Становлення аналітичної хімії як науки. Значення праць М.В. Ломоносова, Д.І. Менделєєва, М.С. Цвєта, В.І. Вернадського, Л.О. Чугаєва, І.П. Алімарина, І.В. Тананаєва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державний вищий навчальний заклад

Запорізький національний університет

Міністерства освіти і науки України

Реферат на тему:

Становлення аналітичної хімії як науки. Значення праць М.В. Ломоносова, Д.І.Менделєєва, М.С. Цвєта, В.І. Вернадського, Л.О. Чугаєва, І.П.Алімарина, І.В. Тананаєва

Виконала:

студентка групи 4122-1А,

Макуха Аліна Віталіївна.

Запоріжжя, 2013.

Вступ

Аналітична хімія - наука про визначення хімічного складу речовин і, в деякій мірі, хімічним будови сполук. Аналітична хімія розвиває загальні теоретичні основи хімічного аналізу, розробляє методи визначення компонентів досліджуваного зразка, вирішує завдання аналізу конкретних об'єктів. Аналітична хімія має важливе наукове і практичне значення. Майже всі основні хімічні закони були відкриті за допомогою методів цієї науки. Склад різних матеріалів, виробів, руд, мінералів, місячного ґрунту, далеких планет і інших небесних тіл встановлено методами аналітичної хімії, відкриття цілого ряду елементів періодичної системи виявилося можливим завдяки застосуванню точних методів аналітичної хімії.

1. Становлення аналітичної хімії, як науки

Аналітична хімія - до певної міри першооснова всієї хімії, цю думку ми зустрічаємо у багатьох істориків хімічної науки. Наприклад, відкриття нових елементів - адже це аналітична задача. У всякому разі, так було до останнього часу, коли нові елементи стали "робити" фізики-ядерники, та й то без хіміко-аналітичної методології обійтися вони не можуть. Аналітична хімія пройшла великий історичний шлях. Можна виділити наступні періоди: наука стародавніх; алхімія (IV-XVI ст.), Іатрохіміі (XVI-XVII ст.), Епоха флогістону (XVII-XVIII ст.), Період наукової хімії (XIX-XX ст.); Сучасний період. Аналіз в давнину. Хімічний аналіз проводиться з незапам'ятних часів. Перший аналітичний прилад - ваги - відомий з глибокої давнини. Аналізу піддавали руди, сплави, вироби з дорогоцінних металів. У римського історика Плінія описана методика аналізу золота, ще раніше про оцінку вмісту золота писав імператор Вавилона. Пліній пише про використання екстракту дубильних горішків як реактиву. За допомогою папірусу, просоченого екстрактом, відрізняли мідь від заліза (в розчині сульфату заліза папірус чорнів). У давнину вміли визначати концентрацію за питомою вагою; саме поняття "питома вага" відомо принаймні з часів Архімеда. Мабуть, другим за часом появи аналітичним приладом був ареометр, він описаний в працях давньогрецьких вчених. У творі Теофраста "Про каміння" йдеться про визначення золота за допомогою так званого пробного, або пробірного, каменю; спосіб цей застосовується і до цих пір, наприклад в інспекціях пробірного нагляду. У часи алхімії виконано величезний обсяг експериментальних робіт, що забезпечило розвиток техніки хімічних операцій і накопичення великої конкретної інформації про властивості речовин. Було знайдено багато способів розрізняти речовини. Був відпрацьований метод визначення золота і срібла, заснований на "пробірної плавці" - плавленні у присутності відновника і металу-носія (зазвичай свинцю), в розплаві якого добре розчиняються дорогоцінні метали. У Франції в XIV ст. цей спосіб був детально описаний в королівському декреті Філіпа VI (1343) - всім було наказано користуватися саме цим методом.Отримав подальший розвиток метод пробного каменя; суть його полягає в тому, що виробами із золота на поверхні пробного каменя наносять подряпини. Їх колір, точніше відтінок, і товщина залежать від вмісту золота. У середні століття стали використовувати шкалу з 24 голок з різним вмістом золота. Для аналізу стали використовувати розчини. Були відкриті цинк, сурма і вісмут. У період іатрохіміі з'явилися нові способи виявлення речовин, засновані на переведенні їх у розчин. Наприклад, була відкрита реакція срібла з хлорид-іонами. Як пишуть Ф. Сабадварі і А. Робінсон, автори книги "Історія аналітичної хімії", у цей період було відкрито більшість хімічних реакцій, використаних згодом при розробці класичної схеми якісного аналізу.

Багато практичні прийоми аналітичної хімії та аналітичні методики були відомі в далекій давнині. Це, перш за все пробірне мистецтво, або пробірний аналіз, який виконувався «сухим» шляхом, тобто без розчинення проби та використання розчинів. Методами пробірного аналізу контролювали чистоту благородних металів і встановлювали їх вміст у рудах, сплавах і т. д. Техніка виконання пробірного аналізу відтворювала в лабораторних умовах виробничий процес отримання дорогоцінних металів. Ці методи аналізу застосовувалися в Стародавньому Єгипті і Греції, були вони відомі і в Київській Русі. Практичне значення реакцій в розчині була в той час невелика. Розвиток промисловості і різних виробництв до середини XVII ст. зажадало нових методів аналізу та дослідження, оскільки пробірний аналіз вже не міг задовольнити потреб хімічної і багатьох інших виробництв. До цього часу до середини XVII ст. відносять звичайно зародження аналітичної хімії і формування самої хімії як науки. Визначення складу руд, мінералів та інших речовин викликало дуже великий інтерес, і хімічний аналіз стає в цей час основним методом дослідження в хімічній науці. Р. Бойль (1627 -1691) розробив загальні поняття про хімічний аналіз. Він заклав основи сучасного якісного аналізу «мокрим» шляхом, тобто проведенням реакцій в розчині, привів і систему відомі на той час якісні реакції і запропонував декілька нових (на аміак, хлор та ін.), застосував лакмус для виявлення кислот і лугів і зробив інші важливі відкриття.

1.1 М.В. Ломоносов

М. В. Ломоносов (1711 -1765) вперше став систематично застосовувати ваги при вивченні хімічних реакцій. У 1756 р. він експериментально встановив один з основних законів природи - закон збереження маси речовини, що склав основу кількісного аналізу і має величезне значення для всієї науки. М. В. Ломоносов розробив багато прийомів хімічного аналізу та дослідження, які не втратили значення до наших днів (фільтрування під вакуумом, операції гравіметричного аналізу і т. д.). До заслуг М. В. Ломоносова в галузі аналітичної хімії відноситься створення основ газового аналізу, застосування мікроскопа для проведення якісного аналізу за формою кристалів, що в подальшому призвело до розвитку мікрокристалоскопічного аналізу, конструювання рефрактометра та інших приладів. Результати власних досліджень та досвід хіміка-дослідника, аналітика і технолога М. В. Ломоносов узагальнив у книзі «Перші підстави металургії або рудних справ» (1763), що зробила величезний вплив на розвиток аналітичної хімії та суміжних областей, а також металургії та рудного справи.

1.2 Д.І. Менделєєв

Величезне значення у розвитку аналітичної хімії мало відкриття в 1869 р. Д.І. Менделєєвим (1834-1907) періодичного закону, який справив винятково великий вплив на розвиток усіх областей хімії, фізики та інших наук. Роботи Д. І. Менделєєва послужили міцним фундаментом, на який стала спиратися теорія аналітичної хімії. Починаючи з цього періоду, аналітична хімія стала формуватися в самостійну гілку хімічної науки. Тому періодичний закон Д. І. Менделєєва має для хіміка-аналітика велике значення. За положенням елементів у періодичній системі можливе передбачити властивості цих елементів і утворених ними іонів і ставлення простих і складних іонів до дії тих чи інших хімічних реактивів. Знаючи положення елемента в періодичній системі, можна передбачити максимальну позитивну і негативний заряд його іонів, тип утворених цим елементом сполук та їх властивості; характер електролітичної дисоціації, розчинність у воді, кислотах і лугів, окислювально-відновні властивості і т. д . Вивчення періодичного закону розвиває у початківців аналітиків хімічне мислення, привчає їх до самостійної роботи, полегшує розуміння шляхів відшукання нових аналітичних реакцій, допомагає обґрунтовувати схеми аналізу катіонів та аніонів і т. д.

1.3 М.С. Цвєт

У 1903 р. М. С. Цвєт (1872-1919) запропонував хроматографічний аналіз - ефективний спосіб поділу близьких за властивостями сполук, заснований на використанні адсорбційних і деяких інших властивостей речовини. Повною мірою переваги цього методу були оцінені лише кілька десятиліть після його відкриття.

1.4 Л.А. Чугаєв

Велике принципове значення для аналітичної хімії мало дослідження комплексних сполук металів з органічними речовинами. У результаті такого дослідження Л. А. Чугаєв (1873-1922) запропонував у 1905 р. діметілгліоксім як реактив на нікель. За своїм аналітичним характеристикам діметілгліоксім залишається одним з найважливіших реактивів у сучасної аналітичної хімії, відомим у всьому світі як реактив Чугаєва. Хоча з застосуванням органічних реактивів неорганічний аналізі аналітики були знайомі і раніше - М. А. Ільїнський (1856-1941) запропонував а-нітрозо-Р-нафтол як реактив на кобальт ще в 1885 р., - систематичні дослідження в цій області почалися з роботи Л. А. Чугаєва. Застосування органічних реактивів значно розширило можливості аналітичної хімії.

1.5 В.І. Вернадський

Вернадський вніс істотний внесок у мінералогію і кристалографію. У 1888-1897 він розробив концепцію структури силікатів, висунув теорію каолінового ядра, уточнив класифікацію кремнеземистих з'єднань і вивчив ковзання кристалічної речовини, насамперед явище зсуву в кристалах кам'яної солі і кальциту.

У 1890-1911 розробив генетичну мінералогію, встановив зв'язок між формою кристалізації мінералу, його хімічним складом, генезисом і умовами утворення.У ці ж роки Вернадський сформулював основні ідеї та проблеми геохімії, в рамках якої їм були проведені перші систематичні дослідження закономірностей будови і складу атмосфери, гідросфери, літосфери. З 1907 Вернадський веде геологічні дослідження радіоактивних елементів, поклавши початок радіогеології.

У 1916-1940 сформулював головні принципи і проблеми біогеохімії, створив вчення про біосферу та її еволюції. Вернадський поставив завдання кількісного вивчення елементного складу живої речовини і виконуваних ним геохімічних функцій, ролі окремих видів у перетворенні енергії в біосфері, в геохімічних міграціях елементів, в літогенезом і мінералогенезі. Їм були схематично окреслено головні тенденції в еволюції біосфери: експансія життя на поверхні Землі і посилення її перетворюючого впливу на абіотичне середовище; зростання масштабів та інтенсивності біогенних міграцій атомів, поява якісно нових геохімічних функцій живої речовини, завоювання життям нових мінеральних та енергетичних ресурсів; перехід біосфери в ноосферу.

1.6 І.П. Алімарин

І.П. Алімарин із співробітниками узвичаїли важливий метод визначення ніобію по реакції з роданідом; створено багато цікавих методів з використанням катіонних барвників - кристалічного фіолетового, брильянтового зеленого й аналогічних; антипірилметан застосований для фотометричного визначення титану - цей метод широко відомий. Створений широко застосовуваний метод визначення кремнію, фосфору й миш'яку у вигляді гетерополісполук.

1.7 І.В. Тананаєв

речовина хімія хроматографічний

Краплинні реакції - Змішування речовин на фарфоровій ( керамічній або скляній ) пластинці із заглибленнями на предметному склі. Цей метод розробив у 30 - роках вчений І.В. Тананаєв.

Размещено на Allbest.ru