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.
Решение этих проблем потребует самой напряженной исследовательской работы химиков Казахстана.
Реорганизация управления промышленностью создала более благоприятные условия для развития исследовательской работы на заводах. Чтобы лаборатории стали центрами научно-исследовательской работы на предприятиях, необходимо выполнение ряда условий. Прежде всего, лаборатория должна быть обеспечена высококвалифицированными кадрами с широкой общей химической подготовкой.
К сожалению, вопрос о подготовке химиков-аналитиков в настоящее время недооценивается: еще господствует взгляд на аналитическую химию как на какое-то мастерство, основанное не столько на научных предпосылках, сколько на практических навыках.
