Классификация методов качественного анализа

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА

Химический анализ служит средством контроля производства и качества продукции в ряде отраслей народного хозяйства – фармацевтической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, в медицине, в металлургии и горнодобывающей индустрии, сельском хозяйстве и др. Химический анализ незаменим в медицинской диагностике, биотехнологии, судебной экспертизе. Анализ – главное средство контроля и мониторинга состоянием окружающей среды.

Теоретическую и методическую основу любого анализа, в том числе и фармацевтического, составляет аналитическая химия. Можно дать несколько определений аналитической химии как науки.

Аналитическая химия –это наука об определении химического состава веществ и отчасти их химического строения.

Аналитическая химия –этонаука, разрабатывающаяметоды определения химического состава всевозможных объектов, встречающихся в природе и полученных искусственным путем и химической структуры, в том числе и лекарственных средств.

Аналитическая химия состоит из двух разделов - качественного и количественного анализа.

Качественный анализ – это совокупность всех методов установления качественного состава исследуемого вещества, смеси и др.

Задача качественного анализа – определение отдельных элементов или ионов, входящих в состав исследуемого вещества. Чаще всего этот анализ сводится к обнаружению катионов и анионов в исследуемом объекте, лекарственном препарате.

Методы качественного анализа классифицируют на основании различных признаков (табл.1.1).

При обнаружении какого-либо компонента обычно фиксируют появление аналитического сигнала – образование осадка, изменение окраски, появление линии в спектре и т.д.

Таблица 1.1

Классификация методов качественного анализа

В химических методах обнаружения аналитический сигнал, возникающий в результате химической реакции, наблюдают, главным образом, визуально. В физико-химических методах сигнал, как правило, регистрируют с помощью специальной аппаратуры.

В основе химических методов анализа лежат химические реакции, которые называют аналитическими. Аналитические реакции должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Протекать достаточно быстро, практически мгновенно.

2. Быть необратимыми.

3. Сопровождаться хорошо заметным внешним эффектом (аналитический сигнал), таким как:

– образование или растворение осадка,

– появление окрашивания,

– выделение газа.

При проведении аналитической реакции, соблюдают условия, которые определяются свойствами получающегося продукта. Наиболее важные условияпротекания аналитических реакцийследующие:

1. Определенная реакция среды (рН).

2. Поддержание необходимой температуры раствора.

3. Достаточная концентрация обнаруживаемого иона.

Реактив, способный вызвать в заметной степени свойственную ему реакцию даже при ничтожно малой концентрации определяемого вещества или иона называют чувствительным, а саму реакцию – чувствительной.

Чувствительность аналитических реакций качественно характеризуется открываемым минимумом. Открываемый минимум(т, мкг) – это наименьшая масса определяемого иона или компонента, которую можно открыть данной реакцией (при соблюдении необходимых условий) в минимальном объеме предельно разбавленного раствора.

Вещества, с помощью которых осуществляются аналитические реакции, называются реактивами или реагентами. По избирательности (по числу компонентов, взаимодействующих с реагентом), аналитические реагенты и аналитические реакции можно разделить на три группы:

1) специфические реагенты и реакции, позволяющие обнаружить данный ион или компонент в присутствии других ионов или компонентов;

2) селективные реагенты и реакции, которые позволяют обнаружить несколько ионов (дают сходный эффект с несколькими ионами);

3) групповыми реагенты и реакции, осаждают ионы определенной аналитической группы.

Качественный анализ смеси ионов проводится следующими методами:дробным, систематическим или смешанным.

Дробный ход анализа ведется в отдельных порциях исследуемого раствора в любой последовательности с применением специфических реагентов.

Систематический ход анализа – это анализ, выполняемый в строго определенной последовательности, в котором каждый ион обнаруживается только после того, как будут обнаружены и удалены мешающие ионы.

Смешанный ход анализа – это анализ, при котором применяются частично и систематический и дробный анализ.

Систематический анализ основан на классификациях катионов и анионов. Наиболее распространены кислотно-основная (щелочная), аммиачно-фосфатная и сульфидная классификации катионов.

Кислотно-основная классификация катионовпо группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований - хлороводородной кислоты НCl, серной кислоты H₂SO₄, гидроксидов натрия NaOH или калия KOН (в присутствии пероксида водорода Н₂O₂) и аммиака NH₃. Полная схема систематического анализа катионов по этой классификации (как и по любой другой) практически никогда не применяется при контроле качества лекарственных средств и лекарственного сырья, однако отдельные элементы ее иногда используются в фармацевтическом анализе.

Катионы, открываемые в рамках кислотно-основной классификации, подразделяют на шесть аналитических групп (табл.1.2).

Таблица 1.2