеток и привести к тяжелым последствиям. Поэтому сейчас перед аналитиками стоит следующая задача: определение  одной молекулы  в 1 м3 воздуха и воды. Пока эта задача не решена.   Достигнутый уровень  примерно 1010 молекул в литре. Может быть, решение такой задачи невозможно? Нет, возможно. Ответ на этот вопрос  дает живая природа. Собака-ищейка может “определить”    103-104 молекул   на 1м3 , а  насекомые в брачный период  “определяют”   1-100 молекул на м3.

         Отсюда следует, что существуют методы пока не понятые человеком, превосходящие  в миллиарды  раз по пределам обнаружения методы,  известные человеку. Живая природа – маяк для аналитической химии.

         Несколько слов  о значении ФХМА и всей аналитической  химии   в народном хозяйстве.  В последнее  время роль аналитики очень возросла, так как интенсификация производства,  повышение качества продукции невозможно без систематического контроля.

      Так, например,  в   промышленности необходимы входной контроль сырья и используемых материалов, контроль промежуточных продуктов, выходной контроль продукции, контроль отходов производства, воздуха, помещений, воды.  Только так можно обеспечить высокое качество продукции, именно так его обеспечивают в высокоразвитых странах. Это дорого, но производители идут на затраты, некоторые фирмы тратят   до половины своих средств  на контроль производства (электроника, тонкие химические технологии). В Беларуси в последнее время этому вопросу уделяют большое внимание, хотя должного уровня  мы пока не достигли.

        В сельском хозяйстве необходим  контроль почв, поливных вод, удобрений, гербицидов, сельскохозяйственной продукции. Цитата из “Литературной газеты”: “Без хорошо налаженного контроля  химизация сельского хозяйства не имеет права на существование”.

        В охране окружающей среды установлено около 2000 ПДК . (предельно допустимых концентраций) веществ. Для  их соблюдения  необходим контроль ее объектов.

         В медицине  очень велика роль анализов в диагностике заболеваний,    и она постоянно возрастает по мере накопления знаний о тонких  механизмах  функционирования  тех или иных органов. Растет число веществ и параметров, которые нужно контролировать в тех или иных медицинских объектах. Например, в крови анализируется до  500 показателей.