ЭЛЕМЕ́НТНЫЙ АНА́ЛИЗ

ЭЛЕМЕ́НТНЫЙ АНА́ЛИЗ, ка­че­ст­вен­ное об­на­ру­же­ние и ко­ли­че­ст­вен­ное оп­ре­де­ле­ние эле­мент­но­го со­ста­ва ве­ще­ст­ва, ис­пы­туе­мых объ­ек­тов; раз­дел хи­ми­че­ско­го ана­ли­за и ана­ли­ти­че­ской хи­мии. Име­ет клю­че­вое зна­че­ние для тех­но­ло­гич. кон­тро­ля, кли­нич. ана­ли­за, ох­ра­ны ок­ру­жаю­щей сре­ды, в на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях и др. об­лас­тях.

Ме­то­ды Э. а. ис­поль­зу­ют с мо­мен­та ста­нов­ле­ния хи­мии как нау­ки, осо­бен­но с раз­ви­ти­ем ана­ли­тич. хи­мии (с кон. 19 в.). Ис­то­ри­че­ски пер­вы­ми бы­ли ме­то­ды ка­че­ст­вен­но­го Э. а. – ре­ак­ции ок­ра­ши­ва­ния пла­ме­ни, об­ра­зо­ва­ние кри­стал­лов, вы­де­ле­ние га­зов, из­ме­не­ние цве­та под дей­ст­ви­ем реа­ген­тов и др. Пер­вы­ми ме­то­да­ми ко­ли­че­ст­вен­но­го Э. а. бы­ли гра­ви­мет­ри­че­ский ана­лиз и тит­ри­мет­ри­че­ский ана­лиз, ко­то­рые ос­та­ют­ся луч­ши­ми по точ­но­сти. Совр. ме­то­ды Э. а. обес­пе­чи­ва­ют как ка­че­ст­вен­ный, так и ко­ли­че­ст­вен­ный ана­лиз и яв­ля­ют­ся ин­ст­ру­мен­таль­ны­ми – фи­зи­ко-хи­ми­че­ски­ми ме­то­да­ми ана­ли­за и фи­зи­че­ски­ми ме­то­да­ми ана­ли­за.

Ка­че­ст­вен­ный Э. а. ос­но­ван на на­ли­чии у ато­мов хи­мич. эле­мен­та стро­го оп­ре­де­лён­но­го строе­ния, обу­слов­ли­ваю­ще­го фи­зич. и хи­мич. свой­ст­ва сво­бод­ных ато­мов, ра­ди­ка­лов или ио­нов эле­мен­та, а так­же со­дер­жа­щих его мо­ле­кул, час­тиц или упо­ря­до­чен­ных струк­тур: напр., энер­гии ха­рак­те­ри­стич. ли­ний спек­тров элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния, зна­че­ния к.-л. ядер­но-фи­зич. па­ра­мет­ров, от­но­ше­ние мас­сы ио­на к его за­ря­ду, хи­мич. по­тен­циа­лы, элек­тро­хи­мич. ха­рак­те­ри­сти­ки и др. Ко­ли­че­ст­вен­ный Э. а. ос­но­ван на из­ме­ре­нии к.-л. фи­зич. или хи­мич. ха­рак­те­ри­сти­ки ис­пы­туе­мо­го об­раз­ца, его ком­по­нен­тов или про­дук­тов их пре­об­ра­зо­ва­ния в за­ви­си­мо­сти от со­дер­жа­ния оп­ре­де­ляе­мо­го эле­мен­та: ин­тен­сив­но­сти ха­рак­те­ри­стич. спек­траль­ных ли­ний, зна­че­ния ядер­но-фи­зич., мас­со­вых, тер­мо­ди­на­мич., элек­тро­хи­мич. и др. ха­рак­те­ри­стик.

Сре­ди ме­то­дов Э. а. наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны масс-спек­тро­мет­рия и атом­но-эмис­си­он­ный спек­траль­ный ана­лиз (оба ме­то­да с ин­дук­тив­но свя­зан­ной плаз­мой, ис­кро­вым или тлею­щим раз­ря­дом), атом­но-аб­сорб­ци­он­ная спек­тро­мет­рия и рент­ге­ноф­луо­рес­цент­ный ана­лиз, разл. ва­ри­ан­ты ак­ти­ва­ци­он­но­го ана­ли­за. Отд. на­прав­ле­ние Э. а. со­став­ля­ют ме­то­ды ло­каль­но­го хи­ми­че­ско­го ана­ли­за и ана­ли­за по­верх­но­сти: элек­трон­но-зон­до­вый и ион­но-зон­до­вый мик­ро­ана­лиз, оже-спек­тро­ско­пия и др.

Пред­ме­том ор­га­нич. Э. а. яв­ля­ет­ся оп­ре­де­ле­ние ор­га­но­ген­ных эле­мен­тов (С, Н, N, O, S, P), га­ло­ге­нов, а так­же ме­тал­лов в со­ста­ве ор­га­нич. ве­ще­ст­ва (ор­га­ни­че­ских ве­ществ ана­лиз). Как пра­ви­ло, ме­то­ды ос­но­ва­ны на со­че­та­нии окис­лит. или вос­ста­но­вит. раз­ло­же­ния ис­пы­туе­мо­го ве­ще­ст­ва c оп­ре­де­ле­ни­ем об­ра­зую­щих­ся ана­ли­тич. форм эле­мен­тов. Ис­поль­зу­ют­ся ав­то­ма­тич. ана­ли­за­то­ры, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют раз­ло­же­ние или со­жже­ние ис­пы­туе­мо­го ве­ще­ст­ва и спек­тро­ско­пич. оп­ре­де­ле­ние или га­зо­хро­ма­то­гра­фич. раз­де­ле­ние и оп­ре­де­ле­ние про­дук­тов раз­ло­же­ния.

Сре­ди хи­мич. спо­со­бов раз­ло­же­ния в ор­га­нич. Э. а. в за­ви­си­мо­сти от при­роды ве­ще­ст­ва и оп­ре­де­ляе­мо­го эле­мен­та ис­поль­зу­ют: раз­ло­же­ние ки­сло­та­ми (H₂SO₄, HNO₃, HСlO₄), сме­ся­ми ки­слот и H₂O₂ (Кьель­да­ля ме­тод); сплав­ле­ние в тиг­ле или ав­то­кла­ве с KOH, Na₂O₂, Na₂CO₃, KNO₃ и т. п.; оп­ре­де­ле­ние Cl, Br, I, F, S, P, As и др. эле­мен­тов со­жже­ни­ем ис­пы­туе­мо­го ве­ще­ст­ва в кол­бе, за­пол­нен­ной ки­сло­ро­дом (ме­тод Шё­ни­ге­ра); оп­ре­де­ле­ние С, Н и N со­жже­ни­ем ис­пы­туе­мо­го ве­ще­ст­ва в ки­сло­ро­де в ста­тич. ре­жи­ме и улав­ли­ва­ни­ем ме­шаю­щих га­ло­ге­нов и S со­от­вет­ст­вую­щи­ми реа­ген­та­ми (ме­тод Дю­ма – Пре­гля); оп­ре­де­ле­ние га­ло­ге­нов пу­тём взаи­мо­дей­ст­вия ис­пы­туе­мо­го ве­ще­ст­ва с AgNO₃ и кон­цен­три­ров. HNO₃ в за­па­ян­ной стек­лян­ной труб­ке при 280–300 °C, при­во­дя­ще­го к раз­ло­же­нию ор­га­нич. ве­ще­ст­ва и об­ра­зо­ва­нию гра­ви­мет­рич. фор­мы со­от­вет­ст­вую­ще­го га­ло­ге­ни­да Ag (ме­тод мок­ро­го со­жже­ния Ка­риу­са) и др.