Введение в аналитическую химию

Ю.

3-е издание, электронное

 А. Золотов

ВВЕДЕНИЕ
В АНАЛИТИЧЕСКУЮ 
ХИМИЮ

Москва
Лаборатория знаний
2024

УДК 543
ББК 24.5я73
З-81

Золотов Ю. А.
З-81
Введение
в
аналитическую
химию
/
Ю. А. Золотов. — 3-е
изд.,
электрон. — М.
:
Лаборатория
знаний, 2024. — 266 с. — Систем. требования: Adobe
Reader
XI
;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-684-1
В
учебном
пособии
обсуждаются
общие
вопросы
аналитической химии как науки и химического анализа как
средства решения производственных, экологических, медицинских, криминалистических и других задач, выдвигаемых
практикой.
Рассмотрены
основные
понятия
и
структура
аналитической химии, система ее методов, средства анализа,
особенности анализируемых объектов. В центре внимания
актуальные тенденции — внелабораторный, проточный или
неразрушающий анализ, автоматизация, распознавание общего
образа
объекта.
Кроме
того,
обсуждаются
вопросы
подготовки кадров, методологические аспекты, перспективы
развития аналитической химии.
Для
химиков-аналитиков
и
всех, кто
связан
с аналитической
химией
и
химическим
анализом,
прежде
всего
исследователей,
а
также
преподавателей
вузов,
студентов и аспирантов химических специальностей, работников
контрольно-аналитических лабораторий.
УДК 543
ББК 24.5я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: Введение в аналитическую химию / Ю. А. Золотов. — М. : Лаборатория знаний, 2016. — 263 с. : ил. — ISBN 978-5-906828-10-1.

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 978-5-93208-684-1
© Лаборатория знаний, 2016

ПРЕДИСЛОВИЕ

Всегда полезно и интересно бросить общий взгляд на конкретную 
область науки, начиная с основных понятий и терминов и, конечно 
же, с ее структуры. Аналитическая химия нуждается в широком 
взгляде — ведь за последние десятилетия она сильно изменилась. 
Самое важное состоит в том, что современная аналитическая химия далеко не только химия. Предлагаемые теперь методы анализа веществ и материалов позволяют решать сложнейшие научные, 
медицинские, производственные, криминалистические и другие 
задачи, выдвигаемые практикой.
«Введение» в науку не означает лаконичного изложения «всей 
науки». В этой книге действительно рассмотрены только общие вопросы аналитической химии, причем наряду с основополагающими понятиями и структурой этой науки обсуждаются, например, 
переход к внелабораторному анализу, автоматизация анализа и его 
математизация, задачи при проведении локального и неразрушающего анализа и многие другие. Большое внимание уделено характеристике таких важных объектов анализа, как пищевые продукты, 
лекарства, геологические объекты, металлы и т. д. Главное же — 
обеспечение продуктивного развития науки, которая называется 
аналитической химией, и успешного решения практических задач 
химического анализа. В книге выделено место истории аналитической химии, географии ее важнейших мировых центров, методологическим аспектам этой науки и перспективам ее развития.
Отбор материала для этой книги, в том числе используемые 
дефиниции и даже в ряде случаев концепции, неизбежно отражают 
в известной степени субъективные взгляды автора и его опыт. Это 
естественно, так как в любой быстро развивающейся науке не так 
уж и много незыблемого, канонического, всеми признанного.

Предисловие

При оформлении книги большую помощь оказали Наталья 
Владимировна Грачева и Ольга Игоревна Попова, которым я выражаю искреннюю признательность.
Все замечания будут приняты с благодарностью.

Ю. А. Золотов

 

Глава 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

1.1. Вводные замечания

Рене Декарт писал: «Определяйте значения слов, и вы избавите 
мир от половины его заблуждений». С Декартом нельзя не согласиться, поэтому начать следует именно с определения основных 
терминов, наиболее часто используемых названий, главных понятий, с уяснения их смысла и содержания.
Российская терминология по аналитической химии имеет по 
крайней мере два источника. Основной — русская химическая традиция, закрепленная в научных журналах, особенно в «Журнале 
аналитической химии», учебниках и монографиях. Терминология пополнялась и пополняется рекомендациями Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Второй 
источник — метрология, рекомендации Международной организации по стандартизации (ИСО) и российская (советская) нормативно-техническая документация — ГОСТы и другие документы. Эти 
два источника, как правило, давали непротиворечивые термины, 
но были и остаются некоторые несовпадения.
Традиционная терминология (назовем ее «химической») широко используется научным сообществом, в образовательной среде 
и во многих научных изданиях; «метрологическая» терминология 
(из нормативно-технической документации) — в государственных 
службах и в производственной сфере.
Естественно, существует стремление обеспечить единство 
языка, которым пользуются химики-аналитики разных направлений и различной принадлежности. При реализации этого стремления должны действовать не жесткие декреты, а скорее сила 
авторитета и здравый смысл. Декретировать в этой области не 

Глава 1

очень эффективно не только со стороны, скажем, такой общественной организации, как Научный совет РАН по аналитической 
химии, но и со стороны государства. Так, известно, что в России 
после 2004 г. ГОСТы не носят строго обязательного характера, а 
на науку, высшее образование и некоторые другие сферы они и 
раньше не распространялись. Однако не надо отрицать, что есть 
много полезных ГОСТов, в том числе по химическому анализу и 
даже по его терминологии.
Иными словами, надо достигать консенсуса на профессиональной основе (в своем кругу) и стараться придерживаться этих 
договоренностей.

1.2. Аналитическая химия

Прежде всего следует договориться о том, что мы будем понимать 
под аналитической химией. Можно пожать плечами: «Неужели на 
этот счет имеются разногласия? Всем же ясно, что такое аналитическая химия». Известный американский аналитик Ч. Н. Рейли, не 
пожелавший тратить много времени на дискуссию об определении 
нашей науки, написал то ли в шутку, то ли всерьез, что «аналитическая химия — это то, чем занимаются аналитики». Забавно, 
конечно, но ничего не проясняет.
Нужны ли вообще четкие определения таких достаточно 
ясных, казалось бы, понятий, как «аналитическая химия», «химический анализ»? Жизнь показала, что нужны и даже очень. В 
научно-исследовательских институтах, в центральных заводских 
лабораториях можно встретить такие вот вывески на дверях: 
«Лаборатория спектрального анализа», где сосредоточены атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный методы, а неподалеку — «Лаборатория аналитической химии». Значит, в этих институтах, на этих заводах спектральный анализ не считают частью 
аналитической химии? Или еще комбинация: «Лаборатория химического анализа», «Лаборатория хроматографического анализа», «Лаборатория рентгенофлуоресцентного анализа». Опять вопрос: а хроматографический анализ разве не химический анализ? 
Путаница очевидная: многие не различают химический анализ и 
химические методы анализа.

Основные понятия
7

Более или менее согласованная дефиниция аналитической химии необходима, поскольку:
•
разные школы специалистов-аналитиков могут вкладывать в
термин «аналитическая химия» разное содержание;
•
люди, принимающие решение, кредитодержатели и ученыесмежники должны иметь современное представление о том,
что такое аналитическая химия; иначе, скажем, деньги, предназначенные для радиоактивационного анализа, пойдут не
по ведомству аналитической химии, а к физикам-ядерщикам,
возможно, маститый академик-органик будет искренне заблуждаться, что и ныне аналитическая химия — это классический
качественный анализ и классический «мокрый» количественный, которые он изучал 50 лет назад;
•
четкого определения требует преподавание аналитической химии, притом единое понимание должно быть в разных вузах,
иначе мы запутаемся.

Рис. 1.1. Книга Ю. А. Золотова «Аналитическая химия. Проблемы и достижения»

Глава 1

Ну а теперь по существу. Проще всего сказать, что аналитическая химия — наука об определении химического состава веществ 
и материалов. В общем это хорошее определение, однако оно почти не раскрывает конкретного содержания этой науки.
Вот несколько другая дефиниция: аналитическая химия — наука о методах и средствах химического анализа веществ и материалов. Неплохое определение, но надо вспомнить, что наряду с методами и средствами в аналитической химии серьезно обсуждают 
еще принципы, общие подходы, общие аспекты анализа, например 
метрологию химического анализа, теорию отбора проб и т. д. Кроме того, помимо определения химического состава, аналитическая 
химия подчас имеет дело с изучением химического строения, особенно в сфере органического анализа. Не будем также забывать, что 
наша наука разрабатывает и способы анализа различных объектов.
Предлагалась и такая дефиниция аналитической химии: это 
наука о получении сигналов, несущих информацию о химическом 
составе. 
Один раз на общеевропейском уровне была даже создана комиссия с задачей выработать определение аналитической химии, и 
автор этой книги входил в ее состав. После проведения конкурса 
комиссией была предложена следующая дефиниция: 
Аналитичес кая химия — это научная дисциплина, которая 
развивает и применяет методы, средства и общую методологию 
получения информации о составе и природе вещества (в пространстве и времени). 
Автор этой книги находится в положении Рабиновича из известного анекдота советских времен: «Рабиновича спрашивают на 
партийном бюро, имеет ли он мнение по данному вопросу, Рабинович отвечает, что мнение он имеет, но с ним не согласен». Несмотря на участие в выработке приведенной дефиниции, автор 
предпочитает другую (я считаю, что «информация о природе вещества» — это уж слишком широко):

Аналитическая химия — это наука, создающая и развивающая общую методологию, методы и средства определения 
химичес кого состава вещества, а также разрабатывающая способы 
анализа различных объектов.

Основные понятия 
9

Дадим небольшие пояснения. Общая методология — это, условно, все то важное, что не методы и не средства: упоминавшаяся 
метрология анализа и учение об отборе проб, принципы автоматизации и компьютеризации анализа, пути его миниатюризации и т. 
д. Под средствами определения химического состава понимаются 
приборы, аппаратура, реактивы, стандартные образцы и др.
Наша наука находится в периоде интенсивного развития,  претерпевает качественные изменения. При сохранении общих целей 
(хотя и здесь нужны оговорки) изменяется ее содержание. При 
сильной деформации области знания, во время ломки старых представлений о ней вопросы «самопознания» науки, ее методологии 
всегда приобретают особую важность и интерес. Но вместе с тем 
в такие периоды и решать подобные вопросы труднее, поскольку 
многое еще не устоялось.
С быстрым развитием и трансформацией науки о химическом анализе связан и вопрос о ее названии. В названии «аналитическая химия» определяющее слово «химия», поэтому иногда появляется стремление выделить из аналитической химии 
физические и, например, биохимические методы анализа и даже 
хроматографию. Разумеется, это не только неправильно, но и 
недопустимо. Современная аналитическая химия уже давно не 
только химия. Арсенал ее подходов, методов и средств постоянно расширяется, в том числе путем создания новых методов на 
основе разнообразных свойств веществ, физических явлений и 
закономерностей. Однако название с ключевым словом «химия» 
подчас отпугивает, например, физиков, занимающихся химическим анализом и использующих для этого ядерно-физические 
или спектроскопические методы. Оно даже провоцирует неверные организационно-финансовые решения.
Современная аналитическая химия, оставаясь, с одной стороны, частью химии, с другой фактически становится самостоятельной областью знания, новой «мегадисциплиной». Аналитическая 
химия базируется на химии, физике, биохимии, математике, теории информации, на ряде чисто технических дисциплин. Отсюда и 
неудобство с названием «аналитическая химия», и это неудобство 
ощущается уже давно.

Глава 1

Возникает вопрос: что делать?
Здесь есть по крайней мере два варианта. Вариант первый: 
сохранить термин «аналитическая химия», постараться наполнить 
его новым содержанием и добиться повсеместного понимания этого нового содержания. По этому пути пошли в США. Вариант второй: ввести новое название. Но какое? И как его вводить — сразу 
или постепенно? Жестко или факультативно? Эти вопросы отчасти 
ушли в историю, поскольку уже предложено несколько названий и 
некоторые из них получили широкое распространение.
Что же это за названия? 
Аналитика
Analytics (англ.), 
Analytik (нем.), Analytica
Аналитическая наука (науки)
Analytical Science (Sciences)
Химическая метрология
Chemical Metrology
Аналитическая технология
Analytical Technology

Русскоязычный термин «аналитика», предложенный автором 
этой книги в 1970-х гг., широко используется. Например, наиболее 
крупная конференция в нашей стране называется «Аналитика России»; каждые два года в Мюнхене проходит выставка «Analytica», 
а учебник Ю. Я. Харитонова для медицинских вузов имеет немного странное двойное название «Аналитическая химия. Аналитика». Кроме того, под названием «Аналитика» издается несколько 
журналов.

1.3. Химический анализ

Понятие «химический анализ» кажется совершенно ясным и не 
нуждающимся в определении; все же знают, что такое химический 
анализ.
Разумеется, все знают. Правда, иногда в это словосочетание 
вкладывают разный смысл, поэтому надо договориться о едином 
понимании и этого термина.

Химический анализ — это экспериментальное получение 
информации о химическом составе объекта и соответствующая 
область деятельности.