Аналитикалық химия

Аналитикалық химияның мақсаты – жаңа анықтау әдістерін зерттеу немесе белгілерін жетілдіру, сондай-ақ анализдерді тәжірибе жүзінде іске асыру болып табылады. Сонымен қатар, аналитикалық химияның мақсаты анализдің аналитикалық әдістерінің теориялық негіздерін жан – жақты кеңінен зерттеу әр түрлі ортада элементтер мен олардың қосылыстарының болу формаларын, агрегаттық күйін оқып үйрену, координациялық қосылыстардың тұрақтылығын және құрылысын, құрамын анықтау, заттардың термиялық, оптикалық, электрохимиялық, магниттік сипаттамаларын зерттеу. Химиялық реакциялардың жылдамдығы мен стехиометриясын, катализатордың және басқа әр түрлі факторлардың әдістерін зерттеу маңызды құрам бӛлігі болып табылады. Жасалған анализ методикасының метралогиялық сипаттамасын анықтамай және оларды метралогиялық аттестациядан ӛткізбей, ол методикалардың дәлдігі қайталанғыштығы және дұрыстығы туралы айта аламыз. Аналитикалық химияның теориялық негізін жаратылыстанудың заңдары құрайды, олар заттың массасы және энергиясының сақталу заңы, зат құрамының тұрақтылығы, әрекеттесуші массалар және эквиваленттер заңы Д.И Менделеевтің периодтық заңы, А.М. Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясы және т.б. Анализ жасалатын материалдардың химиялық анализін химиялық, физикалық немесе физико – химиялық әдістер кӛмегімен ӛткізеді. 2. Аналитикалық химия – бұл заттардың химиялық, кейде фазалық құрамын, бізді қоршаған бұйымдар (заттар) және материяларды, зерттелген үлгінің құрамына кіретін молекулалардың құрылымдық және кеңістіктік құрылысын анықтайтын әдістер туралы ғылым. Аналитикалық химия – бұл сапалық және сандық (мӛлшерлік) талдау әдістері туралы ғылым. Сондықтан оны екі ірі бӛлімге бӛледі: сапалық және сандық талдау. Сапалық талдау анализденетін заттарда бос элементтерді немесе иондары анықтауда тұрады. Мӛлшерлік талдау – анализденетін заттың құрамына кіретін әр түрлі компонеттердің мӛлшерін, сондай-ақ анализденетін қоспалық құрам бӛліктерінің мӛлшерлік арақатынасын анықтау болып табылады. Мӛлшерлік анализдің нәтижелері массалық үлеспен (%) кӛрсетіледі. Мысалы, мыс купоросында CuSO4 *H2O25,44% Сu болады, ал фосфориттің құрамында 20-30% F2O5 болады, соны мӛлшерлік талдаудың әдістерімен анықтауға (орнатуға) болады. Ең біріншіден зат қандай элементтерден (иондардан) тұрады, ал содан кейін сандық кӛрсеткіштерін анықтайды.

Химиялық әдістер ӛз негізінде тек қана химиялық әрекеттесуледі пайдаланады, олардың нәтижесінде кӛрінетін сыртқы эффекттер жүзеге асады, мысалы, тұнбаға түсу, оны тиісті операциялардан кейін ӛлшеуге болады(гравиметрия әдісі) немесе газ тәріздес не ұшқыш ӛнімдер бӛліп шығуы(айдау әдісі) немесе ерітінділердің түсінің ӛзгеруі (реакция аяқталғанда ол үшін индикатор қолданылады) (плетриметрия әдістері). Талдау мақсатында қолданылатын химиялық үрдістер аналитикалық реакциялар деп аталады. Химиялық ӛзгерістерді тудыратын заттар реактивтер немесе реогенттер деп аталады. Кӛптеген химиялық әдістер жақсы тексерілген және классикалық болып саналады. Дегенменде олар кӛп жағдайда, әсіресе заттардың тазалығын тексеру кезінде қазіргі кезгі талаптарды қанағаттандырмайды. Мысалы, тартылатын материалдардың құрамында бор, кадмий және т.б. «күрделі қоспалар» пайыздың миллион үлесінен аспауы қажет. Цирконидің құрамында біраз қоспасы болса, ол атомды реакторларда қолданыла алмайды. Химиялық әдістердің кӛпшілігі зерттелуші материалдардағы қоспаларды табуға немесе сандық анықтауға қажетті сезімталдыққа ие болмайды. Бұдан басқа, ӛнеркәсіпте сондай-ақ биологиялық үрдістерде технологиялық үрдістерді бақылау, үрдістің барысын басқаруға мүмкіндік беретін талдаудың жылдам әдістерін қажет етеді. Сондықтанда, тек жоғары сезімталды ғана емес, «экспрессті» деп аталатын талдаудың жеделдетілген әдістерін дайындаудың тенденциясы да бар. Ӛндірістің мұндай талаптарын бірқатар физикалық және физико – химиялық әдістер біршама деңгейде қанағаттандырады. Физикалық және физико – химиялық әдістердің химиялықтан айырмашылық олар аспапты болып келеді, себебі олар қандай да бір болмасын концентрацияға байланысты тіркеуді аналитикалық аспаптар мен аппаратураның кӛмегімен іске асырылады, олар бұл тіркеуді, яғни анализденетін заттың физикалық параметрлерін ӛлшейді. Физикалық әдістердің сипаты, анализ барысында қандай да болмасын химиялық реакция жүзеге аспайды. Бұл әдістерде анализденетін заттың, оның құрамының функциясы ретінде физикалық қасиеті ӛлшенеді, 9 мысалы, балқу немесе қайнау температурасы, поляризация, электромагниттік қасиеттері, жарық сындыруы, жарық жұтуы, электр және жылу ӛткізгіштігі т.б. Олардан ең біріншіден оптикалық әдістеріне (олар: спектральдік) мән беріледі. Физикалық талдау әдістеріне қазіргі жаңа зерттеу әдістері де жатады, олар радиометриялық, рентгеноструктурлық, масс-спектрометриялық. Физика – химиялық әдістер қандай да болмасын химиялық әрекеттесу немесе айырылу реакциясын қатыстырып физикалық қасиетін ӛлшеуге негізделген. Оларға электрохимия, хромотография, фотометриялық және басқа әдістерді жатқызуға болады. Физикалық және физка – химиялық әдістерінің бӛлек қасиеттеріне қарамай ең бас қазіргі техникалық және ауылшаруашылық талдауында аналитикалық химияның негізін құрайтын химиялық әдістеріне беріледі.