ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и — презентация
logo
ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
  • ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и
1/54

Первый слайд презентации

ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и развивался химический анализ? Как возникла и развивалась наука «аналитическая химия»? Какие проблемы решали аналитики в прошлом? Актуальные проблемы современной аналитической химии 1

Изображение слайда

Слайд 2

Взаимосвязь между аналитической химией как наукой и химическим анализом как областью практической деятельности Формировалась с конца XVII до начала XX века. Развивается в научно-исследовательских организациях и вузах. Возник в древности. Реализуется в контрольно-аналитических лабораториях Аналитическая химия Химический анализ Изучение процессов, общая теория, подходы к анализу Создание и развитие методов анализа Конкретные анализы, аналитический контроль, Участие в интерпретации данных, сертификации и т.п. Разработка методик Способы обработки данных. Обеспечение качества анализа 2

Изображение слайда

Слайд 3

Возникновение химического анализа 310 г. до н.э. Теофраст (Греция) описал способы проверки чистоты золота ( на пробирном камне и с помощью «испытания огнем». 242 г. до н.э. Архимед (Сиракузы) проанализировал сплав золота и серебра, измерив его плотность. 20 г. н.э Витрувий (Древний Рим) изложил методику гравиметрического определения минерализации природных вод 70 г. н..э. Плиний (Рим) описал пробирную плавку (купелирование) и качественные реакции в растворах (проверка качества квасцов) 3 «Химический анализ … возник из необходимости извлечения наиболее драгоценных металлов и предотвращения подделок». Дж.Бернал. Архимед

Изображение слайда

Слайд 4

СТИМУЛЫ РАЗВИТИЯ 1) Человеческая любознательность «Ученый изучает природу не потому, что это полезно; он изучает ее потому, что это доставляет ему удовольствие…». А.Пуанкаре 2) Практические потребности общества «Если у общества появляется техническая потребность, то она продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов» Ф. Энгельс 4

Изображение слайда

Слайд 5

Виды и методы химического анализа как способы удовлетворения любознательности «Естественные вопросы» Ответы (виды анализа) Ответы (методы анализа) Века Что это? Из чего сделано? Качественный Пробирное искусство, применение качественных реакций XVII – XIX Сколько? Количественный (валовый) Весовой и объемный анализ, фотометрия, электроанализ, спектральный анализ XIX - XX В какой форме находится? Вещественный Хроматография, электрофорез, рентгенофазовый анализ, масс-спектрометрия Конец ХХ - начало XXI в. Где расположено? Локальный Электронный зонд, гамма-аэросъемка, лазерное зондирование, искровая масс-спектрометрия, Как устроено? Структурный Ренгеноструктурный анализ, резонансные методы, секвенирование Когда и как изменяется? Динамический Применение сенсоров, хронопотенциометрия, импульсные и радиохимические методы 5

Изображение слайда

Слайд 6

Глобальные проблемы общества в XX веке Проблема Годы Приоритетные объекты Развертывание массового производства техники 1900 – 1950 Горные породы и минералы, металлы и сплавы Создание ядерного оружия и атомной энергетики 1940 – 1965 Урановые руды, ядерное горючее, конструкционные материалы для реакторов Создание радиоэлектронной промышленности 1955 – 1980 Полупроводниковые и другие материалы особой чистоты Борьба с загрязнением окружающей среды 1970 - 2000 Природные воды, воздух, почвы, пищевые продукты Лечение и профилактика болезней, управление наследственностью, Настоящее время Биообъекты, лекарства, отдельные клетки, белки, гены ИМАХ Слайд 3 - 13 6

Изображение слайда

Слайд 7

В ид ы и метод ы анализа как инструменты решени я проблем общества Проблема методы виды анализа Развертывание массового производства техники Гравиметрия, титриметрия, спектральный анализ, фотометрия Фазовый Создание ядерного оружия и атомной энергетики Спектрофотометрия, микроанализ, затем активационные методы, масс-спектрометрия (МС), кулонометрия Изотопный, дистанционный Создание радиоэлектронной промышленности Экстракционная фотометрия, спектральный анализ, ААС, ИВА, ЛЮМ, кинетические методы, МС, электронный зонд Локальный Борьба с загрязнением окружающей среды Хроматография, ХМС, ААС, ИВА, ионометрия, сенсоры, лазерная спектроскопия, тест-методы, Динамический, интегральные показатели Лечение и профилактика болезней, управление наследственностью, ВЭЖХ, электрофорез, МС, ЯМР, иммуноанализ, секвенирование Структурный, хиральный, конформационный 7 Слайд 3-14

Изображение слайда

Слайд 8

Оценки пределов обнаружения ( в % ) – что требовалось и что было достигнуто Годы Потребности практики Достигнуто аналитиками 1940 10 - 2 10 - 4 1950 10 - 4 10 - 6 1960 10 - 6 10 - 7 1970 10 – 8 10 - 10 1980 10 – 9 10 - 11 2000 10 - 9 10 -12 8

Изображение слайда

Слайд 9

Какие проблемы общества приводили к необходимости решения химико-аналитических задач? Какие объекты преимущественно исследовали и какие компоненты определяли в то или иное время ? Какие методы анализа преимущественно развивались и использовались в данный период? Какую чувствительность и точность имели в тот или иной период лучшие методики анализа? 9 Для периодизации истории химического анализа следует найти ответы на следующие вопросы: ! !!!

Изображение слайда

Слайд 10

Периодизация истории химического анализа Период Основные задачи Главные методы 4 – Современный период Торжество инструментальных методов Анализ биообъектов и органических веществ. Структурный и локальный анализ. Мониторинг среды. Хроматография. Масс-спектрометрия Ферментные методы. Иммуноанализ и др. 3 - Освоение инструментальных методов (до 1970-х гг.) Элементный и молекулярный анализ. Аналитический контроль производства. Определение микропримесей Спектральный анализ. Фотометрия. Потенциометрия, полярография и др. 2 - Освоение химических методов (до 1870-х гг.) Элементный анализ неорганических веществ Качественные реакции. Весовой и объемный анализ. 1 - Пробирное искусство (до 1660-х гг.) Проверка качества руд и металлов Пробирная плавка, паяльная трубка 10

Изображение слайда

Слайд 11

Начальный период истории химического анализа называют периодом « пробирного искусства» 11 Это начальная форма химического анализа, совокупность приемов обнаружения и определения металлов (обычно драгоценных) в рудах и выявления примесей в изделиях из этих металлов

Изображение слайда

Слайд 12

12 Пробирное искусство начало формироваться в античном мире, полностью сложилось в средневековье, расцвет в XVI веке; пробирным искусством занимались ремесленники (рудознатцы, кузнецы, ювелиры, специалисты-«пробирщики»), а также торговцы. Знания передавались в устной форме, записаны в XIV – XVII в.в.; к началу XIX в. вытеснено химическими методами анализа. Отдельные приемы применяются аналитиками до сих пор (пробирный анализ).

Изображение слайда

Слайд 13

13 «малая металлургия»: испытание огнем, пробирная плавка, работа с паяльной трубкой; «испытание на «пробном камне», в том числе с применением эталонов; «пробирное искусство мокрым путем». Основные приемы пробирного искусства: « С помощью пробирного искусства металлурги узнают качество и количество металла в руде и сплаве ». Агрикола (1540 г.)

Изображение слайда

Слайд 14

Первая стандартизованная и официально утвержденная на национальном уровне методика химического анализа. В указе определен способ определения золота в монетных сплавах с применением купелирования. Регламентированы: масса пробы, количества реагентов, детально описаны все операции и требования к весам. За любое отступление от этой методики полагалось длительное тюремное заключение ! 14 1343 г. - указ короля Франции Филиппа VI Валуа.

Изображение слайда

Слайд 15

15 Алхимики не изучали реальный состав веществ, но они создали предпосылки для формирования химических методов анализа. Это: Идея о возможности направленного превращения веществ путем проведения химических реакций. Эмпирические знания о свойствах веществ и их растворов. Техника и приемы химического эксперимента (посуда, реактивы и др.). Терминология (кислота, щелочь, соль, растворитель и др.) Алхимия и анализ « Открытия алхимиков… можно поставить в один ряд с крупнейшими научными достижениями нашего времени» Ю.Либих.

Изображение слайда

Слайд 16

1540 Бирингуччо (Италия) применил эталоны состава (иглы) для определения золота на пробирном камне 1546 Агрикола (Германия) применил окраску пламени для качественного анализа руд 1574 Эркер (Чехия) указал на необходимость усреднения результатов повторных измерений и проведения холостого опыта 1597 Либавий (Германия) в своем учебнике по химии описал известные ему качественные реакции и способы их проведения Около 1610 Тахений (Германия) и Ван-Гельмонт (Голландия) стали изучать состав биологических жидкостей с целью диагностики заболеваний 16 Достижения ятрохимиков и технологов в области химического анализа

Изображение слайда

Слайд 17

Аналитическая химия - наука, развивающая общую методологию, методы и средства изучения химического состава вещества и разрабатывающая способы анализа различных объектов. 17 Начиная с конца XVII в. развитие химического анализа перестало быть эмпирическим и случайным. Химический анализ стал объектом деятельности ученых. Развитие анализа ускорилось после формирования особой науки о нем. Ю.А.Золотов, В.И.Вершинин (2007)

Изображение слайда

Слайд 18

18 Ддя возникновения науки о химическом анализе надо было осознать некоторые общие понятия: «состав» и «структура», «соединение» и «смесь», «анализ» и «синтез», «качество» и «количество». Реальный состав веществ натурфилософы не изучали. Сознательно делать это начал Роберт Бойль в конце XVII века. Эту задачу в общем виде решили древнегреческие натурфилософы, в частности Аристотель Аристотель

Изображение слайда

Слайд 19

Роберт Бойль Основатель химии как науки. Разработал систематику химических соединений, изучал изменение массы веществ при прокаливании на воздухе, открыл ацетон и фосфин, разработал способы получения чернил, белого фосфора, эфира и др. Совершил выдающиеся открытия в области физики (закон Бойля-Мариотта, законы расширения твердых тел при нагревании, открытие интерференции и др.), развил атомно-молекулярную («корпускулярную») теорию, выдвинул идею вакуума. 19 Философ, богослов, специалист по истории религии, знаток новых и древних языков, известный в свое время поэт Основатель Королевского общества ( британской академии наук ), создатель первой в мире химической лаборатории современного типа, автор множества научных трактатов. 1627 –1691 )

Изображение слайда

Слайд 20

. « Все металлы, а также другие тела сделаны из одной Всеобщей Материи, но отличаются друг от друга формой, размерами, движением и структурой составляющих их малых частиц, от чего зависят все действия материи и качества отдельных тел». Р. Бойль 20

Изображение слайда

Слайд 21

21 Титульный лист книги Р.Бойля «Химик-скептик» (1661) «Химики видели свою задачу то в приготовлении лекарств, то в получении и превращении металлов. Я рассматриваю химию с иных позиций, … не как врач, не как алхимик, но как философ» По Бойлю, главная цель химии – познание истинного состава всех веществ.

Изображение слайда

Слайд 22

Роберт Бойль как основоположник науки о химическом анализе Считал основной целью химических иссле-дований познание действительного состава всех веществ. Выдвинул в качестве базовых понятий термины « химический анализ » (1654) и « химический элемент » (1661); Научно обосновал метод гравиметрии (с выделением элементов в чистом виде), развивал технику анализа, изобрел ряд измерительных приборов; Изучал и систематически применял качественные реакции; 22 Открыл и начал изучать кислотно-основные индикаторы; Указал на зависимость интенсивности окраски растворов от концентрации растворенного вещества; Систематически исследовал химический состав минеральных вод.

Изображение слайда

Слайд 23

Некоторые рубежные даты в истории АХ 1661-1691 Бойль начинает формировать понятийный аппарат новой науки; 1774-1784 В работах Бергмана и Лавуазье сам процесс анализа становится объектом систематического исследования; 1801 Лампадиус использует термин «Аналитическая химия» как название особой науки о изучении состава веществ; 1810-1840 Аналитическая химия становится учебной дисциплиной, формируются научные школы (Либих, Берцелиус и др.) 1841-1846 Фрезениус систематизирует и обобщает знания о методах анализа, используя специфическую терминологию 1862 Начало издания первого журнала по аналитической химии, 1893-1894 В работах Оствальда все химические методы анализа получают единое теоретическое обоснование 23

Изображение слайда

Слайд 24

Для периодизации истории аналитической химии как науки следует найти ответы на такие вопросы: 24 Какие теоретические задачи ставили перед собой аналитики-исследователи в те или иные годы ? Что можно считать их основными научными достижениями? Какое место занимала аналитическая химия в системе наук, каков был ее статус, какими были взаимосвязи с другими науками?

Изображение слайда

Слайд 25

Периодизация истории аналитической химии Период Актуальные задачи Статус АХ как науки Годы 4 Создание теории, объединяющей все методы, оптимизация системы аналитического контроля Междисциплинарная наука Конец XX и начало XXI века 3 Создание, обоснование и систематизация методов анализа Одна из химических наук Вторая половина XIX и начало XX века 2 Систематизация и обобщение методик, формирование методов анализа. Одна из отраслей химической науки, описательная наука Первая половина XIX века Выявление перечня объектов обнаружения и определения, создание методик анализа АХ – главная часть химической науки Конец XVII и XVIII век 1 Осознание базовых понятий Предыстория До XVII века 25

Изображение слайда

Слайд 26

2000 1600 1800 1900 «Пробирное искусство» Освоение инструментальных методов Современный период Освоение классических методов анализа 1700 Предыстория науки Формирование науки Теоретическое обоснование методов Формирование общей теории Химический анализ АХ как наука Оствальд, 1893 Фрезениус 1860-е гг. IV в. до н.э. 26

Изображение слайда

Слайд 27

27 Период Достижения Виднейшие аналитики 4 Формирование теории, обобщающей методы анализа (на базе химической метрологии и хемометрики) Наши современники 3 Создание теоретических основ многих методов анализа. Теория органических реагентов. Изучение характеристических свойств органических соединений. Разработка учебного курса АХ и системы подготовки аналитиков. Бунзен, Прегль, Гейровский, Цвет, Кольтгоф, Бабко, Шварценбах и др. 2 Открытие элементов и изучение их харак-теристических свойств. Специальная терминология. Систематизация эмпириче-ских знаний о методах и объектах анализа Бойль, Бергман, Лавуазье, Гей-Люссак, Либих, Берцелиус, Мор, Фрезениус 1 Накопление знаний о веществах. Появление базовых идей и понятий Агрикола, Либавий, Глаубер Исторические достижения аналитической химии

Изображение слайда

Слайд 28

Период Характеристики лучших методик С min, %  отн. % 4 – Современный период. Торжество инструментальных методов 10 -9 – 10 -6 < 0,01 3 - Освоение инструментальных методов 10 -7 - 10 -4 < 0,1 2 - Освоение химических методов 10 -2 - 10 -1 < 1 1 - Пробирное искусство 0,1 - 1 ? 28 Исторические достижения аналитической химии

Изображение слайда

Слайд 29

2 период истории АХ- от Бойля и Бергмана до Берцелиуса и Фрезениуса 29 В этот период классические методы анализа создавались на эмпирической основе. К концу периода актуальной задачей стала выработка единой теоретической основы этих методов.

Изображение слайда

Слайд 30

Торберн Улаф Бергман (1735 - 1784) Усовершенствовал пробирный анализ с паяльной трубкой и создал газовый анализ; Определил содержание С и Р в чугунах и сталях, что легло в основу теории металлургии; Осознал различие между качественным и количественным анализом, ввел понятие «аналитический реагент», сформулировал требования к реагентам; Начал разработку методов качественного анализа с применением групповых реагентов ( H 2 S) ; Сформулировал общие принципы пробоотбора и пробоподготовки в количественном анализе; Создал гравиметрический метод осаждения и проанализировал ряд минералов. Профессор Упсальского университета (Швеция). Сторонник теории флогистона. Крупнейший химик-аналитик XVIII века 30

Изображение слайда

Слайд 31

Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794) Сформулировал закон сохранения суммарной массы веществ в химических реакциях и доказал его методом гравиметрического анализа Предложил вести расчеты по уравнениям химических реакций Установил качественный и количественный состав воздуха и воды Создал гравиметрический метод элементного анализа органических веществ (сожжение в кислороде) Разработал способы проверки правильности результатов количественного анализа и повышения их точности Член Парижской академии наук, директор Управления порохов и селитр. Откупщик. Противник теории флогистона. Создатель «новой химии». Автор ряда учебников. 31

Изображение слайда

Слайд 32

Йенс Якоб Берцелиус (1779 -1848) Шведский химик и минералог. Открыл ряд элементов, ввел современную систему записи химических уравнений. Создал электрохимическую теорию химической связи и на ее основе классифицировал вещества и элементы. Крупнейший химик-аналитик XIX века. Развил теорию весового анализа и разработал множество методик Создал микроанализ и соответствующую технику лабораторных работ Исследовал источники систематических погрешностей в весовом анализе и разработал способы их снижения Весьма точно определил атомные массы всех известных в его время элементов Лично проанализировал свыше 2000 соединений, установив их брутто-формулы, а также исследовал состав многих минералов. 32

Изображение слайда

Слайд 33

Атомные массы некоторых элементов по Берцелиусу (Б) и по современным данным (СД) Элемент Б СД Расхождение % Элемент Б СД Расхождение % Mo 95,92 95,94 - 0,02 Cu 63,42 63,54 - 0,19 Cl 35,48 35,453 + 0,08 Cd 111,66 112,41 - 0,67 Pb 207,46 207,20 + 0,12 Sn 117,84 118,69 - 0,71 O 16,02 15,994 + 0,16 Au 199,20 196,67 + 1,3 Таблица Берцелиуса опубликована в 1826 г. Всего она включает 45 элементов 33

Изображение слайда

Слайд 34

34 Схема качественного элементного анализа с применением сероводорода Группы Катионы Групповой реагент 5 Pb 2+, Ag +, Hg 2 2+, Cu +, Tl + и др. HCl (2 М ) 4 Hg 2+, Cu 2+, Bi 3+, Cd 2+, Pd 2+ (подгруппа меди) Sn 2+, Sn IV, As III, As V, Sb III, Sb V, Au 3+, Ge IV, (подгруппа мышьяка) H 2 S рН 0,5 3 Be 2+, Al 3+, Ti IV, Cr 3+, Mn 2+, Fe 3+, Fe 2+, Co 2+, Ni 2+, Zn 2+, Zr IV и др. (NH 4 ) 2 S рН 7-9 2 Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ ( NH 4 ) 2 CO 3 1 NH 4 +, Li +, Na +, K +, Rb +, Mg 2+ и др. ––– Карл Фрезениус (1818-1897). Систематизатор химического анализа; Создатель химической криминалистики; Основатель первого в мире научного журнала по аналитической химии; Основоположник методики преподавания аналитической химии в вузах и автор множества учебников

Изображение слайда

Слайд 35

3 период истории АХ: от Бунзена и Оствальда до Кольтгофа и Алимарина 27 35

Изображение слайда

Слайд 36

Вильгельм Оствальд ( 1853-1932) д оказал, что объектами обнаружения и определения в неорганическом анализе являются не элементы, а ионы. Создал теорию ионных реакций (ступенчатая диссоциация, закон разбавления, ПР осадков) осознал различие между общими и равновесными концентрациями, предложил способы вычисления и измерения равновесных концентраций. Определил сотни констант равновесия реакций в растворах дал общие рекомендации по управлению равновесиями в качественном и гравиметрическом анализе. Выдвинул идею буферных растворов. создал ионную теорию кислотно-основных индикаторов и способы подбора индикаторов при титровании слабых электролитов. Профессор Рижского политехникума, затем директор Института физической химии ( Лейпциг). Один из основоположников физической химии (теория химических равновесий, кислотный катализ). Автор 77 книг и 300 статей. Философ, общественный деятель. Нобелевский лауреат (1909). В книге «Научные основания аналитической химии» (1894): 36

Изображение слайда

Слайд 37

Достижения школы Оствальда в области аналитической химии Теоретически обоснованы условия разделения ионов в качественном анализа ( Бетгер, 1902); Применены в анализе буферные растворы ( Сили и Фельс, 1904) Определены константы диссоциации индикаторов ( Зальм, 1907); Предложено характеризовать кислотность величиной рН, разработаны способы измерения рН ( Серенсен, 1909); Предложено моделировать процесс титрования расчетными кривыми нейтрализации ( Гильдебранд т, 1913); Предложены формулы, связывающие высоту скачка с природой и концентрацией аналита ( Бьеррум, 1914)); Теоретически рассмотрен титриметрический анализ смесей, создана ионно-хромофорная теория индикаторов ( Кольтгоф, 1923 - 1926). 37

Изображение слайда

Слайд 38

A Б В Г элюент Михаил Семенович Цвет (1872 -1919) Разделение хлорофилла (1903) Здесь была открыта хроматография Аппаратура Цвета 38

Изображение слайда

Слайд 39

Аналитические и препаративные колонки для хроматографии 39 10 м 5 см

Изображение слайда

Слайд 40

Хроматограмма бензина (метод ГЖХ, режим программирования температуры) 1. 3-метилпентан 6. м- и п- ксилолы 2. бензол 7. о- ксилол 3. изооктан 8. 1,2,4-триметилбензол 4. толуол 9. нафталин 5. этилбензол 40

Изображение слайда

Слайд 41

Не связанные друг с другом эмпирические методики анализа реальных объектов Эмпирическое обобщение методик (создание метода) Теория метода Множество методик анализа реальных объектов Изучение на моделях связи I = f (С) и помех. Изучение явления и осознание возможности создания метода анализа Создание аппаратуры и оптимизация измерений Классические методы Инструментальные методы 41

Изображение слайда

Слайд 42

Органические аналитические реагенты и теория их действия (Чугаев, Кузнецов, Кульберг, Бабко, Коренман, Саввин и др.), Уравнение Никольского для потенциометрического анализа. Тонкослойная хроматография (Измайлов, Шрайбер). Метрология химического анализа (Налимов, Комарь) Кинетические методы анализа (Яцимирский) Электротермическая атомно-абсорбционная спектроскопия (Львов) Метод электронного зонда ( Боровский, Ильин) Метод электронного парамагнитного резонанса (Завойский). Экстракционное концентрирование микропримесей, открытие соэкстракции (Золотов) Метод «электронного языка» (Власов). Некоторые достижения советских химиков-аналитиков 20 42

Изображение слайда

Слайд 43

4 период истории АХ от Золотова до …….. ? 43 ? ?

Изображение слайда

Слайд 44

44 Число анализов, выполнявшихся разными методами ( в % от общего числа анализов), при аттестации стандартных образцов горных пород Методы 1951 1971-1973 2004-2005 Гравиметрические 28,5 16,4 4,2 Титриметрические 12,8 26,9 3,8 Электрохимические 1,0 1,3 0,4 Фотометрические 24,1 12,8 7,1 Атомно-эмиссионные 15,0 21,9 14,2 Атомно-абсорбционные  6,7 10,4 Рентгенофлуоресцентные 0,7 7,7 22,1 Масс-спектрометрические 3,7 2,5 24,1

Изображение слайда

Слайд 45

Распределение оксидов азота над Европой Получено путем лазерного зондирования атмосферы и компьютерной обработки данных дистанционного анализа Интенсивность окраски прямо пропорциональна содержанию NO x 46

Изображение слайда

Слайд 46

На смену приборам, измеряющим аналитический сигнал, приходят приборы, выдающие пользователю конечные результаты качественного и количественного анализа ! Peak I I x Name % 37 741,1 741,3 3,3 - dimethylhexane 0,1 1 38 755,3 755,3 Toluene 11,0 7 39 756,4 ? unidentified 0,018 40 760,6 760,2 2,3 - dimethylhexane 0,3 2 4 1 762,0 762,1 3- ethyl - 2 - m ethylpentane 0,078 47 Хроматографический анализ бензина с применением СКИ « Turbochrom », показана лишь часть результатов. 3 5

Изображение слайда

Слайд 47

АХ Другие области Электронная техника Теория информации Математика и метрология Биология Физика Химия Химия Физика Взаимосвязь АХ со смежными областями знаний в разные периоды ее истории 50-е годы ХХ в. Настоящее время Химия АХ 80-е годы Х I Х в. АХ ≈ Х имия 80-е годы Х VIII в. 48 2 период 3 период A Х 4 период Химия

Изображение слайда

Слайд 48

Статус науки о химическом анализе в разные периоды ее истории Период Статус АХ 1. Предыстория Как наука - не существует 2. Формирование описательной науки Главная часть единой химической науки Одна из отраслей химической науки 3. Развитие теории отдельных методов Одна из многих химических наук 4. Обобщение методов Междисциплинарная наука («аналитика») 49

Изображение слайда

Слайд 49

Актуальные проблемы аналитической химии 1. Установить перечни возможных компонентов анализируемых проб (элементов, ионов, молекул, фаз и т.п. и выявить характеристические свойства каждого компонента. Выполнено! 2. Научиться надежно опознавать и точно определять вещества в сложных смесях, создать соответствующие методы качественного и количественного анализа, а также методы разделения сложных смесей. Выполнено! Обеспечить высокую чувствительность количественного анализа, научиться опознавать и определять микропримеси - вплоть до отдельных атомов и молекул Выполнено частично 5. Создать теоретически обоснованные способы подбора оптимальной методики анализа, научиться проводить любой анализ в автоматическом режиме и без больших затрат. Пока не выполнено. 3. Научиться прогнозировать оптимальные условия анализа и управлять анали - тическими реакциями. Научиться рассчитывать важные для анализа характе - ристики веществ по структуре их атомов или молекул. Выполнено частично 50

Изображение слайда

Слайд 50

Чем занимаются аналитики–исследователи сегодня? Уровень Основная проблематика Примеры 3 РЕШЕНИЕ ОБЩИХ ПРОБЛЕМ химического анализа Теоретические основы анализа группы объектов или применения группы реагентов, химическая метрология, теория пробоотбора, теория идентификации, хемометрические алгоритмы обработки данных, автоматизация и компьютеризация анализа, оптимальная организация аналитической службы, история и методология АХ. Работы Бойля, Оствальда, Комаря, Золотова 2 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ Физические и химические явления, лежащие в основе метода; зависимости «состав-свойство»; характеристические свойства разных аналитов; новые приборы; выявление источников погрешностей, расширение границ применимости данного метода. Работы Бунзена, Гейровского, Цвета, Бабко, Львова 1 РЕШЕНИЕ ЧАСТНЫХ ЗАДАЧ Разработка или подбор методики для решения задачи; изучение химизма реакции и оптимизация ее условий, выявление источников погрешностей и расширение границ применимости данной методики Работы Архимеда, Маргеритта, Вентера 51

Изображение слайда

Слайд 51

Формирование АХ как основы единой химической науки 1800 Стадии формирования АХ 52 Эмпирическое обобщение практики Выделение АХ в отдельную науку ( Теоретическое обоснование химических методов АХ – одна из химических наук АХ - междисциплинарная наука Бойль Бергман Берцелиус Фрезениус Оствальд Золотов Кольтгоф 1900

Изображение слайда

Слайд 52

Историческое развитие научных исследований на разных уровнях Разработка методов Расширение набора и теоретическое обоснование методов Общеаналитические исследования Развитие системы методик Развитие системы методов Формирование общей теории анализа Развитие системы методик Расширение набора методик Периоды истории АХ 1 2 3 4 Объем исследований - уровень методик уровень методов - общеаналитический уровень 53

Изображение слайда

Слайд 53

Нобелевские премии по химии - аналитикам Год Лауреат Страна Метод анализа 1922 Ф. Астон Англия Масс-спектрометрия, изотопный анализ 1923 Ф. Прегль Австрия Элементный микроанализ органических веществ 1943 Д. Хевеши Венгрия Изотопные и активационные методы 1948 А. Тиселиус Швеция Электрофоретический анализ белков 1952 А. Мартин, Р. Синдж Англия Распределительная хроматография 1958 Ф. Сенгер США Структурный анализ белков 1959 Я. Гейровский Чехия Полярография 1980 У. Гилберт, Ф. Сенгер США Структурный анализ нуклеиновых кислот 2002 Дж. Фенн, К. Танака США, Япония Масс-спектрометрия биополимеров (электроспрей, лазерная десорбция) 54

Изображение слайда

Последний слайд презентации: ИСТОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ДОСТИЖЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Как возник и

Вершинин В.И. Методологические проблемы аналитической химии и история ее развития / Успехи аналитической химии. М.: Наука. 2007. С.168-181. Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. Основы аналитической химии. Омск, ОмГУ, 2007. – 564 с. Сабадвари Ф., Робинсон А. История аналитической химии. М.: Мир. 1984. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: в 2 т. / Под ред. Р. Кельнера, Ж.-М. Мерме, M. Отто, М. Видмера. – М.: Мир, 2004. 1. Золотов Ю.А., Вершинин В.И. История и методология аналитической химии. M.: Академия, 2007 - 462 с. 55 Где об этом можно прочитать:

Изображение слайда

Похожие презентации