Коллектив авторов - Михаил Козловский: Өнегелі өмір. Вып. 30

Особенно большие задачи стоят перед лабораториями геологической службы. Не следует забывать, что все данные по подсчету запасов полезных ископаемых основываются на результатах химического анализа проб минерального сырья, отбираемых геологами-разведчиками, и что работа геолога неразрывно связана с работой химика-аналитика. В настоящее время эта область деятельности аналитических лабораторий значительно осложнилась. Если раньше от химика-аналитика обычно требовалось определение наиболее распространенных металлов (железо, медь, свинец, цинк, марганец и т.д.), то теперь необходимо определить почти все элементы периодической системы. При этом если раньше надо было определять лишь относительно большие содержания компонентов – обычно не меньше десятых и сотых долей процента, – то теперь речь идет об определении тысячных и даже десятитысячных долей процента. Изменились требования и к чистоте выпускаемых материалов, в частности металлов. Развитие атомной техники и полупроводниковой промышленности потребовало разработки методов определения примесей в чистом металле, присутствующих в стотысячных и миллионных долях процента. Высокие требования к чистоте материалов предъявляет и промышленность пластмасс.

Новые задачи ставятся перед аналитиками и в связи с развитием газовой промышленности. Прежде, когда газы нефтеперерабатывающих заводов, коксовых печей и природные использовались только как топливо, технолога интересовала их калорийность и общее содержание углеводородов. При использовании же таких газов в химической промышленности необходимо знать содержание каждого углеводорода в отдельности, а также характер присутствующих в газе посторонних примесей.

Вообще предстоящее развитие промышленности высокомолекулярных соединений, несомненно, поставит перед химиками-аналитиками такие вопросы, для решения которых потребуются совершенно новые методы.

Какие требования предъявляются к аналитикам в организации контроля самого технологического процесса? Чтобы на основании данных анализа управлять процессом производства, необходимо получать результаты этого анализа в кратчайший срок. При этом условии можно использовать данные анализа не только для регистрации неполадок в процессе, но и для своевременного устранения их. Отсюда вытекает потребность в так называемых экспрессных методах анализа. При автоматизации же производства необходима автоматизация и методов анализа.

Решение всех перечисленных выше задач нельзя осуществить, используя только старые «классические» методы химии – весовой и обычный объемный анализ. Самое широкое применение в современной аналитической химии получают различные физико-химические и физические методы анализа. Интересно отметить, что за последние годы число работ, посвященных физико-химическим методам анализа, составляет 52 % от общего числа работ по аналитической химии, опубликованных в мировой литературе, в то время как процент работ по весовому анализу – всего лишь 6,5 %, а по обычному объемному – 17,2 %. Около 9 % работ приходится на долю спектрального, рентгеновского и микрокристаллоскопического анализа и около 14 % – на долю газового анализа и биохимических методов.

Распространение новых методов анализа можно проиллюстрировать и на примере работ казахстанских лабораторий. Так, на первой конференции заводских лабораторий, проходившей в Алма-Ате в 1946 г., было прочитано всего 18 докладов, из которых лишь один был посвящен полярогра- фическому методу анализа и четыре – визуальной колориметрии, один – спектральному и один – рентгеноспектральному анализу, остальные – классическим методам аннализа и организационным вопросам. На пятой же конференции в октябре 1958 г. доклады по спектральному анализу пришлось выделить в специальную секцию, а из общего числа докладов по аналитической химии (51) на долю полярографии приходится уже 17 докладов. При этом ряд докладов посвящается уже не обычной полярографии, а новейшим ее видоизменениям.

Почти все доклады по колориметрии также посвящены новым ее видоизменениям. На конференции сообщалось о радиохимических методах анализа, о флуоресцентном анализе, о хроматографических и ионообменных методах разделения металлов. С докладами по амперометрическому титрованию, о котором вообще не говорилось на первой конференции, на последней же конференции выступили работники не научно-исследовательских институтов, а представители заводских лабораторий. Все это является показателем того Большого практического значения, которое приобретают физико-химические методы анализа.

Но при возрастающей роли физико-химических методов, классические нисколько не утрачивают своего значения. Необходимо дальнейшее усовершенствование этих методов, а также и методов разделения компонентов в анализируемом образце.

При оценке новых методов анализа большое значение придается их экспрессности. Однако, говоря об экспрессности того или иного метода, следует одновременно учитывать и его трудоемкость. Эти понятия не равноценны. Известен ряд методов весьма длительных, но малотрудоемких, и наоборот – экспрессных, но весьма трудоемких. Когда, например, при выполнении анализа проводится выпаривание на водяной бане, то на это затрачивается только время, а не труд аналитика. Равным образом фильтрование также требует много времени, но не труда. Электролиз же с контролем электродного потенциала, проводимый вручную, без автоматического прибора, – процесс хотя и быстрый, но трудоемкий, так как требует неотлучного присутствия аналитика. Это различие в экспрессности и трудоемкости особенно проявляется при массовых анализах, поскольку выпаривание, фильтрование или прокаливание, скажем, 50 проб зачастую потребует почти столько же времени, сколько проведение этих операций с одной пробой. Применение классических методов анализа при массовой работе иногда может обеспечшъ большую производительность лабораторий, нежели исполъзование так называемых «экспрессных».

Однако экспрессностъ совершенно необходима, как мы уже упоминали, в том случае, когда на основании резулътатов анализа осуществляется контролъ самого процесса производства. Высшая степенъ «экспрессности» проявляется при автоматическом анализе, который в ряде случаев сочетается с автоматическим управлением самим технологическим процессом. Наиболее пригодны для этой цели различные электрохимические методы, так как они легче всего позволяют передаватъ резулътаты анализа на расстояние и осуществлятъ дистанционное управление процессом. Наиболее легко автоматический анализ осуществляется при работе с растворами или газами, особенно если определяется всего один компонент. Между тем современная технология требует разработки автоматических методов анализа и других объектов (например, хвостов обогатителъных фабрик), причем одновременно на содержание несколъких компонентов. Это одна из важнейших задач современной аналитической химии.