АНАЛИЗ: КАЧЕСТВЕН И КОЛИЧЕСТВЕН АНАЛИЗ, СТЪПКИ - ХИМИЯ - 2025

В аналит е химически видове (йони, молекули, полимерни агрегати), чието присъствие или концентрация, е желателно да се знае в процес на химическа измерване. Когато говорим за процеса на измерване, той се отнася до някоя от съществуващите аналитични техники, независимо дали е класическа или инструментална.

За изследване на аналита е необходимо "химическо увеличително стъкло", за да се позволи визуализацията му, за да се идентифицира в средата, която го заобикаля; тази среда е известна като матрицата. Също така е необходимо правило, което се изгражда от стандарти с известни стойности на концентрация и реакция (абсорбции, напрежение, ток, топлина и др.).

Източник: Pexels

Класическите техники за определяне или количествено определяне на аналита обикновено се състоят в това, че той реагира с друго вещество, чийто състав и концентрация са точно известни. Това е сравнение със стандартна единица (известна като титрант), за да се определи чистотата на аналита чрез него.

Докато инструменталните, въпреки че могат да имат същия класически принцип, те се стремят да свържат физическа реакция с концентрацията на аналита. Сред тези техники можем да споменем в световен мащаб: спектроскопия, калориметрия, волтаметрия и хроматография.

Качествен и количествен анализ на аналита

Качественият анализ е свързан с идентифицирането на елементите или веществата в пробата чрез набор от специфични реакции. А количественият анализ се стреми да определи колко определено вещество присъства в пробата.

Определеното вещество често се нарича желаният компонент или аналит и може да представлява малка или голяма част от изследваната или анализирана проба.

Ако аналитът е повече от 1% от пробата, той се счита за основен компонент; докато ако тя представлява между 0,01 до 1%, тя се счита за маловажен компонент на пробата. И ако веществото представлява по-малко от 0,01% от пробата, аналитът се счита за микроелемент.

Количественият анализ може да се основава на размера на взетата проба и анализите обикновено могат да бъдат разделени, както следва:

-Макро, когато теглото на пробата е по-голямо от 0,1 g

-Semimicro, с проби между 10 и 100 mg

-Микро, с проби от 1 до 10 mg

-Ултрамикро, те са свързани с използването на проби от порядъка на микрограми (1 μg = 10 ^-6 g)

Стъпки в количествения анализ

Количественият анализ на пробата се състои от четири етапа:

-Sampling

-Конвертирайте аналита в подходяща форма за неговото измерване

-Measurement

-Изчисляване и интерпретация на измерванията.

Анализирайте вземане на проби

Избраната проба трябва да е представителна за материала, от който е извлечена. Това означава, че материалът трябва да е възможно най-хомогенен. Следователно съставът на пробата трябва да отразява състава на материала, от който е взета.

Ако пробата е подбрана внимателно, концентрацията на аналита, открита в нея, ще бъде концентрацията на изследвания материал.

Пробата се състои от две части: аналитът и матрицата, в която е потопен аналитът. Желателно е методологията, използвана за анализа, да елиминира възможно най-много намесата на веществата, съдържащи се в матрицата.

Материалът, в който аналитът ще се изследва, може да бъде с различна природа; например: течност, част от скала, част от почва, газ, проба кръв или друга тъкан и т.н. Така методът за вземане на проба може да варира в зависимост от естеството на материала.

Ако трябва да се анализира течност, сложността на вземането на проби ще зависи от това дали течността е хомогенна или хетерогенна. По същия начин методът за вземане на проба от течност зависи от целите, които трябва да бъдат разработени в проучването.

Трансформация на аналита в измерима форма

Първата стъпка в тази фаза на използване на количествения аналитичен метод е разтварянето на пробата. Използваният за тази цел метод варира в зависимост от естеството на изследвания материал.

Въпреки че всеки материал може да представлява специфичен проблем, двата най-често използвани метода за разтваряне на пробите са:

-Лечение със силни киселини, като сярна, солна, азотна или перхлорна киселини

-Топене в кисел или основен флюс, последвано от третиране с вода или киселина.

Преди да се определи концентрацията на аналита в пробата, трябва да се реши проблемът с интерференциите. Те могат да бъдат получени от вещества, които реагират положително на реагентите, използвани при определянето на аналита, което може да доведе до фалшиви резултати.

Освен това интерференцията може да бъде с такава величина, че да предотвратява реакцията на аналита с реагентите, използвани при неговото определяне. Смущенията могат да бъдат елиминирани чрез промяна на химическата им природа.

Аналитът също се отделя от интерференцията чрез утаяване на интерференцията, като се използват специфичните реактиви за всеки случай.

измерване

Този етап може да се извърши чрез физични или химични методи, при които се провеждат специфични или селективни реакции за аналита. В същото време стандартните разтвори се обработват по същия начин, което позволява определянето на концентрацията на аналита чрез сравнение.

В много случаи е необходимо да се използват инструментални техники, предназначени за решаване на проблеми в химичния анализ на вещества, като: абсорбционна спектроскопия, пламенна фотометрия, гравиметрия и др. Използването на тези техники позволява идентифициране на присъствието на аналита в пробата и нейното количествено определяне.

В хода на количествения инструментален анализ трябва да се подготвят разтвори с известна концентрация (стандарти или стандарти), на които отговорът се определя при прилагането на метода за изграждане на калибровъчна крива (която служи като "химическо правило")., Важно е да се проектира и използва подходящи заготовки, които могат да предоставят информация за възможни грешки в анализа и за минималното количество аналит, което може да се определи с използвания метод.

Заготовките предоставят информация за качеството на реагентите и прилаганата методология.

Изчисляване и интерпретация на измерванията

След като получат резултатите, те пристъпват към своя статистически анализ.

Първоначално се изчислява средната стойност на резултатите, както и стандартното отклонение, като се използва подходящата методология. Впоследствие се изчислява грешката в приложението на метода и чрез сравняването му със статистическите таблици се определя дали грешката, направена при получаване на резултатите от концентрацията на аналита, попада в допустимите граници.

Препратки

1. Day, RA и Underwood, AL (1986). Количествена аналитична химия. 5 ^та издание. Издаване на Pearson Prentice Hall.
2. Глава 3: Речникът на аналитичната химия., Възстановено от: agora.cs.wcu.edu
3. Концепции. (nd) Химическа концепция на аналита. Възстановена от: 10conceptos.com
4. Проф. Ойола Р. Мартинес. (2016 г.). Аналитична химия., Възстановени от: uprh.edu
5. Дентън Р. Браун. (1 април 2016 г.). Химичен анализ. Encyclopædia Britannica. Възстановено от: britannica.com