Химические методы анализа: Учеб. пособие для хим.-тех-нол. вузов/В. И. Посыпайко, Н. А. Козырева, Ю. П. Логачева.— М.: Высш. шк., 1989. — 448 с.: ил.
ISBN 5-06-000068-0
В пособии рассмотрены методы химического анализа. Его отличительная особенность — изложение основ теории и практики качественного и количественного химического анализа не только для неорганических, но и органических и полимерных веществ, что ориентирует на широкую специализацию. Уделено особое внимание организации самостоятельной учебной и научной работы, планированию эксперимента, математической обработке и применению ЭВМ.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Перестройка высшего и среднего специального образования в стране предусматривает в ближайшие годы обеспечение народного хозяйства, в том числе химической промышленности, высококвалифицированными инженерами-технологами, способными довести технологию, ее аналитический контроль до уровня мировых стандартов.
Таких специалистов должны формировать вузы на основе требований, предъявляемых производством к инженерам-технологам.
Аналитическая химия неразрывно связана с контролем технологических процессов переработки различных веществ в любой отрасли промышленности, который осуществляется широкой сетью аналитических лабораторий, оснащенных современным оборудованием, поточными автоматическими линиями с компьютерной техникой.
Для обеспечения целенаправленной подготовки кадров технологов прежде всего необходима учебная литература, отвечающая этим требованиям. Главное отличие данного пособия— ориентация на широкую специализацию инженера-технолога. С этой целью основы теории и практики качественного и количественного химического анализов излагаются не только для неорганических, но также для органических и полимерных веществ.
Авторы, придавая большое значение связи теории с производством, помимо традиционной теоретической части и лабораторного практикума (ч. I и II) ввели раздел (ч. III), посвященный производственному анализу неорганических, орга-' нических и полимерных объектов, а также окружающей среды (почвы, воды, воздуха). В четвертой части приведены методы математической обработки, что позволит привить студентам навыки самостоятельной учебной и научной работы.
Содержание пособия дает возможность студентам получить представление о значении аналитической химии в учебной и производственной сфере, ее связи с методами аналитического контроля химических производств; развить химиче-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие Введение
Часть 1, Теоретические основы методов анализа .... Глава 1. Общие принципы анализа........
1.1. Аналитические задачи .........
1.2. Классификация методов анализа......
1.3. Стадии аналитического процесса......
1.4. Анализ как процесс получения химической информации
1.5. Задания.............
Глава 2. Аналитические свойства веществ
2.1. Взаимосвязь между составом и свойствами
2.2. Физические свойства.......
2.3. Растворимость....... . .
2.4. Химические свойства.......
2.5. Задания..........
Глава 3. Аналитические реакции ............
3.1. Классификация аналитических реакций....., •
3.2. Условия протекания химических реакций .......
3.2.1. Понятие о химических системах . . . .'....
3.2.2. Влияние температуры...........
3.2.3. Влияние среды раствора..........
3.2.4. Влияние концентрации реагирующих веществ.....
3.3. Кислотно-основные (протолитические) равновесия .
3.3.1. Общая характеристика......., . , .
3.3.2. Растворы сильных кислот и оснований ......
3.3.3. Растворы слабых кислот и оснований....., .
3.3.4. Растворы многопротонных кислот и многоосновных оснований
3.3.5. Растворы амфолитов...........
3.3.6. Буферные системы.......... , .
3.4. Реакции осаждения......... .
3.4.1. Равновесия в системе растворч±осадок.......
3.4.2. Расчет растворимости осадка в отсутствие конкурентных реакций ................
3.4.3. Расчет условий растворения и осаждения осадков
3.5. Реакции комплексообразовання..........
3.5.1. Константы равновесия реакций комплексообразования .
3.5.2. Расчет равновесий в растворах комплексных соединений
3.5.3. Комплексы с органическими реагентами......
3.6. Реакции окисления — восстановления........
3.6.1. Окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нерн-ста.............• •
3.6.2. Определение направления окислительно-восстановительных процессов...............
3.6.3. Особенности реакций окисления — восстановления .
3.7. Задания................
Глава 4. Расчет равновесий в системах с несколькими химическими реакциями.................
4.1. Общий подход к описанию сложных равновесий . . •
4.2. Расчет равновесий в системах с протеканием реакций осаждения и комплексообразования..........• •
4.2.1. Конкурирующие -реакции осаждения ,..».,.. 84
4.2.2. Конкурирующие реакции комплексообразования .... 87
4.2.3. Конкурирующие реакции осаждения и комплексообразования 88
4.3. Расчет равновесий в системах с протеканием реакций осаждения
и окисления — восстановления.......... 90
4.4. Расчет равновесий в системах с протеканием реакций окисления — восстановления и комплексообразования ,..,..,, 92
4.5. Расчет более сложных равновесий ......,,, 93
4.6. Задания . ......, ...... 95
Глава 5. Методы разделения и концентрирования ...»,., 96
5.1. Общая характеристика методов разделения .,...., 96
5.2. Общая характеристика методов концентрирования «... 98
5.3. Осаждение как метод разделения .. t ...... 100
5.4. Соосаждение как метод концентрирования....., 101
5.5. Экстракция ....,.,..,,„... 104
5.6. Хроматографические методы , , . .,.,,.» 107
5.6.1. Классификация методов ..,.....,,, 107
5.6.2. Ионообменная хроматография ,,...,... 108
5.6.3. Хроматография на бумаге.......... 112
5.7. Задания............»,., 113
Глава 6. Качественный химический анализ ......... 114
6.1. Классификация реакций в качественном анализе , 114
6.2. Основные принципы качественного анализа ..,,.. 115
6.3. Систематический анализ. Аналитические группы .. . . , 118
6.4. Дробный анализ............... 120
6.4.1. Способы устранения влияния мешающих компонентов- , . 120
6.4.2. Схемы дробного анализа.......... 122
6.4.3. Капельный метод........» . . , 123
6.5. Задания............., , , 125
Глава 7. Методы количественного определения макрокомпонентоа , , 125
7.1. Общие положения ........ ..,,,, 125
7.2. Закон эквивалентов............, 126
7.3. Основы теории ошибок ............ 129
7.4. Математическая обработка результатов анализа , , 133
7.4.1. Основные определения математической статистики . , . 133
7.4.2. Выявление погрешностей..........135
7.4.3. Оценка результатов анализа . . , , . .... 137
7.5. Гравиметрия ......,,.,..... 139
7.5.1. Общая характеристика метода . . . . . . . . . 139
7.5.2. Механизм образования осадка и условия осаждения . , 142
7.5.3. Погрешности гравиметрии , . ........ 144
7.6. Основные понятия титриметрии „....... 146
7.6.1. Способы титрования............ 146
7.6.2. Классификация титриметрических методов....., 148
7.6.3. Кривые и диаграммы титрования .,.,.».. 150
7.6.4. Индикаторные системы........... 153
7.6.5. Расчет результатов титриметрического анализа .... 158
7.7. Кислотно-основное титрование . „ . . ,..... 163
7.7.1. Типы кривых титрования ......... 163
7.7.2. Выбор индикатора и индикаторные погрешности ...
7.7.3. Титрование смесей веществ .........
7.8. Окислительно-восстановительное титрование (оксредыетрия, редок
169
172-
175 175
7.8.2. Перманганатометрия............177
7.8.3. Иодометрия..............179-
симетрия)
7.8.1. Кривые титрования
7.8.4. Другие методы окислительно-восстановительного титрования
7.9. Комплексонометрическое титрование . . . .....
7.9.1.'Характеристика метода и кривые титрования . .
7.9.2. Индикаторные погрешности..........
7.9.3. Титрование смесей веществ..........
7.10. Титрование по методу осаждения (осадительное титрование)
7.10.1. Кривые титрования......., , , .
7.10.2. Аргентометрия.............
7.11. Задания .......;..'..,,,,
Глава 8. Анализ неорганических веществ......., ,
8.1. Общие принципы анализа неорганического вещества ....
8.2. Аналииз смесей катионов...........
8.3. Анализ смесей анионов...........
8.4. Составление методик количественного анализа.....
8.5. Задания................
Глава 9. Анализ органических соединений......, . .
9.1. Идентификация органического соединения . . , , . ,
9.2. Элементный количественный анализ ........
9.3. Титриметрические методы анализа органических соединений .
9.4. Задания................
Глава 10. Анализ высокомолекулярных соединений
10.1. Состав и свойства высокомолекулярных веществ . . . ,
10.2. Общая схема идентификации полимера......
10.3. Аналитический контроль в производстве высокомолекулярных веществ.................
10.4. Задания...............
Глава 11. Аналитический контроль производства
11.1. Цели и задачи аналитического контроля
11.2. Заводские аналитические лаборатории
11.3. Автоматизация аналитического контроля
Часть 2. Руководство к практическим работам по химическому анализу
Глава 12. Оборудование и реактивы..........
12.1. Аналитические весы и взвешивание.......
12.2. Лабораторная посуда...........
12.3. Мерная посуда и правила работы с ней......
12.4. Вспомогательная аппаратура и оборудование .
12.5. Реактиивы..............
Глава 13. Правила работы в аналитической лаборатории
13.1. Правила техники безопасности.......
13.2. Подготовка пробы к анализу...... .
13.3. Техника выполнения титриметрических определений
13.4. Техника выполнения гравиметрических определений
13.5. Техника выполнения ионного обмена .....
13.6. Выполнение качественных реакций ......
Глава 14. Методики обнаружения и идентификации веществ
14.1. Качественный анализ неорганических веществ
14.1.1. Реакции обнаружения катионов
14.1.2. Систематический анализ смесей катионов
14.1.3. Реакции обнаружения анионов
446
14.1.4. Анализ смесей анионов........... 274
14.1.5. Хроматографический анализ ......... 276
14.2. Анализ органических веществ.......... 280
14.2.1. Качественный элементный анализ органических веществ -. . 280
14.2.2. Обнаружение функциональных групп...... 28$
14.2.3. Идентификация классов органических соединений и индивидуальных веществ............. 285
14.2.4. Хроматографическое разделение органических веществ . . 291
14.3. Анализ полимерных материалов......... 294
14.3.1. Физические свойства полимерных материалов .... 294
14.3.2. Идентификация отдельных полимеров...... 295
14.3.3. Систематический анализ групп полимерных материалов 301
Глава 15. Методики количественного анализа......., 30^
15.1. Гравиметрические определения......... 304
15.1.1. Определение бария в хлориде бария ВаС12-2НгО . . . 304
15.1.2. Определение железа(Ш).......... 307
15.1.3. Определение кристаллизационной воды...... 309
15.1.4. Определение никеля в виде диметилглиоксимата . . . 310 1 15.2. Методики кислотно-основного титрования...... 311
15.3. Методики окислительно-восстановительного титрования . . 320-
15.4. Методики комплексонометрического титрования..... 328
Часть 3. Примеры применения химических методов в анализе производственных объектов и окружающей среды (химические методики
производственного контроля) . ......... 330
Глава 16. Применение химических методов анализа в производстве неорганических веществ............. 330
16.1. Аналитический контроль в производстве минеральных кислот . 330
16.2. Химические методы анализа в производстве соды .... 332
16.3. Аналитический контроль в производстве минеральных удобрений 335
Глава 17. Применение химических методов анализа в производстве органических веществ и нефтепродуктов........ 342
17.1. Количественный анализ органических веществ ..... 342
17.2. Анализ нефти и нефтепродуктов ......... 346
17.2.1. Определение кислотности нефтепродуктов..... 347"
17.2.2. Определение непредельных и ароматических углеводородов
в светлых нефтепродуктах.......... 347
17.2.3. Анализ продуктов нефтехимического синтеза , 351
Глава 18. Применение химических методов анализа в производстве полимерных материалов........, . » , 353
18.1. Анализ производных бензола.......... 353.
18.2. Анализ отдельных видов полимеров и пластических масс . . 355
18.3. Анализ резин.............. 360
Глава 19. Применение химических методов анализа в охране окружающей
среды................. 364
19.1. Анализ воздуха............. 364
19.2. Анализ почв............... 368
19.3. Анализ воды.............. 371
Часть 4. Учебно- и научно-исследовательская работа студентов при изучении курса химических методов анализа с применением математической обработки и ЭВМ........... 376
Глава 20. Организация УИРС и НИРС .......... 377
20.1. Основные этапы исследовательской работы...... 377
20.2. Основы информационного поиска ......... 381
20.3. Составление научно-технической документации ..... 383
Глава 21. Аналитические расчеты на программируемом микрокалькуляторе
«Электроника БЗ-34» ............ 385
21.1. Программирование на микрокалькуляторе «Электроника БЗ-34» 385
21.2. Статистические программы ........... 389
21.3. Задания................ 393
Глава 22. Применение ЭВМ в практикуме по химическим методам анализа 394
22.1. База данных............... 394
22.2. Алгоритмизация.............. 396
22.3. Программы........« ..... 402
22.4. Правила работы на ЭВМ с клавиатурой ....... 409
22.5. Примеры работ с применением ЭВМ........ 413
Приложение................ . 423
Краткий словарь аналитических терминов...... , . . 437
Литература.................. 442
Цена: 150руб.
