Из чего состоит то или иное вещество, сколь­ко чего в нем содержится — вот вопросы, на которые дает ответ химический анализ. Из всех химических наук аналитическая химия, пожа­луй, самая древняя наука и, можно добавить, очень нужная. Ученый может получить новое соединение, но без знания методов химического анализа он не сможет определить, какие элементы и в каком количестве входят в его состав. Он может обнаружить минерал, но ему бу­дет неясно, новый ли это минерал или уже известный.

Химический анализ — первый помощник специалистам самых разных отраслей науки. Исследуя спектры небесных светил, астрофизик узнает, какие именно элементы и в каких коли­чествах содержатся в звездах. Из богатого ар­сенала аналитических методов он чаще всего пользуется спектральным анализом. Ме­таллургу химический анализ необходим при выплавке сталей и чугунов. С огромной пользой аналитической химии согласится и агроном. Ему важно знать, какие именно удобрения сле­дует вносить, чтобы улучшить урожай. А для этого прежде всего следует изучить состав поч­вы. Археологу химический анализ поможет установить, например, из какого сплава изго­товлено старинное металлическое украшение.

Количество аналитических методов очень велико, и оно постоянно увеличивается. Рас­смотрим лишь некоторые из них.

ВСЕ ЦВЕТА РАДУГИ

Оказывается, многие элементы образуют окрашенные химические соединения. Они дают, как говорят химики-аналитики, характерные цветные реакции.

Предположим, что мы взяли несколько ста­канчиков и в первый из них налили раствор медного купороса CuSO₄ (сернокислой меди), во второй — хлорного железа FeCl₃, в третий — азотнокислого алюминия Al(NO₃)₃, в четвер­тый — сернокислого натрия Na₂SO₄. Если пос­ле этого в каждый из стаканчиков прилить не­много раствора гидроокиси аммония NH₄OH (нашатырного спирта), то в первом стаканчике, там, где был голубоватый раствор сернокислой меди, выпадает зеленоватый осадок, который при дальнейшем добавлении раствора гидрооки­си аммония полностью растворяется. Раствор приобретает красивый васильковый цвет. Во втором стаканчике, где первоначально был сла­бо-зеленоватый раствор хлорного железа, вы-

Труд химика-аналитика можно сравнить с поисками иголки в стоге сена.

падает бурый осадок гидроокиси железа; в треть­ем, где раствор был бесцветен, образуется белый осадок гидроокиси алюминия, а в последнем — раствор по-прежнему останется прозрачным. Характерная окраска раствора или выпаде­ние осадков определенного цвета — вот на чем основаны методы качественного анализа раствора.

Правда, некоторые вещества образуют оди­наково окрашенные осадки. Так, гидроокиси цинка, свинца, алюминия, магния белого цвета. Кроме того, если смешать несколько солей различных металлов и прилить туда раствор гидроокиси аммония, то наложение одних цве­тов осадков на другие сильно исказит всю кар­тину и нельзя будет достаточно правильно су­дить о составе смешанного раствора.

В этих случаях химические элементы пред­варительно разделяют. Иногда таким методом может быть хроматография (см. ст. «Удиви­тельная судьба одного простого открытия»). Иногда это могут быть просто обычные методы раздельного осаждения.

Существуют и другие методы разделения химических элементов, например экстрак­ция. Большинство неорганических веществ практически нерастворимо в органических раст­ворителях, например в бензоле, хлороформе, эфире. Но известно, что многие органические вещества хорошо растворяются в подобных раст­ворителях. Химики решили воспользоваться этой своеобразной ситуацией. Оказалось, что если соль какого-либо металла взаимодействует со сложным органическим соединением, то обра­зовавшееся вещество, хотя оно и содержит ато­мы металла, обладает многими свойствами орга-

379