Αναλυτική Χημεία Ποιες Μελέτες, Μέθοδοι και Εφαρμογές

Το αναλυτική χημεία, Περισσότερο από ένα κλάδο αυτής της επιστήμης, είναι ένα εργαλείο που μπορεί να εφαρμοστεί σε όλους τους τομείς της χημείας. Στην ουσία, όλοι οι χημικοί, ανεξάρτητα από το πώς, από πού και με τι δουλεύουν, κάνουν χρήση θεωρητικών και πρακτικών γνώσεων για να αναλύσουν τα δείγματά τους σε κάποιο σημείο..

Τι ακριβώς είναι ένα δείγμα; Είναι ένας πίνακας που περιέχει την αναλυόμενη ουσία, η οποία είναι η ουσία στην οποία επικεντρώνεται όλο το ενδιαφέρον. Η αναλυτική χημεία επιτρέπει τόσο την ταυτοποίηση της φύσης αυτής της αναλυόμενης ουσίας όσο και την διαχωρισμό ή την ποσοτικοποίησή της. Με άλλα λόγια: μπορείτε να προσδιορίσετε τι είναι, να το διαφοροποιήσετε από το υπόλοιπο δείγμα και να ξέρετε πόσο από αυτό υπάρχει.

Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας σειράς τεχνικών, κλασικών ή μεσαίων, ακολουθώντας τις μεθόδους ανάλυσης. Έτσι, ακόμα και αν μια μελέτη αποκλίνει από αυστηρά αναλυτικούς σκοπούς, στις περισσότερες περιπτώσεις καταφεύγει σε οποιοδήποτε από αυτά τα πειράματα ρουτίνας.

Υπάρχει καθαρή αναλυτική χημεία; Ο αναλυτικός χημικός μπορεί να θεωρηθεί ως εκείνος που παίρνει ένα δείγμα, τον αναλύει και καθορίζει τις ιδιότητες και τη σύνθεση του, με την υποστήριξη της κατάλληλης στατιστικής ανάλυσης..

Ευρετήριο

• 1 Τι μαθαίνει;?
  • 1.1 Ποιοτική ανάλυση
  • 1.2 Ποσοτική ανάλυση
• 2 Μέθοδοι αναλυτικής χημείας
  • 2.1 Κλασικές μέθοδοι
  • 2.2 Μέθοδοι οργάνου
• 3 Εφαρμογές
• 4 Αναφορές

Τι μελετάει?

Εν ολίγοις, όλη η προσπάθεια κατευθύνεται στον αναλύτη και πώς να το προσδιορίσετε και να τον ποσοτικοποιήσετε στο δείγμα. Για παράδειγμα: ένας αριθμός ψαριών που επιπλέουν στην επιφάνεια ενός ποταμού συλλέγονται, υποψίες ότι θάνατοι τους έχουν προκληθεί από μόλυνση από ένα δηλητηριώδες ένωση Χ.

Πριν πεθάνουν, τα ψάρια ενσωματώνουν το Χ στους οργανισμούς τους, έτσι ώστε να διατηρούν μια σημαντική συγκέντρωση σε αντίθεση με το νερό του ποταμού.

Τα δείγματα είναι το ψάρι και ο αναλύτης είναι Χ. Είναι απαραίτητο να το προσδιορίσουμε για να αποκλείσουμε τις πιθανές δηλητηριάσεις ή όχι. Επειδή η βιολογική μήτρα είναι περίπλοκη, είναι αδύνατο για το Χ να είναι μόνο, αλλά συνοδεύεται από εκατομμύρια άλλες ενώσεις.

Σύμφωνα με μια αποκλειστική αναλυτική μέθοδο για τον προσδιορισμό του Χ, είναι απαραίτητο να επεξεργαστεί το δείγμα ή όχι πριν από τη χημική ανάλυση. Έτσι, η σάρκα των ψαριών επεξεργάζεται για να εξαλείψει όλες τις πιθανές παρεμβολές στην ανάλυση.

Τι είναι οι παρεμβαίνοντες; Είναι όλες εκείνες οι ουσίες που θα μπορούσαν να δώσουν ψευδή θετικά για το Χ ή να αποτρέψουν την ανίχνευσή τους. Υπάρχουν εκατοντάδες μέθοδοι για τον προσδιορισμό του Χ: κάποιες πιο οικονομικές και εξελιγμένες, και άλλες πιο στοιχειώδεις και δαπανηρές.

Ποιοτική ανάλυση

Αν μπορούμε να προσδιορίσουμε το Χ, καθώς και τη σειρά των ενώσεων που συνθέτουν αυτά τα ψάρια, τότε μιλάμε για ένα ποιοτικό αποτέλεσμα. Στην περίπτωση αυτή, η ποιοτική λέξη προέρχεται από την ποιότητα και αναφέρεται σε ποιες ουσίες υπάρχουν στο δείγμα (ειδικά εκείνες που ενδιαφέρουν τον ερευνητή).

Ομοίως, όπως επαληθεύεται την ύπαρξη Χ, μια ποιοτική ανάλυση μπορεί να γίνει για να ελεγχθεί αν καταποθεί ψάρια επίσης βαρέα μέταλλα (όπως ο υδράργυρος, ο μόλυβδος, το κάδμιο, κλπ).

Είναι επίσης πιθανό ότι η ταυτοποίηση του Χ δεν είναι άμεση. δηλαδή, ότι ένα απλό κλασσικό δοκίμιο δεν είναι αρκετό, αλλά ότι είναι απαραίτητη μια οργανική τεχνική. Οι επιλογές είναι πολλές, αλλά η χρωματογραφία είναι ένα από τα καλύτερα για να είναι σε θέση να διακρίνει την παρουσία του Χ έναντι άλλων ενώσεων.

Από την άλλη πλευρά, αν το Χ απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία, τότε η πιο κατάλληλη τεχνική μπορεί να είναι μια ανάλυση UV-Vis. εάν πρόκειται για ένα κατιόν ή ένα ανιόν, μια αναλυτική πορεία χρησιμοποιείται για την απόρριψη ομάδων ιόντων μέχρι να βρουν το σωστό: X.

Ποσοτική ανάλυση

Ποια είναι η συγκέντρωση του Χ στα ψάρια; Σε ποιες μονάδες εκφράζεται και ποιο είναι το ποσοστό του σφάλματος που σχετίζεται με αυτόν τον προσδιορισμό; Όταν μιλάμε για ποσοτική ανάλυση, πρόκειται για εκείνους που επιδιώκουν να μετρήσουν την ποσότητα της ύλης και η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από τη φύση του αναλύτη (Χ) και από πολλές άλλες μεταβλητές.

Χάρη σε αυτόν τον τύπο ανάλυσης, μπορεί να ληφθεί η ποσοστιαία σύνθεση του Χ και άλλων ουσιών που σχετίζονται με την έρευνα.

Μέθοδοι αναλυτικής χημείας

Η ποσότητα των διαθέσιμων μεθόδων για χημική ανάλυση είναι πολύ μεγάλη. ωστόσο, μπορεί να συνοψιστεί σε δύο κατηγορίες: τις κλασσικές μεθόδους και τις μεθοδικές μεθόδους.

Κλασικές μεθόδους

Αποτελείται από όλες τις παραδοσιακές τεχνικές, "γυμνά χέρια", χωρίς τη βοήθεια ή τον χειρισμό οποιουδήποτε σύγχρονου εξοπλισμού.

Ορισμένες κλασσικές μέθοδοι επιτρέπουν την αναγνώριση μιας ένωσης, καθώς και άλλες χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη ποσοτικών χαρακτηριστικών. Οι κλασικές ποιοτικές μέθοδοι περιλαμβάνουν δοκιμές φλόγας και χημικές δοκιμές. 

Τι είναι; Ο πρώτος επιδιώκει να διεγείρει τα ηλεκτρόνια των μεταλλικών ατόμων μέσω της θερμότητας μιας φλόγας, με απορρόφηση και εκπομπή φωτός χαρακτηριστική για κάθε είδος. για παράδειγμα, η φλόγα του χαλκού αναβοσβήνει ένα γαλαζωπό πράσινο χρώμα.

Η δεύτερη μέθοδος, οι χημικές δοκιμές, δεν είναι παρά αναλυτικές πορείες ή οργανικές αντιδράσεις που προκαλούν μια ορατή αλλαγή στον θεατή.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι η αναγνώριση του Al³⁺ με την κίτρινη βαφή αλιζαρίνης, της οποίας η αντίδραση σε βασικό μέσον προκαλεί το σχηματισμό ενός κοκκινωπού λακκού, το οποίο αποτελεί θετικό σήμα για το αλουμίνιο.

Σε σχέση με τις κλασσικές ποσοτικές μεθόδους, η ογκομετρική (μέτρηση όγκου) και η βαρυμετρική (μέτρηση μάζας) μπορούν να ονομαστούν.

Μέθοδοι οργάνου

Είναι όλα εκείνα στα οποία το δείγμα υποβάλλεται σε μία φυσική διέγερση (θερμότητα, ακτινοβολία, ηλεκτρισμού, κλπ) και απόκριση αναλύτη μετράται σε σχέση με τα πρότυπα που υπαγορεύουν την παρουσία τους, και ακόμη και η ποσότητα. Μεταξύ μερικών από τις μεθοδικές μεθόδους είναι οι εξής:

-Φασματοσκοπία υπερύθρων.

-Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός.

-Θερμιδομετρία.

-Φασματομετρία μάζας.

-Ηλεκτροχημική ανάλυση.

-Uv-ορατό.

-Απορρόφηση και ατομική εκπομπή.

- Μοριακός φθορισμός.

Εφαρμογές

- Χρησιμοποιείται στην ανάλυση της ποιότητας των τροφίμων, των ναρκωτικών ή κάθε αγαθού ή προϊόντος που αγοράζεται στην αγορά..

- Χρησιμοποιείται στον τομέα της υγείας και παρέχει πολύτιμη συμβολή για τη διάγνωση ασθενειών σε ασθενείς.

- Προσδιορίστε τη σύνθεση των εδαφών, των υδάτων ή κάθε υγρού ή δείγματος, ανεξάρτητα από το ποια είναι η φάση τους. Ένα από τα κύρια δείγματα είναι το αργό πετρέλαιο στη διάσημη ανάλυση SARA. Επίσης, χάρη στις χρωματογραφικές μεθόδους μπορεί να καταρρεύσει το προφίλ λιπαρών οξέων κάθε τροφής, φυτικής ή ζωικής προέλευσης.

- Είναι ο ακρογωνιαίος λίθος στην ιατροδικαστική ανάλυση, προκειμένου να βρεθούν ενδείξεις που οδηγούν στην επίλυση μιας υπόθεσης. για παράδειγμα, να προσδιορίσετε αν υπάρχει δείγμα DNA του ύποπτου στη σκηνή του εγκλήματος.

- Ο στόχος μπορεί να κατευθύνεται στον νυχτερινό ουρανό και να καθορίζει τη σύνθεση των αστεριών ή άλλων ουράνιων σωμάτων.

- Γενικά, όλες οι βιομηχανίες χρειάζονται αναλυτικές προσεγγίσεις για την επίλυση προβλημάτων ή για την αύξηση της απόδοσής τους.

Αναφορές

1. Wikipedia. (2018). Αναλυτική χημεία. Ανακτήθηκε στις 3 Ιουνίου 2018, από: en.wikipedia.org
2. West & Vick. (1959). Ποιοτική ανάλυση και αναλυτικοί χημικοί διαχωρισμοί.  Η εταιρεία Macmillan.
3. Ημέρα, R., & Underwood, Α. Ποσοτική Αναλυτική Χημεία (πέμπτη έκδοση). PEARSON Prentice Hall.
4. BYJU'S. (2 Αυγούστου 2017). Αναλυτικές Θεωρίες Χημείας. Ανακτήθηκε στις 3 Ιουνίου 2018, από: byjus.com
5. ΑΧ χημεία. (17 Απριλίου 2017). 50 Εφαρμογές της Αναλυτικής Χημείας στην Καθημερινή Ζωή - Γεωργία - Φαρμακευτική. Ανακτήθηκε στις 3 Ιουνίου 2018, από: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). Η Αναλυτική Χημεία Ανακτήθηκε στις 3 Ιουνίου 2018, από: quimicas.net