ANALITIKAI KÉMIA: MIT TANULMÁNYOZ, MÓDSZEREI ÉS ALKALMAZÁSAI - KÉMIA - 2025

Az analitikai kémia, nem pedig a tudomány egyik ága, olyan eszköz, amely a kémia minden területén alkalmazható. Lényegében minden vegyész, függetlenül attól, hogy hogyan, hol és mikor dolgoznak, felhasználja az elméleti és gyakorlati ismereteket mintáinak elemzésére egy bizonyos ponton.

Pontosan mi a minta? Ez egy mátrix, amely tartalmazza az analitot, amely az az anyag, amelyre az összes érdeklődés összpontosul. Az analitikai kémia lehetővé teszi mind az analit természetének azonosítását, mind elválasztását vagy mennyiségi meghatározását. Más szavakkal: lehetővé teszi annak meghatározását, mi az, megkülönböztetve a többi mintától, és megtudva, hogy mekkora a része.

Ezt egy klasszikus vagy instrumentális technika sorozatával érik el, követve az analitikai módszer által létrehozott módszereket. Így még akkor is, ha egy tanulmány eltér a szigorúan elemzési céloktól, a legtöbb esetben a rutinszerű kísérletek egyikét veszi igénybe.

Van-e tiszta analitikai kémia? Igen: Az analitikus kémikus úgy tekinthető, hogy mintát vesz, elemzi, meghatározza annak tulajdonságait és összetételét megfelelő statisztikai elemzések segítségével.

Mit tanulsz?

Röviden: minden erőfeszítést az elemzett anyag felé irányítanak, valamint annak meghatározására és számszerűsítésére a mintában. Például: bizonyos számú halat gyűjtünk össze, amelyek a folyó felszínén úsznak, és gyanítják, hogy halálukat mérgező X vegyület okozta.

Meghalásuk előtt a halak X-et integráltak szervezetükbe, valószínűleg jelentős koncentrációt tartva fenn a folyóvízzel ellentétben.

A minták a halak és az analit X; meg kell határozni, hogy kizárja a lehetséges mérgezéseket. Mivel a biológiai mátrix bonyolult, lehetetlen, hogy X megtaláljon egyedül, hanem millió más vegyülettel kíséri.

Az X meghatározására szolgáló exkluzív analitikai módszer szerint a mintát a kémiai elemzés előtt kezelni kell vagy sem. Így a hal húsát feldolgozzák, hogy kiküszöböljék az elemzésben szereplő összes lehetséges interferenciát.

Mik a zavarók? Ezek mind az anyagok, amelyek hamis pozitív eredményeket adhatnak az X-re vonatkozóan, vagy megakadályozhatják annak kimutatását. Számos módszer létezik az X meghatározására: néhány olcsóbb és kifinomultabb, mások kezdetlegesebb és drágább.

Minőségi elemzés

Ha meg lehet határozni az X-et, valamint az ezeket a halakat alkotó vegyületek sorozatát, akkor kvalitatív eredményről beszélünk. Ebben az esetben a minõség szó a minõségbõl származik, és arra utal, hogy milyen anyagok vannak jelen a mintában (különösen azok, amelyek érdeklõdik a kutató számára).

Ugyanúgy, mint az X létezésének igazolása, további kvalitatív elemzést lehet elvégezni annak ellenőrzésére, hogy a halak nehézfémeket (például higanyt, ólmot, kadmiumot stb.) Is lenyeltek-e.

Az is valószínű, hogy X azonosítása nem közvetlen; vagyis egy egyszerű klasszikus próba nem elég, inkább hangszeres technikára van szükség. A lehetőségek száma sok, de a kromatográfia az egyik legjobb, ha képes megkülönböztetni X jelenlétét más vegyületekkel szemben.

Másrészt, ha X elnyeli az ultraibolya sugárzást, akkor a legmegfelelőbb módszer az UV-Vis elemzés; ha ez egy kation vagy anion, akkor egy analitikai futtatást használnak az ionok sorozatának elvetésére csoportokban, amíg meg nem találják a megfelelőt: X.

Mennyiségi elemzés

Mekkora az X koncentrációja a halakban? Milyen egységekben fejezik ki, és mekkora a hiba százaléka ehhez a meghatározáshoz? A kvantitatív elemzés során azokról szól, akik meg akarják mérni az anyagmennyiséget, és a módszer megválasztása az analit természetétől (X) és sok más változótól függ.

Az ilyen típusú elemzésnek köszönhetően meghatározható az X és más, a vizsgálattal kapcsolatos anyagok százalékos összetétele.

Analitikai kémiai módszerek

A kémiai elemzésre rendelkezésre álló módszerek száma nagyon hatalmas; azonban két kategóriába sorolható: klasszikus módszerek és instrumentális módszerek.

Klasszikus módszerek

Minden hagyományos, „csupasz kézzel” technikából áll, modern eszközök beavatkozása nélkül.

Egyes klasszikus módszerek lehetővé teszik egy vegyület azonosítását, mások pedig kvantitatív jellegűek. A klasszikus kvalitatív módszerek közé tartozik a lángvizsgálat és a kémiai vizsgálat.

Mit jelent ez? Az első célja a fématomok elektronjainak gerjesztése láng hő által, az egyes fajokra jellemző fényelnyelés és -kibocsátás révén; például a rézláng kékes-zöld színű villog.

A második módszer, a kémiai tesztek, nem más, mint analitikai lépések vagy szerves reakciók, amelyek látható változást okoznak a nézőben.

Erre példa az Al ³⁺ azonosítása az alizarin sárga festékkel, amelynek reakciója egy bázikus közegben vöröses lakk képződését eredményezi, ami pozitív jel az alumínium számára.

A klasszikus kvantitatív módszerekkel kapcsolatban meg lehet nevezni a térfogatot (térfogatmérés) és a gravimetriát (tömegmérés).

Műszeres módszerek

Mindegyikben a mintát fizikai stimulusnak (hő, sugárzás, elektromosság stb.) Vetik alá, és az analizált anyag válaszát bizonyos szabványok alapján mérik, amelyek a jelenlétét és még a mennyiségét is meghatározzák. Az instrumentális módszerek közül néhány a következőket foglalja magában:

- Infravörös spektroszkópia.

-Nukleáris mágneses rezonancia.

-Calorimetry.

-Tömegspektrometria.

-Elektrokémiai elemzés.

-UV látható.

-Abszorpció és atomi emisszió.

- Molekuláris fluoreszcencia.

Alkalmazások

- A piacon beszerzett élelmiszerek, gyógyszerek vagy bármilyen áru vagy termék minőségének elemzésénél használják.

- Az egészségügyi területen használják, és értékes hozzájárulást nyújt a betegek betegségeinek diagnosztizálásához.

- Meghatározza a talaj, víz vagy bármilyen folyadék vagy minta összetételét fázistól függetlenül. Az egyik fő minta nyersolajból áll a híres SARA elemzés során. Hasonlóképpen, a kromatográfiás módszereknek köszönhetően minden növényi vagy állati eredetű élelmiszer zsírsav-profilja lebontható.

- Ez a kriminalisztikai elemzés sarokköve annak érdekében, hogy nyomokat találjanak, amelyek az eset rendezéséhez vezetnek; például annak meghatározása, hogy van-e DNS-minta a gyanúsítotttól a bűncselekmény helyén.

- Megcélozhatja a célt az éjszakai égbolton, és meghatározhatja a csillagok vagy más égitestek összetételét.

- Általában minden iparágnak analitikus megközelítésre van szüksége a problémák megoldásához vagy a hozam növeléséhez.

Irodalom

1. Wikipedia. (2018). Analitikai kémia. Visszakeresve: 2018. június 03-án, az en.wikipedia.org webhelyről
2. West & Vick. (1959). Minőségi elemzés és analitikai kémiai elválasztás. A Macmillan Company.
3. Day, R., és Underwood, A. Kvantitatív analitikai kémia (5. kiadás). PEARSON Prentice Hall.
4. BYJU'S. (2017. augusztus 02.). Analitikai kémia elméletek. Visszakeresve: 2018. június 3-án, a következő oldalról: byjus.com
5. AZ kémia. (2017. április 17.). 50 analitikai kémia alkalmazása a mindennapi életben - mezőgazdaság - gyógyszertár. Letöltve: 2018. június 3-án, az: azchemistry.com webhelyről
6. Quimicas.net (2018). Analitikai kémia. Letöltve: 2018. június 03-án, a következő helyről: quimicas.net