Книги сотрудников факультета

Основы аналитической химии

Под редакцией академика РАН Ю.А.Золотова

---

Книга 1
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......................................................................................................... 3
Глава 1. Введение..................................................................................................4
1.1. Общие замечания............................................................................................4
1,2. Аналитическая химия как наука.................................................................5
1.2.1. Структура современной аналитической химии....................................6
1.2.2. Методы аналитической химии.................................................................8
1.3. Аналитическая служба. Значение и области использо-
вания химического анализа................................................................................9
1.4. Методологические аспекты аналитической химии...............................11
1.5. Краткий исторический очерк......................................................................13

Глава 2. Метрологические основы аналитической химии......................... 22
2.1. Единицы количества вещества.................................................................. 22
2.2. Выбор метода анализа................................................................................ 26
2.3. Аналитический сигнал. Измерение........................................................... 32
2.4. Погрешности химического анализа. Обработка результатов
измерений...............................................................................................................37
2,4.1 Систематические погрешности.................................................................39
2.4.2.Случайные погрешности............................................................................44
2.5. Предел обнаружения. Диапазон определяемых содержаний..............56
2.6. Значащие цифры и правила округления...................................................58
Вопросы.................................................................................................................. 60

Глава 3. Отбор и подготовка пробы к анализу.............................................. 61
3.1.Отбор пробы.................................................................................................... 61
3.2 Подготовка пробы к анализу...................................................................... 69
Вопросы.................................................................................................................. 81

Глава 4. Термодинамика и кинетика химических реакций и
процессов................................................................................................................82
1.4. Термодинамика процессов и реакций.......................................................82
4.1.1. Термодинамические функции состояния............................................... 83
4.1,2. Химическое равновесие............................................................................ 87
4,1.3. Ступенчатые равновесия......................................................................... 90
4.2. Скорость реакций......................................................................................... 91
Вопросы.................................................................................................................101

Глава 5. Химическое равновесие в реальных системах............................. 102
5.1. Идеальные и реальные системы.............................................................. 102
5.2. Влияние электростатических взаимодействий на
равновесие. Теория Дебая-Хюккеля............................................................... 104
5.3. Влияние сольватации на равновесие....................................................... 109
5.3.1. Структура и свойства растворителей................................................... 109
5.3.2. Сольватация ионов................................................................................... 113
5.4. Поведение неэлектролитов........................................................................ 117
5.5. Влияние химических факторов на равновесие...................................... 118
5.б. Способы выражения констант равновесий в реальных
условиях................................................................................................................ 120
5.7. Примеры вычисления молярных долей компонентов
раствора при заданных условиях................................................................... 122
5.8. Графическое описание равновесий......................................................... 124
Вопросы................................................................................................................ 128

Глава 6. Основные типы химических реакций, используемых в
аналитической химии........................................................................................ 129
6.1. Кислотно-основное равновесие............................................................... 130
6.1.1 Протолитическая теория......................................................................... 1З1
6.1.2. Сила кислот и оснований........................................................................ 133
6.1.3. Нивелирующий и дифференцирующий зффекты
растворителей..................................................................................................... 136
6.1.4. Расчет рН................................................................................................... 137
б.1.5. Буферные растворы................................................................................. 146
6.1.6. Взаимодействие кислоты и основания................................................. 163
6.1.7. Механизм кислотно-основных реакций............................................... 164
6.2. Комплексообразование.............................................................................. 164
6.2.1. Основные понятия.................................................................................... 164
6.2.2. Типы лигандов.......................................................................................... 180
б.2.3. Реакционная способность органических реагентов........................ 162
б.2.4. Свойства комплексов............................................................................... 183
б.2.5. Типы комплексов...................................................................................... 194
6.3. Окислительно-восстановительное равновесие.................................... 203
6.3.1 Оценка окислительно-восстановительной способности.................. 203
6.3.2. Уравнение Нернста................................................................................. 208
6.З.З. Влияние хинических взаимодействий на потенциал....................... 210
6.3.4. Константы равновесия окислительно-восстановительных
реакций................................................................................................................ 214
6.3.5. Механизм окислительно-восстановительных реакций.................. 216
6.4. Равновесие в системе осадок-раствор................................................... 218
6.4.1. Произведение растворимости.............................................................. 219
6.4.2. Растворимость......................................................................................... 222
6.4.3. Факторы, влияющие на растворимость............................................. 224
Вопросы............................................................................................................... 233

Глава 7. Методы маскирования, разделения и концентрирования....... 236
7.1. Маскирование..............................................................................................237
7.2. Разделение и концентрирование.............................................................238
7.3. Количественные характеристики разделения и кон-
центрирования................................................................................................... 240
7.4.Осаждение и соосаждение.......................................................................... 242
7.5. Экстракция.................................................................................................... 247
7.5.1. Основные законы и количественные характеристики..................... 248
7.5.2. Скорость экстракции................................................................................253
7.5.3. Классификация экстракционных процессов....................................... 255
7.5.4. Практическое испольэование экстракции.......................................... 265
7.6. Сорбция......................................................................................................... 268
7.6.1. Механизм сорбции................................................................................... 269
7.6.2. Сорбция на активных углях................................................................... 271
7.6.З. Сорбция на ионообменных и хелатообраэующих
сорбентах............................................................................................................. 273
7.6.4. Сорбция на кремнеземах и химически модифицированных
кремнезеиах......................................................................................................... 281
7.б.5. Сорбция на неорганических сорбентах.............................................. 284
7.7. Электрохимические методы разделения................................................ 285
7.8. Методы испарения...................................................................................... 288
7.9. Управляемая кристаллизация................................................................... 294
7.10. Другие методы разделения и концентрирования............................... 295
Вопросы................................................................................................................ 297

Глава 8. Хроматографические методы.......................................................... 298
8.1. Классификация хроматографмческих методов..................................... 301
8.2. Способы получения хроматограмм......................................................... 302
8.3. Хроматографические параметры............................................................ 304
8.4. Теория хроматографического разделения............................................ 307
8.4.1. Теория теоретических тарелок.............................................................. 309
8.4.2. Кинетическая теория хроматографии................................................. 311
8.4.3. Селективность и разрешение................................................................ 315
8.5. Аппаратура и обработка хроматограмм............................................... 317
8.5.1. Схема хроматографа................................................................................ 317
8.5.2. Общие сведения о детекторах................................................................ 318
8.5.3. Анализ и методы расчета хроматограмм............................................ 319
8.5.4. Достоверность результатов и источники погрешностей................. 326
8.Ь. Газовая хроматография............................................................................. 326
8.6.1. Газоадсорбционная хроматография.................................................... 327
8.6.2. Газожидкостная хроматография........................................................... 329
8.6.3. Области применения газовой хроматографии................................... 332
8.6.4. Особенности газовых хроматографов................................................. 334
8.7. Жидкостная колоночная хроматография...............................................336
8.7.1. Адсорбционная хроматография............................................................ 339
8.7.2. Распределительная хроматография..................................................... 344
8.7.3. Ионообменная, ионная, ион-парная хроматография....................... 346
8.7.4. Эксклюзионная хроматография............................................................. 356
8.7.5. Применение ВЭЖХ................................................................................... 360
6.7.6. Особенности жидкостных хроматографов........................................... 362
8.8. Плоскостная хроматография.......................................................................364
Вопросы.................................................................................................................. 373
Предметный указатель....................................................................................... 376
Оглавление .............................................................................................................380