Михаил Козловский: ?негелі ?мір. Вып. 30

Коллектив авторов

Новые задачи ставятся перед аналитиками и в связи с развитием газовой промышленности. Прежде, когда газы нефтеперерабатывающих заводов, коксовых печей и природные использовались только как топливо, технолога интересовала их калорийность и общее содержание углеводородов. При использовании же таких газов в химической промышленности необходимо знать содержание каждого углеводорода в отдельности, а также характер присутствующих в газе посторонних примесей.

Вообще предстоящее развитие промышленности высокомолекулярных соединений, несомненно, поставит перед химиками-аналитиками такие вопросы, для решения которых потребуются совершенно новые методы.

Какие требования предъявляются к аналитикам в организации контроля самого

технологического процесса? Чтобы на основании данных анализа управлять процессом производства, необходимо получать результаты этого анализа в кратчайший срок. При этом условии можно использовать данные анализа не только для регистрации неполадок в процессе, но и для своевременного устранения их. Отсюда вытекает потребность в так называемых экспрессных методах анализа. При автоматизации же производства необходима автоматизация и методов анализа.

Решение всех перечисленных выше задач нельзя осуществить, используя только старые «классические» методы химии – весовой и обычный объемный анализ. Самое широкое применение в современной аналитической химии получают различные физико-химические и физические методы анализа. Интересно отметить, что за последние годы число работ, посвященных физико-химическим методам анализа, составляет 52 % от общего числа работ по аналитической химии, опубликованных в мировой литературе, в то время как процент работ по весовому анализу – всего лишь 6,5 %, а по обычному объемному – 17,2 %. Около 9 % работ приходится на долю спектрального, рентгеновского и микрокристаллоскопического анализа и около 14 % – на долю газового анализа и биохимических методов.

Распространение новых методов анализа можно проиллюстрировать и на примере работ казахстанских лабораторий. Так, на первой конференции заводских лабораторий, проходившей в Алма-Ате в 1946 г., было прочитано всего 18 докладов, из которых лишь один был посвящен полярогра- фическому методу анализа и четыре – визуальной колориметрии, один – спектральному и один – рентгеноспектральному анализу, остальные – классическим методам аннализа и организационным вопросам. На пятой же конференции в октябре 1958 г. доклады по спектральному анализу пришлось выделить в специальную секцию, а из общего числа докладов по аналитической химии (51) на долю полярографии приходится уже 17 докладов. При этом ряд докладов посвящается уже не обычной полярографии, а новейшим ее видоизменениям.

Почти все доклады по колориметрии также посвящены новым ее видоизменениям. На конференции сообщалось о радиохимических методах анализа, о флуоресцентном анализе, о хроматографических и ионообменных методах разделения металлов. С докладами по амперометрическому титрованию, о котором вообще не говорилось на первой конференции, на последней же конференции выступили работники не научно-исследовательских институтов, а представители заводских лабораторий. Все это является показателем того Большого практического значения, которое приобретают физико-химические методы анализа.

Но при возрастающей роли физико-химических методов, классические нисколько не утрачивают своего значения. Необходимо дальнейшее усовершенствование этих методов, а также и методов разделения компонентов в анализируемом образце.

При оценке новых методов анализа большое значение придается их экспрессности. Однако, говоря об экспрессности того или иного метода, следует одновременно учитывать и его трудоемкость. Эти понятия не равноценны. Известен ряд методов весьма длительных, но малотрудоемких, и наоборот – экспрессных, но весьма трудоемких. Когда, например, при выполнении анализа проводится выпаривание на водяной бане, то на это затрачивается только время, а не труд аналитика. Равным образом фильтрование также требует много времени, но не труда. Электролиз же с контролем электродного потенциала, проводимый вручную, без автоматического прибора, – процесс хотя и быстрый, но трудоемкий, так как требует неотлучного

присутствия аналитика. Это различие в экспрессности и трудоемкости особенно проявляется при массовых анализах, поскольку выпаривание, фильтрование или прокаливание, скажем, 50 проб зачастую потребует почти столько же времени, сколько проведение этих операций с одной пробой. Применение классических методов анализа при массовой работе иногда может обеспечшъ большую производительность лабораторий, нежели исполъзование так называемых «экспрессных».

Однако экспрессностъ совершенно необходима, как мы уже упоминали, в том случае, когда на основании резулътатов анализа осуществляется контролъ самого процесса производства. Высшая степенъ «экспрессности» проявляется при автоматическом анализе, который в ряде случаев сочетается с автоматическим управлением самим технологическим процессом. Наиболее пригодны для этой цели различные электрохимические методы, так как они легче всего позволяют передаватъ резулътаты анализа на расстояние и осуществлятъ дистанционное управление процессом. Наиболее легко автоматический анализ осуществляется при работе с растворами или газами, особенно если определяется всего один компонент. Между тем современная технология требует разработки автоматических методов анализа и других объектов (например, хвостов обогатителъных фабрик), причем одновременно на содержание несколъких компонентов. Это одна из важнейших задач современной аналитической химии.

Таким образом, задачи, стоящие перед современной аналитической химией, разнообразны и оченъ сложны. Их нелъзя разрешитъ силами одних научно-исследователъских учреждений, занимающихся подобными вопросами, тем более что таких учреждений, даже если включить в их число кафедры вузов, не так много. В этой работе должна участвовать многотысячная армия аналитиков всех отраслей народного хозяйства. Если академические учреждения в основном занимаются решением принципиалъных вопросов аналитической химии и разработкой новых методов анализа, то разработкой чистых методик применителъно к тем или другим промышленным объектам, к тому или иному виду сыръя должны заниматъся заводские и производственные лаборатории. Промежуточным звеном должны являться отраслевые исследовательские институты. Конечно, это не исключает того, что отдельные заводские лаборатории будут самостоятельно решать и крупные аналитические проблемы, а академические институты разрабатывать конкретные методики. Но в любом случае между академическими учреждениями и заводскими лабораториями обязательна тесная связь.

Исследовательскую работу заводским лабораториям необходимо развивать в двух направлениях: разработка и дальнейшее усовершенствование методов анализа и исследования, связанные с совершенствованием технологического процесса. О работах первого направления говорилось выше. Что же касается вопросов совершенствования технологических процессов, то здесь для химиков открывается необозримое поле деятельности.

В Казахстане, в частности, весьма актуальны работы по созданию химической промышленности «тяжелого» органического синтеза на базе переработки отходящих газов нефтеперерабатывающих предприятий, а также природных газов и твердого топлива. Именно на этой сырьевой базе в Казахстане должна быть создана мощная промышленность пластмасс и других синтетических продуктов.

Не менее важной для Казахстана с его неисчерпаемыми запасами черных, цветных и редких металлов является проблема рационального комплексного извлечения металлов из руд и усовершенствование процесса обогащения последних. Актуальными являются вопросы кооперирования металлургической и химической промышленности, в частности, на основе использования для производства серной кислоты от- ходящих газов металлургических заводов.

Большого внимания заслуживают проблемы переработки фосфоритов Каратау и природных солей Казахстана, химической переработки камыша и другого растительного сырья.