CC BY
2УДК 543
Аллакулов С.
Преподаватель, кафедра «Неорганической и аналитической химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Шакирджанов Д.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Овезов М.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Йоллыева М.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ И ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
Аннотация: В данной статье рассматривается применение спектроскопии и хроматографии в анализе веществ в области неорганической и аналитической химии. Обсуждается актуальность использования данных методов для определения структуры и состава
сложных смесей, а также для изучения свойств новых материалов и веществ.
Ключевые слова: Неорганическая химия, Аналитическая химия, Спектроскопия, Хроматография, Анализ веществ, Структура веществ, Состав веществ.
Неорганическая и аналитическая химия являются важными областями науки, которые занимаются изучением свойств и состава различных веществ и материалов, а также разработкой методов их анализа. В последнее время, спектроскопия и хроматография стали одними из наиболее распространенных и эффективных методов анализа веществ в этих областях.
В сложном мире неорганической и аналитической химии, где расшифровка состава веществ имеет первостепенное значение, господствуют два мощных инструмента: спектроскопия и хроматография. Каждый из них, со своими уникальными преимуществами и принципами работы, играет ключевую роль в идентификации и количественном определении компонентов неорганических материалов и соединений.
Спектроскопия является методом анализа, основанным на измерении спектров поглощения или излучения исследуемых веществ. Она позволяет определить структуру вещества по его спектру, который отражает энергетические уровни и переходы между ними. Спектроскопия может быть использована для анализа как простых, так и сложных смесей веществ, а также при исследовании новых материалов и соединений.
Спектроскопия, краеугольный камень аналитической химии, углубляется в мир взаимодействий света и материи. Бомбардируя образец электромагнитным излучением различных длин волн, ученые могут наблюдать определенные длины волн, поглощаемые или излучаемые компонентами образца. Этот уникальный отпечаток взаимодействия служит
подписью, позволяющей идентифицировать и количественно определять различные присутствующие элементы и молекулы.
Спектроскопия и хроматография широко используются в аналитической и неорганической химии для определения свойств и состава веществ. Они находят применение в различных областях, таких как экология, медицина, пищевая промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность. Например, в экологии эти методы применяются для контроля качества воздуха и воды, определения содержания вредных веществ и мониторинга загрязнения окружающей среды. В медицине спектроскопические и хроматографические методы используются для диагностики и контроля заболеваний, обнаружения и определения концентрации лекарственных средств в организме. В пищевой промышленности эти методы используются для контроля качества и безопасности пищевых продуктов, определения их состава и соответствия стандартам.
Одним из широко используемых спектроскопических методов является атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС). В ААС атомы в образце возбуждаются за счет поглощения определенных длин волн света, что приводит к излучению энергии с характерными длинами волн, уникальными для каждого элемента. Измеряя интенсивность излучаемого света на этих конкретных длинах волн, можно определить концентрацию каждого элемента в образце. ААС особенно хорош в обнаружении следов металлов и обеспечивает высокую чувствительность к широкому спектру элементов.
Еще одним ценным спектроскопическим методом является рентгеновская флуоресценция (РФА). РФА использует высокоэнергетические рентгеновские лучи для возбуждения электронов в атомах образца, заставляя их переходить на более высокие энергетические уровни. Когда эти электроны возвращаются в свое основное состояние, они испускают рентгеновские лучи определенной энергии, создавая «отпечаток пальца», аналогичный ААС, для
идентификации и количественного определения присутствующих элементов. Преимущество РФА заключается в том, что он неразрушающий метод, что делает его идеальным для анализа твердых образцов без их изменения.
Хроматография, с другой стороны, работает по принципу разделения компонентов смеси на основе их различного сродства к двум фазам: подвижной фазе (жидкости или газу) и неподвижной фазе (твердому веществу или жидкости, нанесенной на твердое тело). Когда подвижная фаза проходит мимо неподвижной фазы, различные компоненты смеси по-разному взаимодействуют с каждой фазой, что приводит к разделению. Такое разделение позволяет идентифицировать и количественно определять отдельные компоненты на основе времени их удерживания в системе.
Одним из распространенных хроматографических методов является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). В ВЭЖХ жидкая подвижная фаза переносит образец через колонку, заполненную неподвижной фазой. Различные компоненты смеси перемещаются по колонке с разными скоростями в зависимости от их взаимодействия с неподвижной фазой, что приводит к разделению в зависимости от времени их удерживания. Анализируя сигнал детектора, когда разделенные компоненты элюируются из колонки, ученые могут идентифицировать и количественно оценить каждый компонент на основе его уникального пика. ВЭЖХ особенно универсальна и способна разделять широкий спектр соединений, включая органические молекулы и неорганические ионы.
Еще одним ценным методом является ионная хроматография (ИК), специализированная форма ВЭЖХ, предназначенная для разделения и анализа ионных частиц. В ГС используется специализированная неподвижная фаза с заряженными группами, которые взаимодействуют с различными ионами в образце в зависимости от их заряда и размера. Это целенаправленное взаимодействие позволяет разделять и количественно определять различные виды ионов в сложных смесях, что делает его
решающим для анализа проб окружающей среды, фармацевтических препаратов и промышленных растворов.
Помимо своих индивидуальных преимуществ, объединенная мощь спектроскопии и хроматографии представляет собой бесценный набор инструментов для химиков-неоргаников и химиков-аналитиков. Путем плавной интеграции этих методов ученые могут получить более глубокое понимание состава широкого спектра материалов и соединений. Например, ААС можно использовать для выявления следовых примесей металлов в пробе воды, а затем использовать ВЭЖХ для разделения и количественного определения отдельных органических соединений, присутствующих в той же пробе. Этот комбинированный подход обеспечивает более полное понимание состава образца, позволяя исследователям решать сложные химические проблемы в различных областях.
Поскольку область химии продолжает развиваться, эти мощные инструменты, несомненно, останутся на переднем крае, предоставляя все более широкие возможности для распутывания сложной ткани материи и ее состава. Более того, достижения в области автоматизации, миниатюризации и чувствительности будут продолжать расширять границы этих методов, позволяя ученым глубже погружаться в мир бесконечно малых и открывая новые возможности для исследований и открытий.
Таким образом, спектроскопия и хроматография являются важными и актуальными методами анализа веществ в областях неорганической и аналитической химии, позволяющими определять структуру и состав сложных смесей и исследовать свойства новых материалов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. В.М. Постовский, Спектрофотометрический анализ. Неорганические соединения, Ленинград: Химия, 1970.
2. Т.В. Дерягина, Аналитическая химия и физико-химические методы анализа, Ростов-на-Дону: Феникс, 2016.
3. Р.М. Пашаян, Основы аналитической химии, Москва: Высшая школа, 1983.
4. С.А. Карпов, Методы хроматографического анализа, Москва: Наука,
1987.
5. Ю.С. Шабаров, Аналитическая хроматография, Москва: Химия,
1993.
Allakulov S.
Lecturer, Department of Inorganic and Analytical Chemistry Turkmen State University named after Magtymguly Turkmenistan, Ashgabat
Shakirjanov D.
Student, Faculty of Chemistry Turkmen State University named after Magtymguly Turkmenistan, Ashgabat
Ovezov M.
Student, Faculty of Chemistry Turkmen State University named after Magtymguly Turkmenistan, Ashgabat
Yollyeva M.
Student, Faculty of Chemistry Turkmen State University named after Magtymguly Turkmenistan, Ashgabat
USE OF SPECTROSCOPY AND CHROMATOGRAPHY FOR ANALYSIS OF SUBSTANCES IN INORGANIC AND ANALYTICAL CHEMISTRY
Abstract: This article discusses the use of spectroscopy and chromatography in the analysis of substances in the field of inorganic and analytical chemistry. The relevance of using these methods to determine the structure and composition of complex mixtures, as well as to study the properties of new materials and substances, is discussed.
Key words: Inorganic chemistry, Analytical chemistry, Spectroscopy, Chromatography, Analysis of substances, Structure of substances, Composition of substances.
