Kvalitatív kémiai analízis

Előszó

A szervetlen anyagok elemi összetételének meghatározása és az ahhoz kapcsolódó klasszikus analitikai módszertan kifejlesztése óriási hatással volt a mai modern kémia kialakulására. Ezt a folyamatot olyan géniuszoknak a neve fémjelzi, mint pl. Jöns Jacob Berzelius (1779-1848), Friedrich Wöhler (1800-1882) és Carl Remigius Fresenius (1818-1897). Utóbbit idézve, a következő még ma is igaz megállapítást tehetjük a kémiai analitikai módszerek jelentőségéről: "Könnyen belátható, hogy a kémiai területén elért minden haladás többé-kevésbé közvetlenül kapcsolatban áll az új vagy továbbfejlesztett analitikai módszerekkel... A kémiai analitikai módszertan nagy tudományos teljesítmény és fontos kincs." Az analitikai kémia mint egységes tudományterület kialakulása a XIX. század második felére tehető. Ebben a kezdeményező szerepet játszott az eredetileg gyógyszerész Fresenius, aki átfogó munkát tett közzé analitikával foglalkozó kémikus számára, és megalapította az első analitikai kémiai tárgyú folyóiratot Zeitschrift für Analytishce Chemie címmel. A XIX. végére, még a rengeteg felhalmozott kísérleti eredmény és a módszerek kifinomultsága mellett is, a klasszikus analitikai kémia leíró tudomány maradt, mivel adós volt még a kémiai megfigyelések fizikai-kémiai magyarázatával. Ezen változtatott Wilhelm Ostwald (1853-1932), amikor saját eredményeire és Svante August Arrhenius (1859-1927) valamint Jacobus Henricus van't Hoff (1852-1911) munkáira alapozva, 1894-ben közzétette mérföldkő jellegű munkáját Die Wissenschaftlichen Grundlagen der Analytischen Chemie címmel. Ez a könyv úttörő volt abban a tekintetben, hogy az analitikai eszköztárban rendkívül fontos jelenségeket mint pl. a csapadékképződést, oldatfázisú reakciókat az épp kialakulóban lévő fizikai-kémiai elméleti alapjain értelmezte, és ezáltal a klasszikus analitikai kémiát olyan formába öntötte, ahogyan jobbára azt ma is tárgyaljuk.
Mi lehet a célkitűzése és haszna a Kvalitatív Kémiai Analízis című tárgynak és az ahhoz kapcsolódó egyetemi jegyzetnek a XXI. század elején? Elegendően modern-e az a tudás, ami a klasszikus szervetlen kémiai analitikai módszerekben megtestesül? Juthat-e elegendő idő ennek tudásnak elsajátítására az egyébként is zsúfolt tanrendben? Ezek a fontos kérdések felmerülhetnek a tárgyat oktatók és az egyetemi hallgatók részéről egyaránt. Valóban nem lehet figyelmen kívül hagyni, hogy az elmúlt évszázadban az analitikai módszerek további robbanásszerű fejlődésen mentek át. Kialakultak a nagyteljesítő-képességű elektrokémiai, spektroszkópiai, röntgenkrisztallográfiai, röntgen-fluoreszcenciás, neutronaktivációs, tömegspektrometriás és mágneses magrezonancián alapuló analitikai metodológiák. Emellett épp csak megemlítjük az óriási mértékű fejlődést a szeparációs módszerekben, és az ezredfordulón fejlődésnek indult félvezető lapkára épített mikroanalitikai szenzorokat (lab-on-a-chip). Másfelől nyilvánvaló, hogy a bevált sorrendet nem boríthatjuk fel, tehát a naprakész tudás megszerzése csak fokozatosan történhet a klasszikus kémiai alapok elméleti és gyakorlati elsajátításán keresztül. Számottevő a szervetlen kvalitatív kémiai analízis által nyújtott tárgyi tudás jelentősége is, és ez különöse tekintettel igaz a gyógyszertudományokat hallgatók vonatkozásában. Ismeretes, hogy számos szervetlen vegyületnek van biológiai aktivitása, és nemegyszer mérgező anyagokról van szó. Ezeket a vegyületeket megtaláljuk a hivatalos gyógyszerkönyvekben vagy terápiás jelentőségük miatt, vagy pedig fontos és lehetséges szennyezőanyagként megemlítve. Egyszerű eszközökkel végrehajtható kimutatásuk fontos a gyógyszertárba érkező alapanyagok azonosításánál és a gyógyszerészek minőségbiztosításában.
Mindemellett nem hanyagolható el az sem, hogy a minőségközpontú felsőoktatásban nemcsak a tárgyi tudás megszerzése a feladat, hanem a logikus gondolkodási és probléma-megoldási készség fejlesztése is. A szervetlen kvalitatív analitika oktatásának és tanulásának didaktikai előnyei, hogy a kvalitatív kémiai analízis már alaposan kidolgozott módszereinek terepén a hallgatók szert tehetnek az alapos megfigyelés és a következtetések levonásának képességeire, emellett anyagismeretet szereznek, illetve fejleszthetik azokat a készségeket, amelyek a laboratóriumi munkához általában szükségesek.
Ezeknek a célkitűzéseknek az elérését kívánja a jelen jegyzet elősegíteni, oly módon, hogy a konkrét analitikai kémiai reakciók tárgyalása mellett nemcsak a kvalitatív kémiai analízis elméleti hátterét foglalja össze röviden, hanem gyakorlati útmutatót is kíván adni a laboratóriumi munkavégzéshez. Vissza