Теоретические основы аналитической химии

 
 
 
 
 
Я.А. Васина, И.Л. Смельцова 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Теоретические основы аналитической химии 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Нижний Новгород 
2022 
 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования 
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 
 
 
 
 
Я.А. Васина, И.Л. Смельцова 
 
 
 
 
 
 
 
Теоретические основы аналитической химии 
 
 
Утверждено редакционно-издательским советом университета  
в качестве учебного пособия 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Нижний Новгород 
ННГАСУ 
2022 

ББК 24.4 
В 19 
С 50 
УДК 543(075) 
 
 
Рецензенты: 
 
Т.Ю. Феклина – канд. Мед. наук, доцент ФБУН «ННИИГП» Роспотребнадзора, 
заместитель главного врача ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Нижегородской 
области» 

Н.Б. Валетова – канд. хим. наук, ст. науч. сотр. лаборатории нефтехимии НИИ Химии 

ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный ун-т им. 
Н. И. Лобачевского» 
 
 
 
Васина Я.А. Теоретические основы аналитической химии. [Текст]: учеб. 
пос. / Я.А. Васина, И.Л. Смельцова; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т– Н. 
Новгород: ННГАСУ, 2022. – 58 с, ил. 17. ISBN 978-5-528-00505-8 
 
 
 
Учебное пособие, составленное в соответствии со стандартами и 
учебными программами, охватывает практически все разделы аналитической 
химии. Описываются основные методы химического анализа, используемые 
для определения ряда веществ в объектах окружающей среды, контроля за 
содержанием загрязнений в окружающей среде, в производстве строительных 
материалов. 

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторных 
работ по аналитической химия для студентов 2 курса, направление подготовки 
20.03.01 Техносферная безопасность, направленность (профиль) Безопасность 
технологических процессов и производств; для студентов 1 курса, направление 
подготовки 
05.03.05 
Экология 
и 
природопользование, 
направленность 
(профиль) Прикладная экология и природопользование; для студентов 3 курса, 
направление подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) 
Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций. 
 
 
ISBN 978-5-528-00505-8                               © И.Л. Смельцова, Я.А. Васина, 2022 

© ННГАСУ, 2022 
 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 
Жизнь человека всегда была связана с воздействием на окружающую его 

природную среду. Развитие промышленности, сельского хозяйства, добыча 

ископаемого сырья, расширение использования различных видов транспорта 

сопровождается поступлением в окружающую среду значительных количеств 

различных химических соединений. Это заставляет считаться с возможностью 

возникновения 
неблагоприятных 
последствий: 
нарушение 
нормальной 

жизнедеятельности биосферы, изменение климата, снижение урожайности 

сельскохозяйственных культур, ухудшения здоровья населения и даже 

изменение генетического кода. 

Защите окружающей среды от возрастающего действия химических 

веществ антропогенного характера уделяется все большее внимание во всем 

мире. В основе всех мероприятий по предотвращению или снижению 

загрязнения природной среды лежит контроль за содержанием вредных 

веществ, который регламентируется санитарно - гигиеническими нормативами. 

Контроль необходим для получения информации об уровне загрязнений, их 

источниках, а также причинах и факторах, определяющих загрязнение. Такая 

информация помогает выбирать и проводить защитные оздоровительные 

мероприятия, следить за их выполнением. Подобный контроль осуществляется 

в аналитических лабораториях предприятий, организаций, экологических 

служб, центрах Роспотребнадзора. В основе его лежат разнообразные методы 

химического анализа. 

В предлагаемом учебном пособии описаны основные методы химического 

анализа, используемые для определения ряда веществ в объектах окружающей 

среды, контроля за содержанием загрязнений в окружающей среде, в 

производстве строительных материалов. 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 

 

Аналитическая химия – наука о способах идентификации химических 

соединений, о принципах и методах определения химического состава веществ 

и их структуры. 

Химический анализ вещества позволяет экспериментальным путем 

получить 
данные 
о 
его 
химическом 
составе 
(элементном, 
ионном, 

молекулярном, фазовом). Различают качественный и количественный анализы. 

Качественный анализ позволяет ответить на вопрос, какие компоненты 

содержатся в анализируемом объекте. Цель количественного анализа - 

установить концентрации (количества) тех или иных компонентов (химических 

элементов, соединений) в исследуемом объекте (анализируемом веществе). 

Концентрация выражается числом с указанием стандартного отклонения. 

На всех стадиях любого производства осуществляется технический 

контроль, т.е. проводятся работы по контролю качества продукции в ходе 

технологического процесса с целью предотвращения брака и обеспечения 

выпуска продукции, соответствующей ТУ и ГОСТ. Технический анализ 

делится на общий анализ веществ, встречающихся на всех предприятиях (H2O, 

топливо, смазочные материалы) и специальный анализ всех веществ, 

встречающихся только на данном предприятии (сырьё, полупродукты, отходы 

производства, конечный продукт).  

Методика анализа – подробное описание выполнения аналитических 

реакций с указанием условий их выполнения. Её задачей является овладение 

навыками эксперимента и сущностью аналитических реакций. Методы 

аналитической   химии основаны на различных принципах. 

Краткое описание принципов, положенных в основу анализа, определяют 

термином «метод анализа». Методы химического анализа традиционно делят на 

три группы: химические, физико-химические, физические методы. Физико
химические и физические методы называют также инструментальными. 

 

1. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА 

 
Все химические методы анализа связаны с выполнением химической 

реакции между определяемым компонентом (Х) и другим веществом - 

реагентом (R): Х + R = P, где Р - продукты реакции. Реакции, как правило, 

выполняют в растворах. В зависимости от типа реакции и способа ее 

проведения выделяют два химических метода количественного анализа: 

весовой (гравиметрия) (рис.1) и объемный (титриметрия) (рис.2). 

 

1.1. Гравиметрия 

Гравиметрическим 
методом 
можно 
определять 
большинство 

неорганических катионов, анионов и нейтральных соединений типа I2, Н2О, 

СО2, SО2. Для осаждения применяют неорганические и органические реагенты, 

причем органические являются более селективными. Для органических веществ 

гравиметрический метод имеет ограниченное применение. 

В весовом анализе используют реакции осаждения: аХ + вR = ХаRв ↓ 

(осадок). 
Осадок 
отделяют 
от 
раствора 
фильтрованием, 
промывают, 

прокаливают, чтобы получить в виде чистого соединения известного состава. 

Массу осадка определяют взвешиванием на аналитических весах с точностью 

до 0,0002 г. По массе осадка рассчитывают массу определяемого компонента 

(Х):  

XaRb

X
XaRb
X
M
a
M
m
m
⋅
⋅
=
     или  
F
m
m
XaRb
X
⋅
=
,                                  (1) 

где mХ - масса определяемого компонента, г;  
mХаRв - масса взвешиваемого осадка (весовой формы), г;   
мХ -  молярная масса Х, г/моль;  
мХаRв - молярная масса осадка, г/моль;  
а  - число атомов определяемого компонента в молекуле осадка;   
F  -  аналитический множитель, фактор пересчета с массы весовой формы осадка на 
массу определяемого компонента.