| А.К.Бабко | Н.П. Комарь | В.А. Назаренко | А.Т.Пилипенко | И.В.Пятницкий | М.И.Штокало | К.Б.Яцимирский |
Прогресс аналитической химии базируется на развитии ее теоретических основ. Основу составляют, с одной стороны, определенным образом преломленные – иногда очень сильно – положения из смежных разделов химии и физики: координационной химии, теории растворов, учения о химическом равновесии, органической химии. С другой стороны, в общую теорию химического анализа входят специфические направления, созданные и развиваемые самой аналитической химией, например метрология химического анализа, теория титрования.
В основе разнообразных химических и физико-химических методов анализа лежат, как правило, реакции трех типов: кислотно-основные, окислительно-восстановительные и комплексообразования. Значение их в практике анализа примерно одинаково, но научные исследования сосредоточены преимущественно вокруг реакций двух последних типов. Теория кислотно-основных взаимодействий неплохо разработана, здесь многое давно устоялось. Правда, в настоящее время внимание привлечено к кислотно-основным реакциям в неводных растворах. Окислительно-восстановительные реакции находят все новые применения в разнообразных физико-химических методах анализа, и поэтому их исследуют весьма интенсивно. Однако особенно большое значение имеет изучение процессов комплексообразования – для фотометрического и флуориметрического анализа с использованием органических реагентов, кинетических методов анализа, методов разделения элементов.
Для указанных, а также многих других разделов химического анализа очень существенно выявление соотношения между составом, структурой, устойчивостью соединения и его химико-аналитическими свойствами – окраской, растворимостью в воде и органических растворителях и др. Поэтому исследованию комплексов, имеющих аналитическое значение, уделяется много внимания. В журналах по неорганической химии можно найти немало статей, авторы которых – аналитики. Их работы посвящены изучению равновесий в растворах, определению состава координационных соединений, констант устойчивости комплексов. Казалось бы, последние исследования выходят за пределы интересов аналитической химии, однако, не получая в полном объеме нужных сведений из неорганической химии, аналитики ставятся перед необходимостью проведения таких исследований собственными силами. Здесь только необходимо чувство меры; подобные исследования для аналитической химии все-таки средство, а не цель. Иногда можно наблюдать, как, встав на путь таких исследований, химики-аналитики начинают забывать об использовании получаемой информации в целях анализа. Известно, например, много работ по определению состава и констант устойчивости комплексов металлов с β-дикетонами, но сведения чисто аналитического характера из этой серии работ почти не поступают.
Вот несколько примеров исследований комплексообразования, выполненных химиками-аналитиками Украины.
А.К.Бабко одним из первых ввел представление о ступенчатой диссоциации комплексов в растворах и внес большой вклад в изучение соответствующих равновесий, применив принципы физико-химического анализа. Он развил теоретические основы методов определения состава и констант устойчивости комплексов с использованием методов, основанных на законе действия масс и фотометрической регистрации хода реакции. Эти исследования обобщены в его книге «Физико-химический анализ комплексных соединений в растворах (оптический метод)» изданной в 1955 г. А.К.Бабко развил также металлоиндикаторный метод изучения комплексных соединений; результаты изложены в монографии А.К.Бабко и М.И.Штокало «Металлоиндикаторный метод изучения комплексов в растворах» (1969).
Этот виднейший химик-аналитик дал теоретическое обоснование многим аналитическим методам, разработал большое число конкретных способов определения элементов, создал большую школу аналитиков, написал ряд других монографий и учебников – «Количественный анализ (1956, совместно с И.В.Пятницким), «Фотометрический анализ» (т.I, 1968, совместно с А.Т.Пилипенко), “Хемилюминесцентный анализ” (1966, совместно с Л.И. Дубовенко и Н.М. Луковской).
В.А. Назаренко разработал прием исследования реакций многозарядных ионов металлов
с органическими реагентами, например способ определения числа ионов водорода, выделяющихся при реакции. Приемы эти используют в ряде научных центров. Н.П. Комарь предложил методы изучения многокомпонентных систем, важных для фотометрического анализа, создал приемы совокупного расчета констант равновесий в растворах. Сведения о состоянии элементов и их соединений в растворах и других анализируемых объектах очень важны для аналитической химии. Поэтому исследованию не только комплексообразования, но и гидролиза, полимеризации придается большое значение. Для этого используют различные методы: электронную и инфракрасную спектроскопию, методы электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного резонанса, электрофорез. Особенно широко распространены химические методы, основанные на законе действия масс. Большой вклад в эту область внесли школы И.П. Алимарина и А.К. Бабко.
Другой цикл общетеоретических работ связан с исследованием кинетических факторов. Наиболее важным аспектом является развитие основ кинетических методов анализа. Большие заслуги в этой области принадлежат К.Б.Яцимирскому и его сотрудникам. Можно было бы упомянуть и о работах в области использования фотохимических процессов.
Химики-аналитики внесли крупный вклад в исследование соосаждения. Последнее играет значительную роль при гравиметрическом определении элементов, при разделении смесей ионов методом осаждения и концентрировании микроэлементов.
Сложной проблемой, имеющей научное и народнохозяйственное значение, является проблема метрологического обоснования химического анализа. Развитие теории в этой области призвано обеспечить правильность анализа даже при низком пределе обнаружения, хорошую воспроизводимость измерений, накопление результатов анализа в форме, удобной для их последующего обобщения. Здесь дело за рациональным использованием математики, в том числе математической статистики и теории информации.