Аналитическая химия: От фундаментальных принципов к инновационным применениям и перспективам развития

Ежедневно в мире производятся миллиарды аналитических измерений, формирующих фундамент для принятия критически важных решений — от диагностики заболеваний и контроля безопасности пищевых продуктов до разработки новых материалов и мониторинга экологического состояния планеты. Без эффективного химического анализа невозможно функционирование ведущих отраслей экономики, систем охраны природы и здоровья населения, оборонного комплекса, а также развитие многих смежных областей знания. Это не просто цифры, это отражение всепроникающей роли аналитической химии в нашей жизни.

Аналитическая химия — это не просто наука о методах определения химического состава веществ; это обширный раздел химической науки, который разрабатывает принципиальные методы и приемы качественного и количественного анализа атомного, молекулярного и фазового состава вещества на основе фундаментальных законов химии и физики. Она является не только фундаментом для понимания мира на молекулярном уровне, но и мощным инструментом для решения практических задач, стоящих перед человечеством. Настоящая работа ставит своей целью представить всесторонний и углубленный академический обзор аналитической химии, охватывая её эволюцию от фундаментальных принципов до самых передовых инновационных применений и перспектив развития. Мы погрузимся в мир методов, принципов и технологий, которые позволяют нам видеть невидимое и измерять неизмеримое, обеспечивая прогресс в науке, промышленности и повседневной жизни.

Фундаментальные основы аналитической химии

Аналитическая химия — это не изолированный остров в океане знаний, а скорее оживленный порт, куда сходятся потоки информации из различных научных дисциплин и откуда расходятся пути к новым открытиям и практическим применениям. Понимание её фундаментальных основ требует системного подхода, охватывающего определение, роль, связи с другими науками и, конечно же, базовые принципы, на которых строится вся аналитическая практика. Подобная интеграция различных областей позволяет получать более полные и достоверные данные, что критически важно для принятия обоснованных решений.

Определение и роль аналитической химии

Аналитическая химия, часто именуемая просто «аналитика», представляет собой одну из старейших и в то же время наиболее динамично развивающихся областей химической науки. Её суть заключается в разработке теоретических основ и практических методов для определения химического состава веществ и материалов, а также их структуры. Это не только позволяет нам узнать, «из чего состоит» объект, но и «как» эти компоненты расположены и взаимодействуют.

Её роль в современном мире трудно переоценить. Аналитическая химия выступает своеобразным связующим звеном, мощным мостом между фундаментальными химическими дисциплинами (такими как общая, неорганическая, органическая и физическая химия) и многочисленными прикладными науками. Она активно использует их достижения для создания новых, более чувствительных и точных методов анализа, одновременно обеспечивая верификацию и стандартизацию результатов, полученных в этих смежных областях.

Практическое значение аналитической химии проявляется повсеместно и имеет колоссальное влияние на качество жизни общества. Например, в металлургии без детального аналитического контроля невозможно получить стали и сплавы с заданными эксплуатационными свойствами, будь то прочность для авиационной промышленности или устойчивость к коррозии для нефтегазового сектора. В электронике она обеспечивает создание высокочистых материалов, критически важных для производства полупроводников и микросхем. Атомная энергетика полагается на аналитические методы для контроля топлива и отходов. Фармацевтика использует её для проверки качества и чистоты лекарственных препаратов, а также для токсикологического анализа, гарантируя безопасность потребителей. В сельском хозяйстве аналитика помогает оптимизировать внесение удобрений, оценивая состав почвы и потребности растений. Наконец, в медицине она служит основой для диагностики широкого спектра заболеваний по анализу биологических жидкостей, например, крови, позволяя своевременно выявлять отклонения и назначать лечение. Без химического анализа невозможно представить современный мир, поскольку он лежит в основе большинства производственных и контрольных процессов.

Связь с другими науками и вклад в развитие химии

Междисциплинарный характер аналитической химии — её отличительная черта. Она не существует в вакууме, а активно взаимодействует с широким спектром научных и технических дисциплин, обогащаясь их достижениями и, в свою очередь, предоставляя им мощные инструменты для исследований.

Например, её тесная связь с физикой очевидна: большинство современных инструментальных методов анализа базируются на физических принципах взаимодействия вещества с энергией (светом, электричеством, магнитным полем). Отсюда вытекает и необходимость глубоких знаний в технических науках и приборостроении для разработки и оптимизации аналитического оборудования. Математика, особенно теория вероятности и математическая статистика, является краеугольным камнем для обработки экспериментальных данных, оценки точности и достоверности результатов. Биология и биохимия используют аналитические методы для изучения сложных биологических систем, от анализа метаболитов в клетках до определения структуры белков. В эпоху цифровизации, информатика и электроника стали неотъемлемой частью аналитической лаборатории, обеспечивая автоматизацию процессов, обработку больших данных и управление сложными приборами. Наконец, метрология — наука об измерениях — гарантирует единство и прослеживаемость всех аналитических результатов, что критически важно для их достоверности и сравнимости.

Исторически аналитическая химия внесла колоссальный вклад в становление всей химической науки, предоставив экспериментальную базу для формулирования фундаментальных законов. Например, в середине XVIII века Михаил Васильевич Ломоносов, проводя точные аналитические взвешивания, сформулировал закон сохранения массы веществ (1755 г.), показав, что масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе продуктов реакции. Позднее, в начале XIX века, тщательный количественный анализ различных соединений позволил Джону Дальтону обосновать законы постоянства состава и кратных отношений, которые легли в основу атомно-молекулярной теории и стали фундаментальными для понимания стехиометрии химических реакций. Эти примеры демонстрируют, как именно аналитическая химия, оперируя точными измерениями, способствовала формированию краеугольных камней всей современной химии.

Основные принципы качественного и количественного анализа

В сердце аналитической химии лежат два основных подхода к изучению состава вещества: качественный и количественный анализ. Хотя их цели различны, теоретические основы, на которых они строятся, часто имеют много общего, используя одни и те же химические реакции или физические явления.

Качественный анализ ставит своей целью ответить на вопрос «Что это?», то есть обнаружить компоненты пробы или идентифицировать неизвестное вещество. Результатом такого анализа является утверждение о присутствии или отсутствии того или иного элемента, иона, функциональной группы или молекулы. Основной задачей качественного анализа является фиксация так называемого аналитического эффекта — наблюдаемого изменения, которое свидетельствует о наличии искомого компонента. Это может быть изменение цвета, образование осадка, выделение газа, появление флуоресценции или определенный сигнал на спектрограмме.

Количественный анализ, в свою очередь, отвечает на вопрос «Сколько этого?», то есть устанавливает количество компонента в пробе. Это может быть выражено в виде концентрации, массовой или мольной доли. Если в качественном анализе важен сам факт наличия эффекта, то в количественном основное внимание уделяется измерению аналитического сигнала — величины, интенсивность которой является функцией от концентрации определяемого компонента. Чем интенсивнее сигнал, тем выше концентрация.

Общность теоретических основ этих двух видов анализа проявляется в том, что в их основе лежат одни и те же физические и химические законы. Например, в физико-химических методах анализа используются химические реакции, которые сопровождаются изменением какого-либо физического свойства системы. Интенсивность этого физического свойства (аналитического сигнала) должна быть прямо пропорциональна концентрации определяемого компонента.

Рассмотрим два классических примера фундаментальных законов:

1. Закон Бугера-Ламберта-Бера: Этот закон является краеугольным камнем в спектрофотометрии — одном из наиболее распространенных инструментальных методов. Он описывает поглощение света растворами и гласит, что оптическая плотность (поглощение) раствора прямо пропорциональна концентрации поглощающего вещества, толщине поглощающего слоя и коэффициенту молярного поглощения. Математически это выражается формулой:
   A = ε · c · l
   где:
   • A — оптическая плотность (безразмерная величина);
   • ε — молярный коэффициент поглощения (характеристика вещества, л·моль^-1·см^-1);
   • c — молярная концентрация поглощающего вещества (моль·л^-1);
   • l — толщина поглощающего слоя (длина пути света через раствор, см).

   Этот закон позволяет по измеренному поглощению света однозначно определить концентрацию вещества в растворе, что является основой для количественного анализа.

2. Уравнение Нернста: Это уравнение фундаментально для электрохимических методов анализа, таких как потенциометрия. Оно определяет равновесный электродный потенциал ионов в растворе и связывает его с концентрацией этих ионов. Для общей полуреакции окисления/восстановления:
   Ox + n·e- ⇌ Red
   уравнение Нернста имеет вид:
   E = E0 - (R·T / n·F) · ln(aRed / aOx)
   или, для практических расчетов с логарифмом по основанию 10 при 25 °C:
   E = E0 - (0.0592 / n) · lg(aRed / aOx)
   где:
   • E — электродный потенциал (В);
   • E⁰ — стандартный электродный потенциал (В);
   • R — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж·моль^-1·К^-1);
   • T — абсолютная температура (К);
   • n — число электронов, участвующих в полуреакции;
   • F — число Фарадея (96485 Кл·моль^-1);
   • a_Red и a_Ox — активности восстановленной и окисленной форм соответственно.

   Потенциометрия, измеряя разность потенциалов между двумя электродами, использует это уравнение для определения концентрации ионов в растворе, предоставляя точные количественные данные.

Эти примеры ярко демонстрируют, как фундаментальные законы физики и химии трансформируются в практические инструменты для качественного обнаружения и количественного измерения компонентов, лежащих в основе всего мира вокруг нас.

Классификация и основные методы аналитической химии

Мир аналитической химии богат и разнообразен, предлагая исследователям целый арсенал методов для изучения вещества. От классических «мокрых» реакций до сложнейших инструментальных комплексов — каждый метод имеет свою нишу и уникальные возможности. Систематизация этих подходов позволяет не только лучше понять их принципы, но и эффективно выбирать оптимальные инструменты для конкретных аналитических задач. Именно это разнообразие методов делает аналитическую химию столь мощным инструментом в руках современного ученого.

Методологические основы химического анализа

Прежде чем углубляться в специфику отдельных методов, важно осознать общие методологические рамки, определяющие достоверность и надежность любого химического анализа. Учебники по аналитической химии неизменно уделяют внимание вопросам метрологии химического анализа, которая является наукой об измерениях, обеспечивающей единство и требуемую точность измерений.

Ключевым понятием здесь является аналитический сигнал – измеряемая величина, которая прямо или косвенно связана с содержанием определяемого компонента. Это может быть интенсивность поглощенного света, величина электрического тока, объем титранта или масса осадка. Однако сам по себе сигнал не имеет смысла без его правильной интерпретации. Здесь на помощь приходят статистические критерии правильности и воспроизводимости результатов анализа. Они позволяют оценить систематические и случайные погрешности, определить доверительные интервалы и принять обоснованное решение о надежности полученных данных. Например, для оценки воспроизводимости часто используются такие параметры, как стандартное отклонение и относительное стандартное отклонение (коэффициент вариации).

Большинство классических химических методов анализа основаны на использовании химических реакций. Понимание закономерностей протекания кислотно-основных, окислительно-восстановительных реакций, реакций комплексообразования и осаждения является фундаментальным. Например:

• Кислотно-основные реакции (титриметрия) позволяют определять концентрацию кислот или оснований путем их нейтрализации с использованием индикаторов, меняющих цвет в точке эквивалентности.
• Окислительно-восстановительные реакции (редокс-титриметрия, например, перманганатометрия) используются для количественного определения веществ, способных к окислению или восстановлению.
• Реакции комплексообразования (комплексонометрия) применяются для определения ионов металлов, образующих устойчивые комплексы с органическими реагентами, такими как ЭДТА.
• Реакции осаждения (гравиметрия) позволяют количественно определить компонент путем его осаждения в виде малорастворимого соединения с последующим взвешиванием.

Эти реакции, будучи основой «мокрой» химии, остаются актуальными и сегодня, особенно для стандартизации и калибровки инструментальных методов.

Методы разделения и концентрирования

Часто анализируемый образец представляет собой сложную смесь, где целевой компонент присутствует в низкой концентрации или в окружении мешающих веществ. В таких случаях перед непосредственным анализом необходимо провести разделение и концентрирование веществ. Эти процессы повышают чувствительность и избирательность анализа.

Среди методов разделения, безусловно, центральное место занимает хроматография. Это исключительно мощное средство для разделения сложных смесей, позволяющее не только разделить компоненты, но и количественно их определить.

Хроматография — это физико-химический метод разделения компонентов смеси, основанный на различии их скоростей перемещения в системе из двух несмешивающихся фаз: подвижной и неподвижной.

Рассмотрим подробнее газовую хроматографию (ГХ):

• Принципы метода: В ГХ подвижной фазой является инертный газ-носитель (например, гелий, азот), а неподвижной фазой — жидкость, нанесенная на твердый носитель, или тонкий слой полимера на внутренней поверхности капиллярной колонки. Смесь веществ испаряется и вводится в поток газа-носителя, который проносит ее через колонку. Компоненты смеси по-разному взаимодействуют с неподвижной фазой (адсорбируются, растворяются), что приводит к их разделению во времени.
• Устройство газо-хроматографической установки: Типичная установка включает:
  • Газ-носитель: баллон с газом, редуктор, регуляторы расхода.
  • Инжектор: для ввода пробы (чаще всего, испаритель, где жидкая проба мгновенно превращается в пар).
  • Хроматографическая колонка: сердце прибора, где происходит разделение. Может быть насадочной или капиллярной, помещенной в термостат для точного контроля температуры.
  • Детектор: для регистрации выхода разделенных компонентов.
  • Система сбора и обработки данных: компьютер с программным обеспечением.
• Подвижные и неподвижные фазы: Выбор фаз критически важен. Подвижная фаза должна быть инертной. Неподвижная фаза подбирается в зависимости от свойств анализируемых веществ: полярные фазы для полярных соединений, неполярные для неполярных.
• Тарелочная теория газожидкостной хроматографии: Эта теория, разработанная Мартином и Сингом (лауреаты Нобелевской премии по химии 1952 г. за распределительную хроматографию), рассматривает хроматографическую колонку как последовательность теоретических тарелок, на каждой из которых устанавливается равновесие между подвижной и неподвижной фазами. Эффективность колонки (её способность разделять компоненты) зависит от числа теоретических тарелок (N).
• Уравнение Ван-Деемтера: Связывает высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ, H, которая является обратной мерой эффективности), со скоростью газа-носителя. Оно учитывает факторы, влияющие на уширение пиков: вихревую диффузию, продольную диффузию и масс-перенос между фазами.
  H = A + B/u + C·u
  где:
  • H — высота, эквивалентная теоретической тарелке;
  • A — член вихревой диффузии (зависит от размера частиц насадки);
  • B/u — член продольной диффузии (B — коэффициент диффузии в подвижной фазе, u — линейная скорость газа-носителя);
  • C·u — член масс-переноса (C — константа масс-переноса, зависит от неподвижной фазы).

  Оптимизация скорости газа-носителя позволяет достичь минимальной H и, соответственно, максимальной эффективности разделения.

• Детекторы в газовой хроматографии:
  • Катарометр (детектор по теплопроводности): Универсальный, неразрушающий детектор, реагирующий на изменение теплопроводности газа-носителя при выходе компонента.
  • Пламенно-ионизационный детектор (ПИД): Высокочувствительный, разрушающий детектор, измеряющий ионный ток, образующийся при сгорании органических соединений в водородно-воздушном пламени.
  • Детектор электронного захвата (ДЭЗ): Высокочувствительный, селективный детектор для электроотрицательных соединений (например, галогенсодержащих), который измеряет уменьшение тока от электронов, захваченных этими соединениями.

Хроматографические методы, благодаря своей исключительной разделительной способности, являются незаменимыми для контроля загрязнения окружающей среды, анализа сложных органических смесей в пищевой промышленности, нефтехимии и многих других областях.

Спектральные методы анализа

Спектральный анализ — это обширная группа методов качественного и количественного определения состава объекта, основанных на изучении взаимодействия материи с электромагнитным излучением или пучками заряженных частиц. Эти методы позволяют «читать» молекулярный и атомный «отпечаток» вещества.

Классификация спектральных методов:

1. Электромагнитная спектроскопия: Основана на взаимодействии атомов или молекул определяемых веществ с электромагнитным излучением широкого диапазона энергий (от рентгеновского до радиоволнового).
2. Электронная спектроскопия: Взаимодействие с пучками электронов, дающее информацию о поверхностном составе или электронных состояниях. Вклад Кая Сигбана в развитие высокоразрешающей электронной спектроскопии был отмечен Нобелевской премией по физике в 1981 году, что подчеркивает фундаментальное значение этого направления.

К важнейшим спектральным методам, широко используемым, в том числе, для экологического мониторинга, относятся:

• Атомно-абсорбционный анализ (ААС): Метод, основанный на поглощении атомами определяемого элемента света определенной длины волны. Используется для количественного определения металлов (например, тяжелых металлов в воде, почве, биологических образцах) с высокой чувствительностью.
• Атомно-эмиссионный анализ (АЭС): Измеряет излучение атомов, возбужденных в пламени, плазме или электрической дуге. Позволяет определять множество элементов одновременно, например, в металлах, рудах, сплавах.
• Рентгеноспектральный анализ (РСА): Основан на анализе характеристического рентгеновского излучения, испускаемого атомами образца после возбуждения рентгеновскими лучами или электронным пучком. Используется для элементного анализа твердых образцов, в том числе для определения фазового состава.
• Спектрофотометрический метод: Основан на измерении поглощения света растворами в видимом и УФ-диапазонах, как описано законом Бугера-Ламберта-Бера. Широко применяется для количественного определения органических и неорганических соединений, например, определения нитратов и фосфатов в воде.
• Флуориметрический метод: Более чувствительный, чем спектрофотометрия, основан на измерении флуоресценции (испускания света) молекулами после их возбуждения. Используется для определения некоторых органических соединений, витаминов, наркотиков.
• Инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия): Изучает поглощение инфракрасного излучения молекулами, что вызывает колебательные переходы связей. «Отпечаток» ИК-спектра уникален для каждой молекулы, что делает метод незаменимым для идентификации органических соединений и определения функциональных групп.
• Нейтронно-активационный анализ (НАА): Высокочувствительный метод элементного анализа, основанный на активации атомов образца нейтронами в ядерном реакторе и последующей регистрации гамма-излучения радиоактивных изотопов. Используется для определения следовых количеств элементов, например, в геологических образцах, криминалистике.

Разнообразие спектральных методов позволяет решать широкий круг аналитических задач, от рутинного контроля качества до сложных научных исследований.

Электрохимические методы анализа

Электрохимические методы анализа — это группа методов, основанных на измерении электрических свойств системы (тока, потенциала, сопротивления), которые изменяются в результате электрохимических реакций или процессов на границе раздела электрод-раствор. Эти методы предоставляют ценную информацию о концентрации ионов, pH, окислительно-восстановительном потенциале и кинетике электродных процессов.

Среди наиболее значимых электрохимических методов выделяются:

• Потенциометрия: Метод основан на измерении разности потенциалов между индикаторным электродом, потенциал которого зависит от концентрации определяемого иона (например, pH-электрод для ионов водорода), и электродом сравнения. Уравнение Нернста является теоретической основой потенциометрии. Она широко применяется для определения pH, концентрации ионов металлов, галогенидов, а также в титриметрических анализах (потенциометрическое титрование).
• Полярография: Разработанная Ярославом Гейровским (Нобелевская премия по химии, 1959 г.), полярография основана на изучении зависимости тока от напряжения, приложенного к рабочему электроду (обычно капающему ртутному электроду) и электроду сравнения. Метод позволяет качественно и количественно определять вещества, способные к электрохимическому окислению или восстановлению на электроде. Полярографические кривые (полярограммы) имеют характерный «ступенчатый» вид, где высота ступени пропорциональна концентрации вещества.
• Кулонометрические методы: Основаны на измерении количества электричества (кулонов), необходимого для полного протекания электрохимической реакции с определяемым веществом. Согласно законам Фарадея, количество вещества, вступившего в электрохимическую реакцию, прямо пропорционально количеству прошедшего электричества. Кулонометрия может быть использована для точного определения концентрации веществ без использования стандартных растворов.

Эти методы особенно ценны при анализе водных сред, позволяя определять содержание растворенных металлов, анионов, pH, окислительно-восстановительный потенциал, что имеет огромное значение для экологического мониторинга, контроля качества питьевой воды и промышленных стоков.

Другие важные методы

Помимо рассмотренных групп методов, существуют и другие, которые играют важную роль в аналитической практике:

• Элементный анализ: Его задача — определить содержание отдельных химических элементов в анализируемом веществе. Применяется для подтверждения формулы органических соединений, контроля чистоты материалов.
• Функциональный анализ: Нацелен на определение конкретных функциональных групп (например, -ОН, -СООН, >С=О) в органических соединениях. Помогает установить структуру молекулы и её химическую активность.
• Молекулярный анализ: Используется для определения молекулярного состава анализируемого вещества, то есть какие именно молекулы присутствуют в образце.
• Фазовый анализ: Представляет собой совокупность методов для разделения и определения отдельных структурных (фазовых) составляющих гетерогенных систем. Например, в металлургии — определение количества различных фаз в сплаве.
• Полумикрометод качественного химического анализа: Этот метод является основным экспериментальным подходом в учебной практике и многих рутинных анализах. Его главное преимущество — удобство и экономичность. Он предполагает использование значительно меньших количеств образцов (обычно 0,1-1 мг вещества) и реагентов (0,01-0,1 мл раствора) по сравнению с традиционными макрометодами. Это не только снижает расход дорогостоящих материалов, но и существенно уменьшает количество образующихся отходов, что соответствует принципам «зеленой» химии. Реакции проводятся в пробирках малого объема или на предметных стеклах.
• Микрометод качественного анализа: Незаменим при проведении капельных и микрокристаллоскопических реакций. В этом случае анализ проводится на предметном стекле или в капиллярных трубочках, а для наблюдения результатов используются микроскопы. Это позволяет работать с мельчайшими количествами вещества (микрограммы) и получать уникальные результаты, такие как образование характерных кристаллов.

Такое разнообразие методов позволяет аналитической химии эффективно решать самые разные задачи, от определения основных компонентов в больших объемах до идентификации следов веществ в микроскопических пробах.

Практическое применение аналитической химии в различных областях

Аналитическая химия — это не просто академическая дисциплина, но и мощный практический инструмент, проникающий во все сферы человеческой деятельности. Её критическое значение для развития ключевых отраслей экономики, науки и обеспечения безопасности общества постоянно возрастает. От лаборатории до производства, от больницы до сельскохозяйственного поля — везде нужны точные и достоверные данные о составе веществ. Но как именно эти данные преобразуются в реальную ценность?

Медицина и фармацевтика

В области медицины аналитическая химия играет жизненно важную роль, служа основой для диагностики, лечения и профилактики заболеваний. Без точных химических анализов современная медицина была бы немыслима.

• Диагностика заболеваний: Аналитическая химия используется для количественного определения многочисленных показателей в биологических жидкостях (крови, моче, ликворе). Например, точное измерение уровня глюкозы в крови является краеугольным камнем в диагностике и мониторинге сахарного диабета. Определение уровня холестерина и его фракций (липопротеинов высокой и низкой плотности) позволяет оценивать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ микроэлементов (например, железа при анемии, цинка, селена) и тяжелых металлов (свинца, кадмия, ртути) в биологических пробах критически важен для диагностики анемий, отравлений и оценки общего состояния здоровья. Современные автоматизированные анализаторы крови и мочи, работающие на основе различных аналитических методов (спектрофотометрия, электрохимия), способны выполнять сотни тестов за считанные минуты, предоставляя врачам оперативную и полную картину состояния пациента.
• Фармацевтический анализ: Это область, где требования к точности и чистоте особенно высоки. Аналитическая химия обеспечивает контроль качества лекарств на всех этапах их жизненного цикла: от входного контроля сырья до проверки готовой продукции. Она позволяет убедиться в правильности состава, концентрации активного вещества, отсутствии примесей и продуктов разложения. Методы, такие как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), масс-спектрометрия и ИК-спектроскопия, незаменимы для этих целей. Кроме того, аналитическая химия играет ключевую роль в токсикологическом анализе, позволяя определять наличие и концентрацию токсичных веществ, наркотиков и их метаболитов в организме, что критически важно в случаях отравлений или судебной медицины.

Таким образом, аналитическая химия в медицине и фармацевтике обеспечивает не только точную диагностику и эффективное лечение, но и безопасность лекарственных средств.

Агрономия и сельское хозяйство

Для аграрного сектора аналитическая химия является незаменимым инструментом для повышения урожайности, оптимизации производственных процессов и обеспечения экологической устойчивости.

• Агрохимический анализ почв: Это основа рационального земледелия. Методы аналитической химии позволяют определить:
  • pH почвы: Для выбора оптимальных культур и внесения известковых или подкисляющих материалов.
  • Содержание гумуса: Показатель плодородия почвы, влияющий на её структуру и влагоудерживающую способность.
  • Содержание питательных веществ: Азота (N), фосфора (P), калия (K), а также микроэлементов (меди, цинка, марганца). Эти данные позволяют точно рассчитать дозы и состав удобрений, избегая как дефицита, так и избытка, который может нанести вред почве и урожаю.
• Контроль пестицидов и других агрохимикатов: После внесения пестицидов и гербицидов необходимо контролировать их остаточные количества в сельскохозяйственной продукции, чтобы гарантировать безопасность для потребителей. Высокочувствительные методы, такие как газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) или жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС), позволяют определять следовые концентрации этих веществ в урожае, воде и почве, обеспечивая соответствие санитарным нормам и стандартам качества.
• Анализ кормов и продуктов питания: Для животноводства важно знать питательную ценность кормов. В пищевой промышленности аналитическая химия контролирует состав продуктов, наличие добавок, консервантов и загрязняющих веществ.

Экологический мониторинг и контроль окружающей среды

С ростом индустриализации и осознания экологических проблем, роль аналитической химии в контроле окружающей среды стала одной из важнейших. Она предоставляет инструменты для мониторинга загрязнения воздуха, почв и вод.

• Общегосударственная служба наблюдения и контроля: В России такую систему осуществляет Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Эта служба ведет Единый государственный фонд данных о состоянии окружающей природной среды и её загрязнении, собирая, анализируя и систематизируя информацию о содержании загрязняющих веществ в атмосфере, гидросфере и почвах. Результаты химико-аналитического исследования природной среды рассматриваются в рамках эколого-аналитического мониторинга для получения информации о загрязнении биосферы ксенобиотиками (чужеродными веществами).
• Контроль загрязнения: Роль аналитической химии в экологическом контроле значительно возросла в связи с ужесточением природоохранного законодательства и необходимостью мониторинга новых видов загрязняющих веществ (например, микропластика, фармацевтических остатков, эндокринных разрушителей). Это требует разработки и применения более точных, чувствительных и избирательных методов анализа, способных работать с очень низкими концентрациями в сложных матрицах.
• Технологические выбросы и сточные воды: Промышленные предприятия обязаны контролировать состав своих выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы. Аналитические методы используются для определения концентраций вредных веществ (оксидов азота, серы, тяжелых металлов, органических загрязнителей) и обеспечения их соответствия установленным нормативам.
• Химическая информация о качестве окружающей среды важна, но стоит отметить, что аналитические методы не всегда могут охватить функциональное разнообразие загрязняющих веществ и дать прямую информацию об их биологической опасности. Поэтому результаты химического анализа часто дополняются биотестированием.

Высокотехнологичные отрасли и промышленность

Практически ни одна современная индустрия не может обойтись без аналитической химии. Она является двигателем прогресса в областях, требующих сверхвысокой чистоты материалов и точного контроля состава.

• Металлургия: Анализ состава руд, промежуточных продуктов и конечных сплавов обеспечивает получение материалов с заданными механическими, физическими и химическими свойствами. Например, для создания высокопрочных сталей необходимо строго контролировать содержание углерода, легирующих элементов и примесей.
• Электроника и полупроводниковая промышленность: Здесь аналитическая химия играет критическую роль в производстве высокочистых летучих веществ и материалов. Для создания полупроводниковых приборов, микросхем и, в особенности, квантовых компьютеров, требуются материалы с чистотой до 99.9999% (так называемые «шесть девяток» и выше). Определение следовых примесей на уровне частей на миллиард (ppb) или даже частей на триллион (ppt) возможно только с использованием самых передовых инструментальных методов, таких как индуктивно-связанная плазма с масс-спектрометрией (ИСП-МС).
• Атомная энергетика и ракетостроение: В этих стратегически важных отраслях аналитический контроль необходим для обеспечения безопасности и надежности. Это включает анализ ядерного топлива, конструкционных материалов реакторов, продуктов деления, а также материалов, используемых в космических аппаратах.
• Нефтехимическая, лакокрасочная, фармацевтическая промышленности: В каждой из этих отраслей аналитическая химия обеспечивает контроль качества сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции. Например, в нефтехимии анализируют состав нефти и нефтепродуктов, в лакокрасочной — состав пигментов и связующих, в фармацевтике — чистоту субстанций.

Примеры объектов аналитического контроля демонстрируют широкий охват: минеральное и вторичное сырье, химический продукт, грунт, питьевая вода, воздух рабочей зоны, изделия из ювелирного сплава, товарная нефть. Каждый из этих объектов требует специфических аналитических подходов и методов, что подчеркивает универсальность и адаптивность аналитической химии.

Факторы, влияющие на точность, чувствительность и достоверность аналитических исследований

Достоверность аналитических результатов — это краеугольный камень любой науки и практики. В условиях, когда на основе химико-аналитических исследований принимаются решения, касающиеся здоровья, безопасности и экономики, высокая требовательность к правильности результатов становится не просто пожеланием, а абсолютной необходимостью. Актуальность и глобальность проблемы контроля качества окружающей среды, например, предопределяет эту высокую требовательность. От этого зависит не только корректность научных выводов, но и благополучие всего общества.

Источники погрешностей и их минимизация

Точность, чувствительность и достоверность результатов химико-аналитического исследования зависят от множества взаимосвязанных факторов. Игнорирование любого из них может привести к серьезным погрешностям и некорректным выводам.

1. Качество используемых реагентов: Чистота реагентов критически важна. Даже следовые количества примесей в реагентах могут существенно исказить результаты, особенно при определении низких концентраций целевых веществ. Использование реагентов квалификации «х.ч.» (химически чистый) или «ос.ч.» (особо чистый) является обязательным. Регулярный контроль чистоты реагентов и их сертификация — часть надлежащей лабораторной практики.
2. Соблюдение условий хранения проб и реактивов: Многие вещества нестабильны и могут разлагаться, окисляться, испаряться или вступать в реакции с материалом тары. Температура, освещенность, влажность, наличие кислорода — все это влияет на сохранность образца. Например, для проб воды, предназначенных для анализа металлов, часто требуется подкисление и хранение в холоде, чтобы предотвратить адсорбцию ионов на стенках тары или их осаждение. Нарушение условий хранения может привести к изменению концентрации определяемого компонента еще до начала анализа.
3. Правильность отбора и подготовки проб: Этот этап часто является самым критичным и сложным. Если проба нерепрезентативна, то даже самый точный анализ даст неверные результаты.
   • Отбор проб: Должен обеспечивать репрезентативность, то есть отражать средний состав объекта анализа. Для газовых смесей важно, что значения концентраций компонентов, выраженные в молярных долях, не зависят от давления и температуры, что упрощает сравнительный анализ при различных условиях. Однако отбор проб из гетерогенных сред (почва, многофазные жидкости) требует строгих стандартизированных процедур.
   • Подготовка проб: Включает измельчение, усреднение, растворение, экстракцию, концентрирование, удаление мешающих компонентов. Неполное извлечение, потери при концентрировании, загрязнение во время подготовки — все это вносит погрешности. Например, для анализа твердых образцов часто требуется их гомогенизация, а для биологических — минерализация (разрушение органической матрицы).
4. Отсутствие мешающих влияний (интерференций): Другие компоненты образца могут мешать определению целевого вещества, вызывая ложные сигналы или подавляя истинный. Это могут быть матричные эффекты в спектральных методах, конкурирующие реакции в химических методах или перекрывающиеся пики в хроматографии. Аналитик должен знать потенциальные интерференции и применять методы их устранения или компенсации (например, маскирование, фоновая коррекция, добавление внутренних стандартов).
5. Точность калибровки оборудования: Все инструментальные методы требуют калибровки с использованием стандартных образцов известной концентрации. Ошибки в приготовлении стандартов или неточность калибровки приводят к систематическим погрешностям во всех последующих измерениях.
6. Валидация применяемых методик: Каждая аналитическая методика должна быть валидирована, то есть доказана её пригодность для конкретной аналитической задачи. Валидация включает оценку таких параметров, как чувствительность (предел обнаружения и предел количественного определения), линейность, селективность, точность (правильность и прецизионность), устойчивость.

Минимизация этих источников погрешностей достигается строгим следованием стандартизированным процедурам, регулярным обучением персонала, использованием современного и поверенного оборудования, а также постоянным контролем качества внутри лаборатории и участием в межлабораторных сличительных испытаниях.

Метрологическое обеспечение и стандартизация

Для обеспечения единства и сопоставимости аналитических результатов на национальном и международном уровнях крайне важны метрологическое обеспечение и стандартизация.

• Государственные стандартные образцы (ГСО-ПГС): Это материалы или вещества с точно установленными характеристиками, которые используются для калибровки измерительного оборудования, контроля точности методик и аттестации испытательных лабораторий. Например, ГСО-ПГС (поверочные газовые смеси) выпускаются в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах. Эти образцы имеют гарантированный состав и являются эталонами для измерения концентрации газов. Использование ГСО-ПГС обеспечивает прослеживаемость измерений к национальным эталонам.
• Государственная поверочная схема: Эта схема устанавливает многоступенчатый порядок передачи размера единицы физической величины от государственного эталона к вторичным и рабочим эталонам. Она является основой всей метрологической системы страны, обеспечивая единство, точность и метрологическую прослеживаемость измерений. Каждый прибор или метод, используемый в аккредитованных лабораториях, должен быть поверен или калиброван в соответствии с этой схемой.
• Стандартизация и ГОСТы: Нормативные документы, такие как ГОСТ Р 52361-2005 «Контроль объекта аналитический. Термины и определения», играют ключевую роль в унификации терминологии, методов и процедур. Они устанавливают единые требования к выполнению аналитических работ, отбору проб, оформлению результатов, что обеспечивает взаимопонимание между различными лабораториями и отраслями. Вся базовая терминология аналитической химии и химического анализа приведена в соответствие с этим ГОСТом, что создает единое методологическое поле.

Таким образом, метрологическое обеспечение и стандартизация являются гарантами качества и надежности аналитических данных, без которых невозможно принимать обоснованные решения в любой сфере, где требуется точная информация о составе вещества.

Перспективы развития аналитической химии: Новые подходы и технологии

Аналитическая химия, будучи одной из старейших химических наук, не стоит на месте. Её развитие постоянно стимулируется как внутренней логикой научного прогресса, так и неуклонно возрастающими потребностями практики. Современный мир, с его вызовами в области экологии, медицины, новых материалов и цифровизации, требует от аналитики всё более совершенных, быстрых, точных и доступных методов.

Основные тенденции развития

Как отметил М. Валкарсель, можно выделить три главные тенденции, определяющие вектор современной аналитической химии:

1. Автоматизация: Цель — минимизировать человеческое участие в рутинных операциях, повысить производительность и воспроизводимость. Современные анализаторы способны выполнять сотни тестов в час, автоматически подготавливать пробы, проводить измерения и обрабатывать данные.
2. Миниатюризация: Разработка компактных, портативных приборов и микроаналитических систем (например, «лаборатория на чипе»). Это позволяет проводить анализ непосредственно на месте отбора проб, снизить расход реагентов и образцов, а также уменьшить объем отходов.
3. Упрощение анализа: Сделать сложные методы более доступными для широкого круга пользователей, не имеющих глубоких специализированных знаний. Это достигается благодаря интуитивно понятному программному обеспечению и предварительно настроенным методикам.

Помимо этих направлений, наблюдаются и другие значимые тенденции:

• Математизация: Активное использование сложных математических моделей, хемометрики, статистического анализа для извлечения максимума информации из экспериментальных данных, а также для распознавания образов и классификации объектов.
• Замена покомпонентного анализа распознаванием общего образа объекта: Вместо того чтобы определять каждый компонент по отдельности, развиваются подходы, которые позволяют получить «отпечаток» всего образца (например, с помощью масс-спектрометрии или спектроскопии ближнего ИК-диапазона) и использовать его для идентификации, классификации или контроля качества. Это особенно полезно для решения идентификационных и классификационных задач, например, для быстрого скрининга.
• Многоступенчатый анализ и контроль (скрининг): Это паллиативный подход, где на первых этапах проводится быстрый и недорогой скрининг проб. Только те пробы, которые вызывают подозрение или не соответствуют заданным критериям, переходят на следующие, более дорогие и точные этапы анализа. Это позволяет значительно сократить общее число детальных анализов, оптимизируя ресурсы.

Инновационные инструментальные методы и технологии

Ведущая роль химического анализа и лабораторного оборудования бесспорна для научных прорывов сегодняшнего дня. Хотя традиционные методы по-прежнему играют свою роль, очевидна тенденция к увеличению роли инструментальных методов анализа.

Одним из важнейших направлений развития аналитической химии в России, и в мире, является аналитическая хроматография и хромато-масс-спектрометрия (ХМС). Эти методы обрели «второе дыхание» благодаря беспрецедентной компьютеризации и цифровизации. Современные ХМС-системы позволяют:

• Высокоточное разделение и идентификация: Разделять сложнейшие смеси и идентифицировать компоненты по их масс-спектрам.
• Автоматизированная обработка данных: Программное обеспечение способно автоматически обрабатывать огромные массивы данных, строить калибровочные кривые, проводить количественный расчет и даже сравнивать полученные спектры с обширными библиотеками.
• Поиск «известных неизвестных»: Программы автоматического библиотечного поиска и нейронные сети активно конкурируют с человеком в поиске соединений, чьи масс-спектры уже занесены в базы данных. Однако построение структуры совершенно нового, неизвестного соединения все еще требует глубоких знаний и интуиции специалиста.

Среди современных достижений в России можно отметить создание тандемных трехквадрупольных масс-спектрометров. Эти приборы позволяют проводить многостадийную фрагментацию ионов, что значительно повышает селективность и чувствительность анализа, особенно при работе со сложными матрицами и низкими концентрациями.

Новые направления: наноаналитическая, биоаналитическая и «зеленая» химия

Научно-технический прогресс порождает новые дисциплины и подходы в аналитической химии:

• Наноаналитическая химия: Открытие элементов с наноразмерами привело к возможности синтезировать новые химические соединения без традиционных химических реакций, манипулируя отдельными атомами и молекулами. Это определило основу развития наноаналитической химии, которая занимается анализом и характеризацией наноматериалов и наноструктур. Методы, такие как атомно-силовая микроскопия (АСМ), сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), становятся незаменимыми.
• Биоаналитическая химия: Перспективное развитие этого направления основано на создании безреагентных сенсорных методов анализа биохимических процессов. Такие сенсоры способны быстро и избирательно определять биомаркеры, патогены или другие биологически активные вещества без использования дорогостоящих и трудоемких реагентных систем. Это критически важно для борьбы с быстропротекающими опасными инфекциями, для экспресс-диагностики, мониторинга здоровья и биотехнологических процессов.
• «Зеленая» химия в аналитическом контроле: Эта концепция развивается в направлении минимизации или исключения вредных выбросов и использования опасных реагентов. Использование ионных жидкостей — солей с температурой плавления ниже 100 °C — является одним из ярких примеров. Благодаря своим уникальным свойствам (низкое давление паров, высокая термическая стабильность, способность растворять широкий спектр веществ) ионные жидкости могут заменить традиционные органические растворители в экстракции, хроматографии и других аналитических процессах, делая их более безопасными и экологичными.

Роль искусственного интеллекта и 3D-печати

Цифровые технологии оказывают всё более глубокое влияние на аналитическую химию:

• Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение: Программы автоматического библиотечного поиска и нейронные сети активно используются для быстрой идентификации соединений по их спектральным данным (например, масс-спектрам, ИК-спектрам). ИИ способен выявлять неочевидные закономерности в больших массивах данных, оптимизировать параметры анализа и даже предсказывать свойства соединений. Хотя построение структуры совершенно нового соединения всё ещё требует участия человека-специалиста, ИИ значительно ускоряет процесс идентификации уже известных веществ и помогает в решении классификационных задач.
• 3D-печать: Эта технология революционизирует производство аналитического оборудования. Она способствует уменьшению размеров и удешевлению масс-спектрометров и хромато-масс-спектрометров. Возможность быстрого прототипирования и создания сложных деталей позволяет разрабатывать более компактные, энергоэффективные и экономичные приборы, делая высокотехнологичные аналитические методы доступными для более широкого круга лабораторий и применений.

Нобелевские премии за аналитические методы

Значимость аналитической химии для развития науки и технологий подтверждается многочисленными Нобелевскими премиями, присужденными за разработку и усовершенствование ключевых аналитических методов:

• Органический микроанализ: В 1923 году Фриц Прегль был удостоен Нобелевской премии по химии за изобретение метода органического микроанализа. Его работы позволили значительно уменьшить количество вещества, необходимого для элементного анализа органических соединений, что стало прорывом для химиков, работающих с дорогостоящими или трудносинтезируемыми веществами.
• Полярография: В 1959 году Ярослав Гейровский получил Нобелевскую премию по химии за открытие и развитие полярографического метода анализа. Этот электрохимический метод открыл новые горизонты в качественном и количественном определении веществ в растворах.
• Распределительная хроматография: В 1952 году Арчер Дж. П. Мартин и Ричард Л. М. Синг были награждены Нобелевской премией по химии за изобретение распределительной хроматографии, которая легла в основу всех современных хроматографических методов, включая газовую и жидкостную хроматографию, изменив подходы к разделению и очистке веществ.
• Высокоразрешающая электронная спектроскопия: В 1981 году Кай Сигбан получил Нобелевскую премию по физике за вклад в развитие высокоразрешающей электронной спектроскопии. Этот метод, известный как фотоэлектронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), позволяет изучать состав поверхности материалов и электронные состояния атомов, что имеет огромное значение для материаловедения и нанотехнологий.

Эти награды ярко демонстрируют, что аналитическая химия не просто вспомогательная дисциплина, а источник фундаментальных открытий, изменяющих наше понимание мира и способствующих технологическому прогрессу. Требования к чистоте веществ непрерывно растут, особенно для получения квантовых компьютеров, полупроводниковых приборов и материалов на основе изотопно обогащенных веществ, что ведет к постоянному повышению требований к способам их анализа.

Заключение

Аналитическая химия — это динамично развивающаяся наука, которая находится на переднем крае современных исследований и технологического прогресса. Пройдя путь от «мокрой» химии и простых методов качественног�� анализа до сложных инструментальных комплексов, она продолжает эволюционировать, адаптируясь к новым вызовам и потребностям общества.

Мы увидели, что аналитическая химия — это не просто набор методов, а фундаментальная химическая наука, тесно связанная с физикой, математикой, биологией, информатикой и метрологией. Её принципы, такие как закон Бугера-Ламберта-Бера или уравнение Нернста, лежат в основе многочисленных методов, позволяющих проводить как качественное обнаружение, так и точное количественное определение веществ. От классической хроматографии и спектральных методов до электрохимических подходов — каждый инструмент открывает уникальные возможности для познания состава и структуры материи.

Практическое значение аналитической химии трудно переоценить. Она является критически важной для медицины и фармацевтики, обеспечивая диагностику заболеваний и контроль качества лекарств. В агрономии она служит основой для оптимизации земледелия и обеспечения безопасности продуктов питания. Экологический мониторинг, осуществляемый такими службами, как Росгидромет, полностью зависит от аналитических методов для контроля загрязнения окружающей среды. Наконец, в высокотехнологичных отраслях, таких как электроника, атомная энергетика и ракетостроение, аналитическая химия выступает гарантом создания материалов сверхвысокой чистоты, необходимых для инновационных разработок, таких как квантовые компьютеры.

Важнейшим аспектом, обеспечивающим надежность и сравнимость аналитических данных, является строгое соблюдение методологических и метрологических принципов. Контроль качества реагентов, правильная пробоподготовка, минимизация интерференций, точная калибровка и стандартизация (включая использование ГСО-ПГС и ГОСТов) — все это формирует основу достоверных результатов.

Перспективы развития аналитической химии вдохновляют. Тенденции к автоматизации, миниатюризации и упрощению анализа делают сложные методы более доступными. Прогресс в хромато-масс-спектрометрии, усиленный цифровизацией и искусственным интеллектом, открывает новые возможности для идентификации «известных неизвестных» и анализа сложных смесей. Появление наноаналитической, биоаналитической и «зеленой» химии обещает революционные изменения в диагностике заболеваний, создании новых материалов и обеспечении экологической безопасности. Роль 3D-печати в удешевлении и уменьшении размеров аналитического оборудования также предвещает новую эру в доступности высокотехнологичного анализа. Нобелевские премии, присужденные за разработку аналитических методов, ярко демонстрируют фундаментальную значимость этой науки.

Таким образом, аналитическая химия продолжает оставаться мощным двигателем прогресса, предоставляя человечеству инструменты для понимания мира на молекулярном уровне и решения самых актуальных глобальных задач. Её динамичное развитие как фундаментальной и прикладной науки гарантирует, что она будет играть ключевую роль в формировании будущего.

Список использованной литературы

1. Алакаева, Л. А. Потенциометрические методы исследования комплексных соединений : методические указания. – Нальчик : Каб-Балк. ун-т, 2003. – 39 с.
2. Алексеев, В. Н. Количественный анализ. – 4-е изд., перераб. – М. : Химия, 1972. – 254 с.
3. Булатов, М. И., Калинкин, И. П. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. : Химия, 1968. – 384 с.
4. Егорова, К. В., Курбатова, С. В. Физическая химия. Часть III. Электрохимия: Лабораторный практикум. – Самара: Изд-во «Универс-групп», 2006. – 108 с.
5. Самарина, Н. В. Исследование комплексообразования ионов меди (II) с полидентатными пиразолсодержащими лигандами // Ползуновский вестник. – 2009. – № 3. – С. 8-10.
6. Количественный анализ методами абсорбционной спектроскопии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kurs.ido.tpu.ru/courses/Analyt_chem_2/tema5/tema5.htm
7. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. – 10-е изд., испр. и доп. – СПб. : Иван Федоров, 2002. – 237 с.
8. Лаврухин, Д. В. Колориметрия. – М. : Российский государственный университет туризма и сервиса, 2008. – 122 с.
9. Лурье, Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. – М. : Химия, 1980. – 456 с.
10. Степанова, Н. В. Фотоколориметрия: методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по курсу «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа». – Бийск : Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2011. – 21 с.
11. Фотоколориметр КФК-5М [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.komponent-nov.ru/equipment/spectrum/detail.php?ID=1251
12. Фотоколориметр КФК-5М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. – М., 2010. – 30 с.
13. Фотокалориметрия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://farmchem.ru/vvedenie-v-farmatsevticheskuyu-himiyu/metodyi-issledovaniya-lekarstvennyih-veschestva/fotokolorime.html
14. Чиркст, Д. Э., Черемисина, О. В., Лобачева, О. Л., Иванов, М. В., Луцкий, Д. С., Литвинова, Т. Е. Физическая химия. Лабораторный практикум : учебное пособие. – СПб. : СПГГИ, 2010. – 68 с.
15. Перспективы развития аналитической химии в России. Проблемы, актуальные задачи и новые направления // Доклады ТУСУР. – 2021. – № 2. – С. 122-126. – DOI: 10.22184/2227-572X.2021.11.2.122.126.
16. Матакова, Р. Н. New research directions in the development of analytical chemistry // ResearchGate.
17. Журнал аналитической химии. – 2023. – Т. 78, № 5. – С. 387-395. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50630656.
18. Применение аналитической химии в решении экологических и медицинских задач // Cyberleninka. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-analiticheskoy-himii-v-reshenii-ekologicheskih-i-meditsinskih-zadach.
19. Электрохимические и хроматографические методы анализа, их применение в охране окружающей среды. – URL: https://books.google.com/books?id=Qx4QAAAAMAAJ.
20. Аналитическая химия как инструмент достижения целей устойчивого развития // Cyberleninka. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiticheskaya-himiya-kak-instrument-dostizheniya-tseley-ustoychivogo-razvitiya.
21. ГОСТ Р 52361-2005. Контроль объекта аналитический. Термины и определения. – Введ. 2005-09-01. – М. : Стандартинформ, 2005. – URL: https://gostrf.com/data/documents/1/12/3599/GOST_R_52361-2005.pdf.
22. Основы аналитической химии / под ред. Ю.А. Золотова. – М. : Издательский центр «Академия», 2012.
23. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2017. – ISBN 978-5-9704-2934-1.
24. Лакиза, Н. В., Штин, С. А. Аналитическая химия : учебно-метод. пособие / М-во науки и высш. образования Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2019.
25. Радион, Е. В., Коваленко, Н. А. Основы качественного анализа : Тексты лекций. – Минск : БГТУ, 2012.
26. Валетова, Н. Б., Феклина, Т. Ю. Теоретические основы аналитической химии : учебное пособие / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Н. Новгород : ННГАСУ, 2021.
27. Лебедева, М. И. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа : учеб. пособие. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005.
28. Чернышова, Н. Н., Воронова, О. А. Основы аналитической химии и химического анализа (для геологов) : учебное пособие / Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2012.
29. Курганская, И. И. Аналитическая химия : учебное пособие / М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации, ФГБОУ ВО Воронеж. гос. аграр. ун-т им. Петра I. – Воронеж : ФГБОУ ВО Воронеж. ГАУ, 2019.
30. Ольховская, С. В. [и др.]. Аналитическая химия : учебное пособие / Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины». – Гомель : ГГУ им. Ф. Скорины, 2020.