Курсовая работа по аналитической химии на тему Качественный анализ минеральной воды на катионы различных аналитических групп.

Аналитическая химия имеет огромное практическое значение в жизни современного общества, поскольку создает средства для химического анали-за и обеспечивает его осуществление.
Возникновение аналитической химии как науки связывают с работами Р. Бойля, поскольку он сформулировал ее задачи (термин «аналитическая химия» Бойль не использовал), определил ряд базовых понятий («химиче-ский анализ», «элемент» и др.), целенаправленно разрабатывал, оптимизи-ровал и изучал некоторые методики качественного и гравиметрического анализа, а также предложил новые способы химико-аналитических исследо-ваний [1].
Можно указать следующие новшества: систематическое взвешивание пробы и реагентов, разделение компонентов пробы вплоть до индивидуаль-ных веществ, применение специальных реагентов и посуды, коллективное выполнение предварительно планируемых экспериментов, публикация ре-зультатов в виде научных докладов, статей и книг.
Последующие подпериоды также были ознаменованы важными дости-жениями, основное — систематизация эмпирических знаний об элементном составе важнейших веществ, о методах и методиках их анализа (Бергман, Ла-вуазье, Берцелиус и особенно Фрезениус).
Новый период развития аналитической науки, начавшийся в 1890-е гг. в результате работ В. Оствальда и его школы, соответствует формированию теоретических основ отдельных методов анализа. В первую очередь — хи-мических методов, научное обоснование которых стало возможно на основе достижений, прежде всего, физической химии. Аналитика в этот период вы-ступала в качестве одной из химических наук, причем ее развитие несколько замедлилось. В этот период она нередко рассматривалась как наука, второ-степенная по отношению к другим наукам, «обслуживающая» их.
Приоритетные задачи, решаемые аналитиками-практиками, также ме-нялись в приблизительном соответствии с приведенной выше периодизацией. Например, для первого периода была характерна задача распознавания ве-ществ и проверки их качества. Глобальная задача выявления и исследования составных частей всех природных веществ была осознана в XVIII веке. После ее решения, в конце XIX века, приоритетной задачей стало создание системы аналитического контроля промышленного производства. В отдельных от-раслях (пример — текстильная промышленность) эту задачу стали решать еще в XVIII веке. Периодизация истории химического анализа 21 и аналити-ческой химии как науки во всех промышленно развитых странах вышеука-занная задача была в основном решена. Сложились и неформальные объ-единения контрольно-аналитических лабораторий (аналитическая служба).
Начиная с 1970-х годов внимание аналитиков-практиков, стало сме-щаться в сторону экологического мониторинга и медикобиологических про-блем. Химический анализ стал важным средством контроля производства и оценки качества продукции. Без химического анализа невозможно решение проблем охраны окружающей среды, функционирование агропромышлен-ного комплекса, проведение медицинской диагностики, развитие биотехноло-гии и др.
Научной основой химического анализа является аналитическая химия, которая разрабатывает теоретические основы методов анализа или заимству-ет их у смежных областей химической и физической науки и приспосабливает к своим целям. Аналитическая химия определяет границы применимости ме-тодов, оценивает их метрологические характеристики, разрабатывает спосо-бы анализа различных объектов. Итак, аналитическая химия – это область научного знания, раздел химической науки, а аналитическая служба – это система обеспечения потребностей общества в химических анализах.
Современное развитие аналитической химии осуществляется в следу-ющих направлениях:
- в области теории: развитие теории химических процессов, расчет сложных химических систем на основе термодинамических и квантово-химических представлений с применением алгоритмов и вычислительной техники.
- в методическом аспекте: внедрение автоматизации в аналитический контроль на основе новых методов, устанавливающих зависимость между составом и свойствами химических систем без их измерения (физико-химический анализ, лазерная, электронная, полупроводниковая техника).
- в прикладном аспекте: повышение предела обнаружения, то есть сни-жение минимальных концентраций и количеств определяемых веществ, что связано с получением вещества особой чистоты; увеличение точности анали-за; создание методов анализа, обладающих высокой избирательностью, ис-ключающих необходимость устранения мешающих компонентов; разработ-ка экспрессных методов анализа, позволяющих исследовать процессы, про-текающие в короткие промежутки времени (ядерные реакции); разработка методов микроанализа; разработка безразрушительных и дистанционных методов анализа (радиоактивные вещества, морские воды на больших глу-бинах, космические объекты).
Качественный анализ – это процесс идентификации вещества, позволя-ющий установить, из каких веществ состоит исследуемая проба, какие ионы, функциональные группы входят в ее состав. При изучении неизвестного ве-щества вначале выполняют качественный состав, а затем количественный.
Главная цель качественного анализа – обнаружение в исследуемой пробе отдельных катионов, функциональных групп, молекул или элементов, которые входят в ее состав, с использованием химических, физических и фи-зико-химических методов анализа.
В химических методах качественного анализа используются характер-ные качественные аналитические реакции, для которых присуще определен-ные внешние проявления: образование в растворах цветных осадков, изме-нение цвета раствора или расплава, выделение газообразных продуктов без запаха или с определенным запахом т.п. Вещество, которое используют для проведения качественной аналитической реакции, называют реагентом.
Целю курсовой работы является выполнение качественного анализа минеральной воды на катионы различных аналитических групп.

1. Литературный обзор
1.1. Классификация методов качественного химического анализа
При проведении качественного анализа используют аналитические признаки веществ и аналитические реакции.
Аналитические признаки – такие свойства анализируемого вещества или продуктов его превращения, которые позволяют судить о наличии в нем тех или иных компонентов. К аналитическим признакам (аналитический сиг-нал) относятся видимые изменения в самом объекте исследования (цвет, за-пах, образование осадка и др.) или изменение параметров измерительных приборов (отклонение стрелки прибора, изменение цифрового отсчета, появ-ление линии в спектре и пр.) [2-5].