khimie.ru

В XVIII в. в только что возникшей российской химической науке аналитическая химия не занимала того ведущего положения, как в западноевропейской науке. Да и в XIX в., вплоть до самого его конца, российские достижения в области аналитической химии выглядят относительно скромными — на фоне работ Менделеева, Зинина и других знаменитых химиков. В России того времени аналитика не была ведущей химической наукой и не пользовалась особой популярностью. Тому есть несколько причин.

Экономические факторы. Россия существенно отставала по уровню развития химической промышленности от западноевропейских стран (вначале от Франции и Англии, потом от Германии). Так, производство анилиновых красителей, в основе которого лежит открытая в России реакция Зинина (получение анилина нитробензола), в самой России налажено не было. Краситель лекарственные препараты, фотоматериалы, химические реактивы и многое другое мы импортировали. Поэтому спрос высококвалифицированных профессионалов-аналитиков в царско России был невелик. Заказы отечественной промышленности на новые методики химического анализа, столь характерные для зарубежных стран, были редким исключением.

Конкуренция смежных областей науки. Россия опоздала с развитием химии, фактически пропустила «химико-аналитический» период в истории этой науки. Ведущими направлениями исследований в России сразу стали, как и на Западе в это время, органическая химия и затем — физическая химия. Те же тенденции наблюдались и в российской науке. Так, петербургские физикохимики изучали связь свойств веществ с их составом. Здесь линия исследований, начатая еще М. В. Ломоносовым, была продолжена Т. Е. Ловицем (адсорбция) и Г. И. Гессом (термохимия). И далее она шла к Д. И. Менделееву, Д. М. Коновалову, И. А. Каблукову (теория растворов), Н. Н. Бекетову (электрохимия), Н. С. Курнакову (физико-химический анализ). Работы этих российских ученых тесно переплетались с работами западноевропейской школы физико-химиков. Традиционным для российских физикохимиков подходом стало изучение свойств веществ без их разложения, без препаративного выделения продуктов реакций. О природе сложных объектов и механизме их превращений они старались судить на основании зависимостей «состав —свойство».

Химики-органики преимущественно изучали взаимосвязь «структура—свойство», в частности связь структуры молекул с реакционной способностью. Эта линия исследований в России идет от А. М. Бутлерова к А. П. Бородину, В. В. Марковникову, А. М. Зайцеву; а затем к А. Е. Арбузову, А. Н. Несмеянову и другим выдающимся органикам XX в. Составу органических веществ, а следовательно и их анализу, уделялось меньшее внимание, чем структурным факторам. Следует подчеркнуть, что в XIX в. и даже в начале XX в. анализ органических веществ многие химики считали не частью аналитической химии (последнюю ограничивали элементным анализом неорганических веществ), а частью органической химии. Анализом успешно занимались многие химики-органики, начиная с А. Н. Воскресенского (1809—1880). Он изучал природные соединения, выяснил состав хинной кислоты и хинина, выделил теобромин и ряд других соединений. Как и Н. Н. Зинин, он был Учеником Ю. Либиха и многое унаследовал от этого великого Ученого — одновременно органика и аналитика.

Аналитическая химия в России не имела таких славных традиций и не могла конкурировать с другими химическими науками при выборе талантливыми студентами своей научной специализации. Выдающиеся достижения аналитической химии начали появляться в России лишь тогда, когда две охарактеризованных выше линии исследований пересеклись при решении химико-аналитических задач. Это произошло на рубеже XIX и XX в. и, по-видимому, впервые проявилось в ходе целенаправленного синтеза и применения органических аналитических реагентов. Данное научное направление стало традиционным именно для российской аналитической науки. Полностью оно было развито уже в советский период. В исследованиях органических реагентов надо было изучать их структуру, выявлять состав их соединений с металлами исследовать кинетику и равновесия соответствующих реакций. Таким образом, складывался треугольник «состав-структура-свойства», характерный для современных исследований в области аналитической химии.

Началом нового этапа можно считать 1885 г., когда химик-органик М. А. Ильинский предложил (вместе с немецким исследователем Г. Кнорре) способ отделения кобальта от никеля с помощью 1-нитрозо-2-нафтола. Этот органический реагент образует осадки с обоими металлами, но в случае никеля осадок растворим в соляной и серной кислотах, а в случае кобальта осадок нерастворим, что и позволяет отделить никель от кобальта. Было также показано, что с помощью 1-нитрозо-2-нафтола можно отделить железо от марганца, хрома, никеля и других металлов. Благодаря исследованиям М.А. Ильинского и Г. Кнорре 1-нитрозо-2-нафтол начали широко применять в аналитической химии. Уже в 1897 г. в немецком журнале «Fresenius Zeitschrift fur Analytische Chemie» был напечатан обзор множества работ разных авторов по применению 1-нитрозо-2-нафтола. Позднее было показано, что с металлами этот реагент образует устойчивые комплексные соединения.

Еще до М. А. Ильинского и Г. Кнорре профессор Московского высшего технического училища П. Н. Ахматов детально исследовал ксантогенаты в качестве аналитических реагентов (1870-е гг.). Он показал, что с их помощью можно определять медь, никель и кобальт. В своей монографии о ксантогенатах (1874) П. Н. Ахматов подчеркнул, что наибольший интерес представляет реакция намолибденовую кислоту. К сожалению, эти работы были забыты. Ф.Файгль, например, писал, что реакция ксантогенатов на молибденовую кислоту предложена С. Малованом в 1914 г. Очень_ большое значение для истории нашей науки имело открытие реакции никеля с другим органическим реагентом — диметилглиоксимом (Л. А. Чугаев, 1905).

Важной областью исследований отечественных аналитиков стал XX в. хроматографический анализ. Как и в предыдущем случае, здесь просматриваются отчетливые связи и с органической химией (исследование смеси органических веществ разной структуры), и с физической химией (изучение и использование адсорбционных «явлений). Разумеется, достижения российских аналитиков XX в. не исчерпываются исследованиями в области органических реагентов и хроматографии. Успешно развивались и те научные направления, которые не были прямо связаны с органической или физической химией.