История и методология аналитической химии

У Ч Е Б Н И К  Д Л Я  В Ы С Ш Е Й  Ш К О Л Ы

Ю .  А .  З о л о т о в ,  В .  И .  В е р ш и н и н

Допущено Федеральным учебно-методическим объединением
в системе высшего образования по укрупненной группе
специальностей и направлений подготовки 04.00.00 Химия
в качестве учебного пособия для обучающихся по основным
образовательным программам высшего образования
уровня магистратура и аспирантура по направлениям
подготовки 04.04.01, 04.04.02 и 04.06.01

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ
АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ

Электронное издание

Москва
Лаборатория знаний
2023

УДК 543(075.8)
ББК 24г.я73
З-81

Р е ц е н з е н т ы:
Профессор Казанского (Приволжского) федерального университета,
заслуженный деятель науки Российской Федерации, заслуженный
деятель науки Республики Татарстан, д. х. н. Г. К. Будников.
Профессор Российского химико-технологического университета
им. Д. И. Менделеева, заслуженный работник высшей школы
Российской Федерации, д. х. н. В. В. Кузнецов.
Золотов Ю. А.
З-81
История и методология аналитической химии : учебное
пособие / Ю. А. Золотов, В. И. Вершинин. — Электрон. изд. —
М. : Лаборатория знаний, 2023. — 499 с. — Систем. требования:
Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст :
электронный.
ISBN 978-5-93208-616-2
Рассмотрены этапы развития науки о химическом анализе с древнейших
времен, включая начало XXI в. Показано, как менялись приоритеты в выборе
объектов анализа, как рождались и развивались методы анализа, когда
возникали и как решались трудные проблемы, давшие мощный импульс
развитию аналитической химии. Проанализированы тенденции развития
этой науки. Приведены сведения об организационных формах и обеспечении совместной деятельности аналитиков. Особое внимание уделено
методологическим аспектам аналитической химии. Предыдущие издания
апробированы в ряде университетов России. Новое издание существенно
переработано с учетом этого опыта.
Книга предназначена для использования в качестве учебника студентами
химических специальностей и направлений классических университетов,
а в качестве учебного пособия – аспирантами при их подготовке к сдаче кандидатского экзамена. Книга будет полезна научным сотрудникам
и преподавателям, интересующимся историей и методологией химии.
УДК 543(075.8)
ББК 24г.я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: История и методология аналитической химии : учебное пособие / Ю. А. Золотов, В. И. Вершинин. — М. : Лаборатория знаний, 2023. — 496 с. : ил.
ISBN 978-5-93208-314-7

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

ISBN 978-5-93208-616-2
© Лаборатория знаний, 2023

К ЧИТАТЕЛЮ

Книга, которую вы сейчас держите в руках, адресована разным 
категориям читателей. Прежде всего — студентам-химикам, обучающимся в классических университетах и изучающим, в соответствии с требованиями образовательных стандартов, историю 
химии. Определяя перечень и содержание учебных дисциплин, 
вузы учитывают специализацию выпускников. В частности, 
студенты, специализирующиеся в области химического анализа, должны овладеть историей и методологией аналитической 
химии. Развивая эту идею, еще в 2001 г. Учебно-методическое 
объединение рекомендовало классическим университетам России 
ввести в учебный план подготовки будущих химиков-аналитиков 
спецкурс, в котором будут рассмотрены история и перспективы 
развития аналитической химии; ее место в системе наук; актуальные проблемы и основные направления исследований; деятельность аналитической службы и т. п. Необходимость такого 
учебного курса для подготовки компетентных и творчески мыслящих специалистов-аналитиков очевидна. В настоящее время 
спецкурс «История и методология аналитической химии» включен в образовательные программы магистратуры и специалитета 
ряда российских университетов. Для соответствующих студентов 
настоящая книга является основным учебником. А в качестве 
учебного пособия повышенного типа та же книга может быть полезна и студентам-химикам, обучающимся в рамках бакалавриата, особенно тем, кто выбрал профиль «Аналитическая химия». 
Другая категория будущих читателей — аспиранты и молодые исследователи. В свое время Высшая аттестационная комиссия приняла решение о том, что соискатели ученой степени кандидата наук должны изучать и «сдавать» материал, относящийся 
к истории и философии науки, применительно к своей научной 
специальности. Готовясь к кандидатским экзаменам по специальности 1.4.2 — «Аналитическая химия» (ранее 02.00.02), соискатели смогут использовать настоящую книгу как учебное пособие, 
наряду с другой научной и учебной литературой. Вероятно, молодым исследователям пригодятся приводимые в книге сведения 
о научных журналах в области аналитической химии, международных и национальных объединениях аналитиков, производителях аппаратуры и т. п. Однако важнее другое. Начинающим 
ученым очень важно знать, как и почему, кем и когда были сделаны решающие шаги в выбранной ими науке. Знание биографий великих ученых со всеми их озарениями и заблуждениями, 
а также знание истории возникновения и исчезновения научных 
концепций помогают приобщить молодого исследователя к большой науке. Знаменитый физик Д. К. Максвелл писал, что наука 

К читателю 

захватывает нас только тогда, когда, заинтересовавшись жизнью 
исследователей, мы начинаем следить за историей их открытий. 
Любому исследователю полезно соотнести свой подход к решению проблем с методологией и стилем работы пусть далеких, но 
великих предшественников. Именно поэтому мы не стремились 
придать нашей книге строгую форму, где все соответствует официально утвержденной программе и нет ничего лишнего. Книга 
содержит немало дополнительных сведений, представляющих, по 
нашему мнению, интерес для читателей; такой материал обычно 
выделен шрифтом.
Авторы полагают, что книга окажется полезной и еще одной, 
самой многочисленной и самой квалифицированной группе читателей — специалистам в области химического анализа: вузовским преподавателям, работникам академических и отраслевых 
научно-исследовательских институтов, сотрудникам заводских 
лабораторий. Для повышения профессиональной компетентности 
любого аналитика и особенно преподавателя аналитической химии необходимы знания об истоках, особенностях и перспективах развития нашей науки, необходимо понимание относительной 
роли разных методов. Иногда даже от высококвалифицированных 
ученых в откровенном разговоре можно услышать: некогда заниматься историей, да и не нужно, на это есть историки науки, 
науковеды. Согласиться с такой точкой зрения нельзя. Из учение 
истории науки нередко приводит к генерации новых идей.
Следует отметить, что в XX в. ни в нашей стране, ни за рубежом учебники и учебные пособия по истории и методологии аналитической химии не издавались. Студенты могли найти лишь отдельные статьи, а также 2–3 давние монографии, охватывающие 
рассматриваемую проблему лишь частично. Так, в интересной и, 
безусловно, полезной монографии «История аналитической химии», написанной Ф. Сабадвари и А. Робинсоном и выпущенной в 
русском переводе в 1984 г., почти не освещена история инструментальных методов анализа, то есть новейшая история аналитической химии. Не обсуждены методологические аспекты, современное состояние и перспективы развития этой науки; не изложена 
история аналитической химии в России. Авторы настоящей книги 
стремились детально рассмотреть эти вопросы. 
Настоящая книга лишь в небольшой степени является результатом специальных изысканий ее авторов. Как и большинство вузовских учебников, данная книга содержит материал, 
уже введенный в научный оборот другими исследователями, но 
рассеянный по десяткам публикаций, зачастую малодоступных 
для читателя. При отборе материала, к сожалению, неизбежен 
некоторый субъективизм в оценке и трактовке тех или иных достижений, в оценке значимости тех или иных методов анализа. 

К читателю 
5

Разумеется, читатель не обязан соглашаться с нашими оценками! 
Он может обратиться к другим источникам по истории аналитической химии, прежде всего к книгам и статьям, приведенным 
нами в виде обширной систематизированной библиографии. 
Первое издание книги было выпущено в 2007 г. Через год 
было выпущено второе (стереотипное) издание. Книга была хорошо принята российскими и зарубежными специалистами, она 
стала использоваться в учебном процессе многих российских 
вузов. Настоящее (третье) издание является дополненным и существенно переработанным. При переработке учтены замечания 
и пожелания специалистов, а также опыт применения книги в 
вузах в качестве учебника и учебного пособия. В каждую главу 
включены контрольные вопросы и выделены наиболее важные 
формулировки. Число глав уменьшено до 10. Исключен очень 
подробный «Календарь событий в истории аналитической химии»; ознакомиться с ним можно, обратившись к предыдущим 
изданиям этой книги. Добавлен материал о состоянии и тенденциях развития химического анализа в XXI в., а также именной 
указатель.
При подготовке первого издания гл. 1–3 и 8–10 были написаны В. И. Вершининым, гл. 4–7 и 11 — Ю. А. Золотовым (в настоящем издании материал гл. 11 был распределен по другим главам). Это деление условно, поскольку окончательные варианты 
глав написаны совместно; все материалы редактировали оба автора. Аналогичная схема была реализована при подготовке нового 
издания. Мы признательны всем коллегам-аналитикам за замечания и пожелания, направленные на улучшение данной книги. 
При подготовке нового издания были учтены советы и критические замечания, сделанные профессорами В. П. Антоновичем 
(Украина), Д. Т. Бернсом (Великобритания), В. Н. Зайцевым (Бразилия), М. Отто (Германия) и российскими учеными — профессорами Г. К. Будниковым, О. Н. Зефировой, В. П. Корзун, В. В. Кузнецовым, С. И. Петровым, Р. К. Черновой, В. А. Шапошником и 
С. Н. Штыковым после их знакомства с первым изданием. Заранее благодарим тех читателей, которые пришлют замечания по 
новому варианту нашей книги; все эти замечания будут внимательно изучены, а в случае переиздания — учтены.

Ю. А. Золотов, В. И. Вершинин

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ААС — атомно-абсорбционная спектрометрия 

АПН — амальгамная полярография с накоплением 

АСАК — автоматизированная система аналитического контроля 

АСУТП — автоматизированная система управления технологическими 
    процессами 

АЭС — атомно-эмиссионная спектрометрия

БИК (NIR) — ближняя инфракрасная область

БОВ — боевые отравляющие вещества

ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография 

ВЭЖХ-МС — высокоэффективная жидкостная хроматография с масс- 
    спектрометрическим детектированием 

ГЖХ — газожидкостная хроматография 

ГЖХ-МС — газожидкостная хроматография с масс-спектрометрическим 
    детектированием

ГКР (SERS) — спектрометрия гигантского комбинационного рассеяния 

ГОСТ — Государственный общесоюзный (общероссийский) стандарт

ГСО — государственный стандартный образец

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота

ИВА — инверсионная вольтамперометрия 

ИК —  инфракрасный

ИОХ — ионообменная хроматография

ИСП (ICP) — индуктивно связанная плазма

ИСП-АЭС — атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связан- 
    ной плазмой

ИСП-МС — масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

ИСЭ — ионселективный электрод

КДЛ — клинико-диагностическая лаборатория

ЛС — лекарственное средство

МС — масс-спектрометрия, масс-спектрометрический анализ

НАА — нейтронно-активационный анализ

ПАВ — поверхностно-активные вещества

ПАУ — полициклические ароматические углеводороды

ПДК — предельно допустимая концентрация

ПИА — проточно-инжекционный анализ 

ПМР — протонный магнитный резонанс

ПР — произведение растворимости

ПТ — полевой транзистор 

ПЦР (PCR) — полимеразная цепная реакция

РНК — рибонуклеиновая кислота

Список сокращений 
7

РФА — рентгенофлуоресцентный анализ

СО — стандартный образец состава

СКИ — система компьютерной идентификации 

ТСХ — тонкослойная хроматография 

УФ — ультрафиолетовый

ФАГ — функционально-аналитическая группировка атомов в молекуле 
    реагента

ФГОС — федеральный государственный образовательный стандарт 

ФХА — физико-химический анализ

ФХМА — физико-химические методы анализа 

ЦЗЛ — центральная заводская лаборатория

ЦКП — центр коллективного пользования научной аппаратурой

ЭЗ — метод электронного зонда

ЭПР — электронный парамагнитный резонанс

ЭСХА (РЭС) — электронная спектроскопия для химического анализа 
    (рентгеноэлектронная спектрометрия) 

ЭТААС — атомно-абсорбционный анализ с электротермической атоми- 
    зацией

ЯКР — ядерный квадрупольный ре зонанс 

ЯМР — ядерный магнитный резонанс

MALDI — матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация 
    (один из способов мягкой ионизации молекул в ходе масс-спектро- 
    метрического анализа)

Сокращенные названия научных  
учреждений и организаций

ВМСО — Всероссийское масс-спектрометрическое общество 

ГЕОХИ — Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернад- 
    ского Российской академии наук1

ГИРЕДМЕТ — Государственный научно-исследовательский и проектный 
    институт редкометаллической промышленности

ЕВРАХИМ — Европейское сообщество по метрологии в аналитической 
    химии 

ИРЕА — Институт чистых химических реактивов 

ИОНХ — Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова 
    РАН  

НСАХ — Научный совет РАН по аналитической химии 

1   Здесь и далее следует учесть, что в 1925–1991 гг. Российская академия наук (РАН) называлась Академией наук СССР.

Список сокращений 

ОР — органические реагенты
РАН — Российская академия наук

AOAC — Association of Official Analytical Chemists; Ассоциация офици- 
    альных химиков-аналитиков (США)

CITAC — Cooperation on International Traceability in Analytical Chemis- 
    try; Сотрудничество по обеспечению единства измерений в аналити- 
    ческой химии

EPA — Environmental Protection Agency; Агентство по охране окружа- 
    ющей среды (США)

EUCHEMS — European Association for Chemical and Molecular Sciences; 
 
   Европейская ассоциации химических и молекулярных наук; Евро- 
    пейское химическое общество (ранее ФЕХО)

IUPAC — International Union of Pure and Applied Chemistry; Междуна- 
    родный союз по теоретической и прикладной химии

ISO — International Organization for Standardization; Международная  
    организация по стандартизации

NASA — National Aeronautics and Space Administration;  Националь- 

   ное агентство по аэронавтике и исследованию космического про- 
    странства (США)

ВВЕДЕНИЕ

Как видно из названия этой книги и предисловия к ней, далее 
речь пойдет в основном об истории химического анализа и аналитической химии как науки. У непредубежденного читателя в 
явной или неявной форме могут возникнуть сомнения — а надо 
ли знакомиться с историей, если и сегодняшних дел невпроворот, да и вообще, кажется, лучше смотреть вперед, а не назад.
Конечно, вперед смотреть весьма желательно, и всю текущую 
работу надо делать добросовестно. Вот только не зная прошлого, 
не опираясь на сведения об имевших место победах и поражениях, о логике научного поиска и стимулах развития, без всего этого работается менее продуктивно. Многие деятели науки, 
к мнению которых стоит прислушаться (например, академик  
В. И. Вернадский), полагали, что история науки, — это один из 
инструментов ее развития. И огромное значение в качестве мобилизующего фактора играет ознакомление с жизнью и деятельностью корифеев науки.
Источники информации по истории аналитической химии. 
История химического анализа, как и неразрывно связанная с 
ней история аналитической химии как науки, — это прежде всего особая область научных исследований. Для историка основной 
метод исследований — изучение первоисточников (печатных или 
рукописных). При изучении истории аналитической химии такими первоисточниками являются статьи, монографии, воспоминания и автобиографии химиков-аналитиков, их письма, отчеты о 
проведенных исследованиях и даже лабораторные журналы. Есть 
и особые методы исследований — архивные изыскания, изучение 
статистики публикаций, экспериментальные реконструкции. Например, можно проанализировать в современной лаборатории серебряную руду по старинному рецепту и оценить, насколько точные результаты могли быть в свое время получены этим способом. 
Фактический материал, который будет приведен на страницах настоящей книги, получен исследователями из разных 
стран. Профессионально (по первоисточникам) историю аналитической химии изучали лишь немногие ученые. Как правило, 
по образованию и опыту предшествующей деятельности это были 
не историки, а химики, часто именно химики-аналитики. Первые исследования были проведены в XIX в., преимущественно 
в Германии. В 1822 г. Х. Г. Пфафф опубликовал очерк по истории анализа веществ. Авторы книг по общей истории химии  
(Г. Копп, А. Берри, П. Вальден) выделяли в них специальные 
разделы, посвященные истории химического анализа. Первым 
российским историком химии был Н. А. Меншуткин, в его книге «Очерк развития химических воззрений» (1888) есть и то, что 
относится к истории нашей науки. Во многих старых учебниках по аналитической химии содержались исторические обзоры  

Введение

(В. Лампадиус, Л. Гмелин, Ш. Шансель и др.). Своеобразной формой исторического исследования в XIX в. были выпускавшиеся 
Й. Я. Берцелиусом «Ежегодные сообщения», в которых он делал 
критический обзор новых публикаций своих современников-химиков, в частности рассматривал работы по химическому анализу. Традиция периодически делать критические обзоры новых 
публикаций сохранилась и в современной науке, и это очень 
помогает историкам. Так, в середине XX в. критические обзоры 
публикаций по химическому анализу ежегодно делал А. К. Бабко. В настоящее время некоторые научные журналы (например, 
Analytical Chemistry и Trends in Analytical Chemistry) также публикуют обзоры новых достижений по отдельным методам или 
объектам анализа. 
Разумеется, историю науки нельзя рассматривать и излагать 
в чисто фактографическом аспекте, просто перечисляя, кто, что 
и когда сделал. Желательно выявить общие закономерности развития данной науки, социальные, технические и внутренние стимулы ее развития; понять особенности ее методологии, поднимаясь до философских обобщений. Это в полной мере относится и к 
истории аналитической химии. Ведущие химики-аналитики (как 
отечественные, так и зарубежные) неоднократно обсуждали методологические аспекты данной науки в печати и на различных 
конференциях. Однако по ряду вопросов специалисты пока не 
пришли к единой точке зрения.  
Среди исследований по истории аналитической химии можно 
выделить работы по нескольким направлениям: 

Истории отдельных методов анализа. Примером может 
быть статья А. Т. Пилипенко по истории фотометрического 
анализа.  
История анализа отдельных объектов. Работ такой направленности гораздо меньше, но они все же есть: например, по 
истории гидрохимического анализа. Сюда же можно отнести 
и многочисленные публикации по истории открытия химических элементов. 
История химического анализа в отдельных странах. Например, В. Фрезениус осветил историю химического анализа в Германии, А. Жанье — во Франции и т. д. В США в 
1977 г. вышла коллективная монография «History of Analytical Chemistry», под редакцией известных специалистов-аналитиков Г. Лайтинена и Г. Юинга. Без сомнения, это полезная 
книга. Особенно важно, что в ней большое внимание уделено 
истории инструментальных методов. Однако многие разделы 
этой книги рассказывают лишь о том, что делалось в США; 
полной исторической картины эта книга не дает.