Аналитическая химия - это научная дисциплина,

которая развивает и применяет методы, средства

и общую методологию получения информации о

 составе и природе вещества  (в пространстве и    

времени).

(Дефиниция аналитической химии)

 

1. Аналитическая химия в XIX и начале XX столетий (краткий исторический очерк).

 

1.1. Работы К.К.Клауса и Ф.М.Флавицкого

 

Начало развития аналитической химии в Казанском университете было положено в выдающихся исследованиях профессора К.К.Клауса (1796-1864). Можно упомянуть его докторскую диссертацию "Химическое разложение Сергиевских минеральных вод" (1838 г.), и работу на тему "О некоторых соединениях родана". В последней работе было установлено образование окрашенного соединения роданида калия с солями железа (III) и предложена чувствительная реакция на железо (III).

К.К.Клаус вошел в историю мировой химической науки своим открытием последнего металла платиновой группы - рутения, названного в честь России. История этого открытия в кратких чертах описана в известных книгах Н.А.Фигуровского "Очерк общей истории химии" и А.С.Ключевича "К.К.Клаус".

В связи с открытием на Урале месторождений платины русское правительство было озабочено возможностями ее использования и поэтому щедро рассылало химикам Европы образцы платиновой руды и остатков от переработки руды в надежде, что будут найдены промышленные способы извлечения платины и сопутствующих металлов, так и предложены пути использования платины в промышленности. В этот период многие видные химики Европы тщательно исследовали платину, в том числе И.Берцелиус в Стокгольме и Ф.Велер в Геттингене. Заметим, что события и интерес к платиновым металлам относятся к сороковым годам ХIХ века.

Выдающемуся открытию нового элемента платиновой группы рутения предшествовала весьма трудоемкая химико-аналитическая работа по отделению его от других платиновых металлов. Научное исследование, в результате которого и был открыт новый элемент, включало последовательные операции отделения платиновых металлов от сопутствующих компонентов прокаливанием с селитрой, перегонку с азотной кислотой, действие хлорида калия и выделение хлорида рутения в составе его двойной соли. Результаты изучения химических свойств рутения, реакций этого элемента с различными кислотами, аммиаком и сероводородом убедительно свидетельствовали о том, что полученный продукт представляет собой новый химический элемент.

Вначале И.Берцелиус, проверявший результаты анализов К.К.Клауса, не признал его открытия. Но после исследования выделенных русским химиком образцов нового металла, подтвердил его существование в природе. Это было триумфом русской науки.

Преподавание аналитической химии в Казанском университете проводилось на протяжении всего периода существования кафедры химии, учрежденной в год официальной даты основания университета, т.е. в 1804 г. В преподавании этой дисциплины, ее разделов участвовали видные представители Казанской школы химиков: К.К.Клаус (1847 г.), М.Я.Киттары (1848 г.), Н.Н.Зинин (1883-1886 гг.).

До 60-х годов ХIX века кафедра химии была объединенной и имела одну лабораторию. В 60-ых годах кафедра разделилась на две: кафедры неорганической и органической химии. На этих двух кафедрах велось и преподавание аналитической химии.

В 1885 году дисциплину аналитическая химия в Казанском университете начал читать Флавиан Михайлович Флавицкий, выпускник Харьковского университета, приглашенный Бутлеровым в Казань по рекомендации известного ученого физико-химика Н.Н.Бекетова. Таким образом, прослеживается связь между двумя старейшими университетами России городов Казани и Харькова. В Казанском университете Ф.М.Флавицкий первым начал читать и курс физической химии.

В историческом очерке о Ф.М.Флавицком А.С.Ключевич писал, что научные интересы Ф.М.Флавицкого находились в различных областях химической науки: органической химии , общей или неорганической химии, теории растворов, в области исследования криогидратов и эвтектик, а также в химии твердых веществ. В конце ХIX  и начале XX столетия Ф.М.Флавицкий развил представления о взаимодействии твердых веществ как одну из центральных теоретических проблем химии и показал ее связь с теорией растворов. Ф.М.Флавицкий утверждал, что во многих случаях при растирании твердых веществ происходят химические реакции. Эти выводы послужили основой для разработки новой системы качественного анализа, которая была изложена в учебном руководстве, составленном Ф.М.Флавицким и рекомендованном для проведения практических работ. На основе разработанного метода "растирания" Ф.М.Флавицкий предложил и создал оригинальную специальную "Карманную лабораторию для изучения химии твердых веществ в применении к анализу". Набор содержал 36 веществ, представляющих собой реагенты и соли. Набор был составлен очень удачно. В него входили неорганические реагенты в виде порошков NaHSO4 для проведения реакций в кислой среде, Сa(OH)2 для создания щелочной среды и другие. Набор реагентов позволял при работе с очень малыми количествами вещества с использованием приложенной таблицы обнаруживать 13 катионов и 19 анионов при их совместном присутствии, а также выполнять качественный анализ многих веществ. Сама карманная лаборатория представляла собой плоский кожаный футляр с рядом отделений, в которых и находились наборы реагентов (в раскрытом виде немного меньше размера обычной раскрытой книги. В музее Казанской химической школы, который находится при НИХИ им.А.М.Бутлерова, сохранился в отличном состоянии один из образцов этой карманной лаборатории. Уместно провести аналогию между назначением этой лаборатории, ее конструктивным исполнением, с одной стороны, и современными наборами тестирующих устройств (тест-систем), предназначенных проводить анализ в автономных условиях на месте или как еще сейчас говорят on site

Для полноты картины, следует отметить, что химики университета в тот период были связаны с деятельностью ряда предприятий Казани, для которых решались проблемы прикладного характера, имеющих отношение к анализу и контролю качества получаемых на тех предприятиях продуктов. Эта деятельность отмечена в исторической литературе скорее мемуарного характера. Так, А.Е.Арбузов участвовал как консультант в постановке контроля при производстве различного мыла (завод братьев Крестовниковых, нынешний ОАО "Нефис") и синтезе салицилатов. Такова вкратце картина состояния аналитической химии в Казанском университете к началу ХIХ века.

Работы Ф.М.Флавицкого и его заслуги в создании "карманной лаборатории" были отмечены позднее в трудах, посвященных юбилейным датам, А.М.Васильевым и Г.С.Воздвиженским (1948 г.), которые считаются яркими представителями неорганической ветви Казанской химической школы.

Дальнейшее развитие аналитической химии в Казанском университете во многом обязано одному из учеников Флавицкого  Алексею Михайловичу Васильеву. Научная деятельность Ф.М.Флавицкого, как уже отмечалось, была многогранной.

В конце 70-х годов ХIХ века Ф.М.Флавицкий  проявляет интерес к химии терпенов. Здесь он быстро достиг значительных успехов. А.М.Бутлеров очень высоко их оценил. Исследования Флавицкого в области лесохимии требуют специального рассмотрения, ибо они были предвестниками последующих работ А.М.Зайцева, А.Е. и Б.А.Арбузовых. Действительно, значение этих работ не раз подчеркивалось в свое время А.Е. и Б.А.Арбузовыми, Л.А.Чугаевым и другими известными химиками, а химия терпенов в течение почти столетия привлекала внимание Казанских химиков-органиков, особенно Б.А.Арбузова во второй половине прошлого века. В 1881 г. Ф.М.Флавицкий защитил в Казани диссертацию "О некоторых свойствах терпенов и их взаимных отношениях". Оппонентом был А.М.Зайцев. Вскоре Ф.М.Флавицкий приступил к изучению смол. Он издал в Казани книгу "Исследование естественных смол разных хвойных". Он затратил большие усилия, добиваясь практического приложения результатов своих исследований в хозяйстве страны, сам лично вел подсочку и сбор смолы и т.д. В 1896 году Ф.М.Флавицкий с большим успехом экспонирует полученные им продукты лесохимии на Всероссийской промышленной и художественной выставке в Нижнем Новгороде. Работы Ф.М.Флавицкого хорошо были известны за рубежом, поскольку они публиковались на немецком и французском языках. Сам Флавицкий, по словам А.М.Васильева, ученика Ф.М.Флавицкого, проявлял "глубокое уважение к французской школе химиков". Во Франции это знали, там особенно ценили вклад нашего ученого в исследовании терпенов, в  том числе - французского скипидара (в 1987 году Ф.М.Флавицкого наградили Орденом Почетного легиона).

По воспоминаниям А.Е.Арбузова Ф.М.Флавицкий создал свою научную школу. Полный список трудов Ф.М.Флавицкого не составлен. В 1948 году А.М.Васильев писал, что лично главе школы принадлежали более 70 печатных работ и что из лаборатории при  нем вышли 75 публикаций его учеников. Флавицкий почти не имел публикаций с соавторами и был в этом вопросе весьма щепетилен. Можно полагать, что Флавицкий Ф.М. явился родоначальником органического анализа применительно к сложным смесям.

 

Содержание

 Аналитическая химия в XIX и начале XX столетий

Образование кафедры аналитической химии