Перевод с английского под редакцией и с дополнениями проф. Ю. Ю. ЛУРЬЕ

*

*

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ

Руководство по количественному анализу Кольтгофа и Сендэла является общепризнанным. Первые два издания книги на русском языке быстро разошлись. Новое, третье русское издание является переводом с последнего издания, вышедшего в США в 1946 г., значительно переработанного авторами.

Из сделанных авторами дополнений следует особо отметить главу, посвященную теории ошибок и статистической обработке результатов количественных определений. Значительно перерабо­таны очень важные главы, посвященные образованию осадков и явлению соосаждения. Новые разделы о спектрофотометрии и амперометрическом титровании вполне отвечают тому значению, которое эти методы начинают приобретать в аналитической хи­мии. Авторы ввели в книгу также некоторые новые, получившие распространение в последние годы методы анализа черных хме-таллов и руд.

В русском переводе выдержки из американских стандартов на оборудование и реактивы заменены соответствующими нашими стандартами.

Авторы очень мало ссылаются на труды русских и советских ученых и используют их в своей книге в самой незначительной мере.

Так, говоря о хроматографии, авторы не указывают того, что метод этот был создан трудами русского ученого М. С. Цве­та. Авторы не упоминают ряда ценных работ, опубликованных советскими аналитиками в последние годы и имеющих непосред­ственное отношение к излагаемым в этом руководстве методам. Так, например, не отмечены труды советских ученых по электро­анализу (внутренний! электролиз без диафрагмы и с покрытым коллодием анодом), новый метод объемного анализа (ванадато-метрия), предложенный В. Сырокомским, теория Н. Тананаева о влиянии метода осаждения аморфных и скрыто-кристаллических осадков на их чистоту, новые индикаторы, предложенные совет­скими химиками, новые органические реактивы, предложенные у нас в СССР для определения ниобия, тантала, циркония, оло­ва, калия и других элементов, и т. д. Предложенный советским аналитиком К. Тимофеюком метод осаждения кремнекислоты в присутствии желатины авторы приписывают иностранным ученым.

Особенно сильно сказалось незнакомство авторов с трудами советских ученых в предлагаемых ими методах анализа сплавов цветных металлов. В этой области советскими химиками сде­лано очень многое, и наши стандарты на методы анализа цвет­ных металлов значительно превосходят американские стандарты.

Мною сделаны соответствующие добавления и исправления в тексте и дан ряд ссылок на труды советских авторов (В. Сы-рокомского, Н. Тананаева, Ю. Чернихова, М. Шубина, К. Тимофеюка, С. Цинберга и др.). Дополнения, сделанные мною, от­мечены звездочками (* *).

Ю. Лурье

*

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ К ИСПРАВЛЕННОМУ И ДОПОЛНЕННОМУ ИЗДАНИЮ

В новом издании этой книги основное ее содержание и рас­положение материала остались, в общем, теми же, какими они были в первом издании. В книгу введены, однако, многочислен­ные дополнения и исправления. Пополнились разделы, посвя­щенные органическим реактивам, спектрофотометрии, ошибкам анализа, и некоторые другие; помещен новый раздел об амперо-метрическом титровании. Главы об образовании и свойствах осадков, о явлении соосаждения и теории электроанализа пере­работаны. Прибавлено много новых задач. Короче говоря, весь текст подвергся основательной переработке.

Мы искренно благодарим всех педагогов, которые пользова­лись первым изданием этого учебника при обучении студентов и прислали нам свои замечания и предложения. Все их поже­лания были нами тщательно рассмотрены, и если определен­ное большинство высказывалось за то или иное изменение в тексте, мы сделали это изменение в настоящем издании. Боль­шое расхождение во взглядах у разных педагогов касалось числа рассматриваемых в учебнике проблем. Некоторые счи­тали, что многие из них можно исключить. Другие находили, что число их должно быть увеличено. При таком различии в мнениях мы старались найти компромиссное решение.

Я. Кольтгоф Е. Сендэл

*

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

В настоящее время имеется большое число учебников коли­чественною анализа. Каждому из авторов этих учебников при-шлось, без сомнения,  разрешать для себя трудную задачу: в каком объеме следует вводить в учебник изложение теории анализа И СКОЛЬКО помещать в нем практических упражнений по  анализу различных веществ.   Тот компромисс, к которому автор неизбежно должен притти, зщовлетворяет одних педаго­гов, но не удовлетворяет других. Элементарный учебник количе-ственного анализа всегда ограничен в своих размерах и многие очень важные вопросы аналитической химии из него приходится исключать. Руководства повышенного типа имеют обычно дело с отдельными узкими областями анализа, и основные законы и положения аналитической химии в них не рассматриваются. Нам казалось желательным создать учебник, который мог бы слу­жить элементарным курсом и в то же время по полноте своей вполне соответствовал бы требованиям повышенного курса ана­литической химии. В связи с этим мы включили в это руковод­ство и теоретический материал, который должен ознакомить студентов с основными теориями в этой области, и подробное описание техники аналитической работы, и важнейшие класси­ческие методы анализа. Методы, основанные на измерении фи­зико-химических свойств веществ (кондуктометрическое и по-тенциометрическое   титрования, анализ   газов, нефелометрия, спектрография и т. п.), нельзя было, конечно, описать во всей полноте, но все же об этих методах сказано достаточно для того, чтобы учащиеся смогли оценить их преимущества. Для тех, кто заинтересуется ими, приведена достаточно обширная литература.

При составлении учебника мы стремились передать в нем как теоретическую, так и практическую стороны неорганиче­ского количественного анализа. Имеется общая тенденция пре­увеличивать значение «теории» за счет практической части хи­мического анализа. Следует помнить, что одной из важнейших целей курса количественного анализа в высшей школе является ознакомление учащихся с применяемыми на практике методами анализа. Практические упражнения надо выбирать так, чтобы учащиеся усвоили основные методы анализа, обучились технике количественного анализа и приобрели доверие к результатам собственной работы. Овладение практикой аналитической химии имеет такое основное значение в чистой и прикладной химии, а также и других естественных науках, что ни один студент, как бы прекрасно он ни усвоил теоретические принципы, не дол­жен быть «пропущенным» через элементарный курс, пока он не научится удовлетворительно производить анализы. Мы не хо­тим этим сказать, что из студентов надо создавать только искусных, но невежественных в научном отношении аналитиков. Здесь надо найти правильное равновесие. Курс количественного анализа может быть удовлетворительным только в том случае, если студента обучают в нем понимать и правильно объяснять каждое явление, с которым он встречается в своей практической работе.

Теория и практика должны итти рядом, рука об руку. Многие из студентов по окончании курса в своей практической деятельности могут встретиться с аналитическими задачами, го­тового решения которых они не найдут в руководствах, но ко­торые они все же сумеют правильно разрешить, разумно приме­няя те основные положения аналитической химии, которым они обучались.

Принимая во внимание затруднения, с которыми обычна встречаются начинающие студенты, когда их вводят в совер­шенно новую для них область, мы считаем, что с дидактической точки зрения весовой анализ должен предшествовать объем­ному.

Теория весового анализа значительно проще теории объ­емного анализа. Поэтому, начиная обучение с весового ана­лиза, руководитель может постепенно раскрыть перед студен­тами теоретические основы количественного анализа, не пере­гружая их чрезмерно с самого начала курса. Вообще следует придерживаться правила, чтобы студент не приступал к прак­тическому определению того или иного компонента, не усвоив теоретические положения, на которых основано это определение.

Переходя теперь к общему объему предлагаемого материала, мы должны сказать несколько слов относительно того, что пред­назначается для начальною курса и что должно быть оста-влено ДЛЯ Курсе повышенного типа. Прежде всего, следует от­метить, что м< ж |\ гем и другим курсами нельзя провести чет­кой, разграничивающей их .пиши. Выбор учебного материала для начального курса должен основываться на тех знаниях по химии, какие учащиеся получили раньше, и на том, в какой мере они будут пользоваться количественным анализом в своей по­следу к ином дея I елыюети.

Однако и и облегчения пользования этим учебником мы со­ставили его, применяя три различных шрифта^[1]:

• самый мелкий шрифт показывает материал более или менее информационного характера (реактивы, приборы, техника выпол-нения ра (личных операций и т. п.);
• средний шрифт показывает части в учебнике, предназнач­ен \м,и цля курса повышенного типа, и, наконец,
• крупным шрифтом напечатано то, что должно быть дано В эл< ментарном курсе.

Следует подчеркнуть, что размер шрифта вовсе не ука-швает на большее или меньшее значение напечатанного этим шрифтом материала. Бели тот или иной раздел учеб­ника дан мелким шрифтом, из этого не следует, что его можно опустить. Наоборот, многие очень важные с практической точки зрения главы набраны здесь петитом. Предполагается, например, что студент должен ознакомиться с главой о технике выполнения обычных операций анализа перед началом работы в лаборатории. Грубо определяя, можно сказать, что студент должен прочитать то, что напечатано петитом, и выучить напе­чатанное обычным шрифтом.

Конечно, такая классификация учебного материала не может не быть в той или иной мере спорной. Ряд «теоретических» глав мы отнесли к материалу «повышенного» типа. Если изучение количественного анализа ограничивается одним элементарным курсом, многие из этих глав следовало бы включить в такой куре. Но, если количественный анализ проходится в два кон­центра (первоначальный и повышенный курсы), то в первом из них не надо слишком перегружать студентов теоретическими вопросами. Основное значение имеет знание закона действую­щих масс и его приложения к растворам электролитов, особенно

В объемном анализе, где понимание применяемых методов мо­жет быть достигнуто только при овладении теорией растворов электролитов. Повышенный курс аналитической химии (который, по нашему мнению, требуется для всех студентов химической специальности) лучше всего проходить по окончании курса фи­зической химии. Тогда усвоение основной теории будет относи­тельно легко, и студенты смогут с интересом отдаться изучению многочисленных проблем аналитической химии. При прохожде­нии этого повышенного курса учащимся следует показать, как можно рациональным применением физической и органической химии создавать новые методы анализа и улучшать существую­щие. Поэтому главы о свойствах осадков, адсорбции и сооса-ждении, о воде в твердых телах, об электроанализе физико-хи­мических методах определения конца титрования, колориме­трии, физико-химических методах анализа и т. п. лучше оставить для этого второго концентра, к которому учащиеся приступят, ознакомившись с физической химией.

Разграничить четко, какую лабораторную работу следует выполнять в начальном курсе и какую в курсе повышенном, невозможно, но мы все же укажем те упражнения, которые, по нашему мнению, следовало бы включить в элементарный курс.

Весовой анализ. Косвенный метод определения воды в гидратной соли; проверка разновесок *; определение иона С1~~, определение железа, определение иона ЗО^" ; анализ известняка (определение кальция, магния и двуокиси углерода); определение фосфатов; определение кремнекислоты в горной породе; электролитическое определение меди.

Объемный анализ.  Калибрование мерной посуды.

Ацидиметрия и алкалиметрия. Приготовление ти­трованных растворов соляной кислоты и едкого натра (1 Ы, 0,1 N и 0,01 А); установка титров 0,1 N кислоты и 0,1 N щелочи; упражнения, описанные на стр. 573; титрование слабой кислоты; определение бикарбоната натрия и карбоната натрия в смеси обеих солей или анализ кальцинированной соды; определение аммиака в аммонийной соли.

Методы осаждения. Приготовление титрованных рас­творов для аргентометрии  (нитрата серебра, хлорида натрия, роданида калия) и установка титров этих растворов; определе­ние хлора по Мору, по Фольгарду и при помощи адсорбцион­ного индикатора.

Оксидиметрия. Приготовление титрованного раствора перманганата и установка его титра, определение кальция; при­готовление титрованного раствора бихромата калия, определе­ние железа в железной руде титрованием бихроматом; приго­товление титрованного раствора бромата калия, титрование мышьяковистого ангидрида.

Иодометрия. Приготовление титрованных растворов и установка их титров; упражнения, описанные на стр. 647; определение активного хлора в белильной извести; определение меди в руде.

В настоящем руководстве приводится много задач и вопро­сов большей частью с ответами на них. Однако предполагается, что руководитель присоединит к ним достаточное количество соб­ственных задач и примеров и приучит студентов к количествен­ным вычислениям. Нам не казалось нужным подробно здесь входить в то, как надо производить различные вычисления в количественном анализе. Эту очень важную сторону коли­чественного анализа должен разъяснить учащимся препо­даватель.

Обучение аналитической химии нельзя считать вполне удо­влетворительным, если учащиеся не знакомятся с текущей ли­тературой и справочниками. Поэтому мы даем здесь много ли­тературных ссылок. При прохождении повышенного курса сле­дует побуждать студентов почаще обращаться к оригинальным источникам.

До сих пор еще, к сожалению, не все понимают, что анали­тическая химия является одной из основных ветвей химической науки. Мы надеемся, что книги, подобные этой, будут спо­собствовать развитию понимания значения количественного анализа.

Мы будем благодарны каждому, кто сделает нам те или иные предложения для улучшения этого руководства.

И. Кольтгоф Миннеаполис, США,

Февраль 1936

--------

¹ Проверку разновесок надо делать лишь тогда, когда учащиеся хорошо освоятся с взвешиванием на аналитических весах. Быть может лучше отложить проверку разновесок на следующий концентр (повышенный курс).

^[1] * Материал, напечатанный В американском издании средним шрифтом, о настоящем издании дан крупным шрифтом**