כימיה אנליטית: מה היא לומדת, שיטות ויישומים - כִּימִיָה - 2025

כימיה אנליטית , ולא סניף של המדע הזה, הוא כלי שיכול להיות מיושם בכל תחומי הכימיה. בעיקרו של דבר, כל הכימאים, ללא קשר לאיך, איפה ומה הם עובדים, משתמשים בידע תיאורטי ומעשי כדי לנתח את הדגימות שלהם בשלב מסוים.

מה בדיוק מדגם? זהו מטריצה ​​שמכילה את האנליטי שהוא החומר עליו מתמקד כל העניין. כימיה אנליטית מאפשרת הן לזהות את אופיו של אנליט זה והן להפריד או לכמת אותו. במילים אחרות: הוא מאפשר לקבוע מה זה, להבדיל אותו משאר המדגם ולדעת כמה ממנו יש.

זה מושג באמצעות סדרה של טכניקות, קלאסיות או אינסטרומנטליות, בעקבות מה שנקבע בשיטה אנליטית. כך, גם אם מחקר סוטה ממטרות אנליטיות בהחלט, רוב הזמן הוא נוהג לאחד מהניסויים השגרתיים הללו.

האם יש כימיה אנליטית טהורה? כן, ניתן לראות בכימאי האנליטי כמי שלוקח מדגם, מנתח אותה וקובע את תכונותיו והרכבו, בתמיכה של ניתוחים סטטיסטיים מתאימים.

מה אתה לומד?

בקיצור, כל המאמץ מופנה לאנליטיק ואיך לזהות אותו ולכמת אותו במדגם. לדוגמא: מספר מסוים של דגים נאספים שצפים על פני נהר, מתוך חשד שמותם נבע מזיהום על ידי תרכובת רעילה X.

לפני שהם מתו, הדגים שילבו את X בתוך האורגניזמים שלהם, אולי שמרו על ריכוז ניכר שלא כמו מי הנהר.

הדגימות הן הדג והאנליט הוא X; יש לזהות אותו כדי לשלול את ההרעלות האפשריות שלו או לא. מכיוון שהמטריצה ​​הביולוגית מורכבת, אי אפשר למצוא את X לבד, אלא מלווה במיליוני תרכובות אחרות.

על פי שיטה אנליטית בלעדית לקביעת X, יש צורך או לא לטפל במדגם לפני ניתוח כימי. לפיכך, מעובד בשר הדגים בכדי לחסל את כל ההפרעות האפשריות בניתוח.

מהם מפריעים? הם כולם אותם חומרים שיכולים לתת חיובי כוזב ל- X או למנוע את זיהויו. ישנן מאות שיטות לקביעת ה- X: חלקן זולות יותר ומתוחכמות יותר, אחרות מגוונות ויקרות יותר.

ניתוח איכותי

אם ניתן לקבוע את ה- X, כמו גם את סדרת התרכובות המרכיבות את אותם דגים, הרי אנו מדברים על תוצאה איכותית. במקרה זה, המילה איכותית באה מאיכות ומתייחסת לאילו חומרים קיימים במדגם (במיוחד אלה שמעניינים את החוקר).

בדומה לאימות קיומו של X, ניתן לבצע ניתוח איכותי נוסף כדי לבדוק אם הדגים בלעו גם מתכות כבדות (כמו כספית, עופרת, קדמיום וכו ').

כמו כן, סביר להניח שהזיהוי של X אינו ישיר; כלומר, לא די בחזרה קלאסית, אלא יש צורך בטכניקה אינסטרומנטאלית. האפשרויות הן רבות, אך כרומטוגרפיה היא אחת הטובות ביותר שיוכלו להבחין בנוכחות X נגד תרכובות אחרות.

מצד שני, אם X סופג קרינה אולטרה סגולה, אז הטכניקה המתאימה ביותר עשויה להיות ניתוח UV-Vis; אם זה קטיון או אניון, הריצה האנליטית משמשת לזריקת סדרה של יונים בקבוצות עד למציאת הנכון: X.

ניתוח כמותי

מה הריכוז של X בדגים? באילו יחידות הוא בא לידי ביטוי ומה אחוז הטעות הקשורה לקביעה זו? כשמדובר בניתוח כמותי, מדובר על מי שמבקש למדוד את כמות החומר, ובחירת השיטה תלויה באופי האנליט (X) ובמשתנים רבים אחרים.

בזכות ניתוח מסוג זה ניתן להשיג את אחוז ההרכב של X וחומרים אחרים הקשורים לחקירה.

שיטות כימיה אנליטיות

מספר השיטות הקיימות לניתוח כימי הוא עצום מאוד; עם זאת, ניתן לסכם אותו לשתי קטגוריות: שיטות קלאסיות ושיטות אינסטרומנטליות.

שיטות קלאסיות

זה מורכב מכל הטכניקות המסורתיות, "בידיים חשופות", ללא עזרה או מניפולציה של ציוד מודרני כלשהו.

כמה שיטות קלאסיות מאפשרות זיהוי של תרכובת, כמו גם אחרות מאופיינות בכך שהם כמותיים. שיטות איכותיות קלאסיות כוללות בדיקת להבות ובדיקה כימית.

במה הוא מורכב? הראשון מבקש לרגש את האלקטרונים של האטומים המתכתיים באמצעות חום של להבה, ומתרחש בקליטה ופליטת אור האופיינית לכל מין; לדוגמא, להבת הנחושת מהבהבת בצבע ירוק-כחלחל.

השיטה השנייה, בדיקות כימיות, אינן אלא צעדים אנליטיים או תגובות אורגניות הגורמות לשינוי גלוי בצופה.

דוגמה לכך היא הזיהוי של אל ³⁺ עם הצבע הצהוב אליזרין, שתגובתו במדיום בסיסי מולידה היווצרות לכה אדמדמה, המהווה אות חיובי לאלומיניום.

ביחס לשיטות הכמותיות הקלאסיות, ניתן לתת שם לכלי הנפח (מדידת נפח) ולגרווימטרי (מדידת המונים).

שיטות אינסטרומנטליות

כולם אלה שבהם המדגם נתון לגירוי פיזי (חום, קרינה, חשמל וכו ') ותגובת האנליט נמדדת על פי כמה סטנדרטים המכתיבים את נוכחותו, ואפילו את כמותו. כמה מהשיטות האינסטרומנטליות כוללות את הדברים הבאים:

-ספקטרוסקופיה אינפרא אדומה.

- תהודה מגנטית גרעינית.

קלורימטריה.

-ספקטרומטר מסה.

- ניתוח אלקטרוכימי.

-גלוי לעין.

ספיגה ופליטה אטומית.

- פלואורסצנט מולקולרי.

יישומים

- הוא משמש לניתוח איכות המזון, התרופות או כל טוב או מוצר שנרכש בשוק.

- הוא משמש באזור הבריאות ומספק תרומות חשובות לאבחון מחלות אצל חולים.

- קובע את ההרכב של קרקעות, מים או כל נוזל או דגימה ללא קשר לשלב שלהם. אחת הדגימות העיקריות מורכבת מנפט גולמי בניתוח SARA המפורסם. כמו כן, בזכות שיטות הכרומטוגרפיות ניתן לפרק את פרופיל חומצות השומן של כל מזון, ממקור צמחי או מן החי.

- זוהי אבן הפינה בניתוח משפטי, על מנת למצוא רמזים המנחים את החלטת המקרה; למשל, לקבוע אם יש דגימת DNA מהחשוד בזירת הפשע.

- אתה יכול לכוון את המטרה אל שמי הלילה ולקבוע את הרכב הכוכבים או גופי שמיים אחרים.

באופן כללי, כל התעשיות זקוקות לגישות אנליטיות כדי לפתור בעיות או כדי להגדיל את התשואה שלהן.

הפניות

1. ויקיפדיה. (2018). כימיה אנליטית. הוחזר ב- 03 ביוני 2018 מ: en.wikipedia.org
2. ווסט וויק. (1959). ניתוח איכותי והפרדות כימיות אנליטיות. חברת מקמילן.
3. Day, R., & Underwood, A. כימיה אנליטית כמותית (מהדורה חמישית). פרסון הול פרנסיס.
4. BYJU'S. (02 באוגוסט 2017). תיאוריות כימיה אנליטית. הוחזר ב -3 ביוני 2018, מ: byjus.com
5. AZ כימיה. (17 באפריל 2017). 50 יישומים של כימיה אנליטית בחיי היומיום - חקלאות - בית מרקחת. הוחזר ב -3 ביוני 2018, מ: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). כימיה אנליטית. הוחזר ב- 03 ביוני 2018, מ: quimicas.net