АНАЛИТИЧНА ХИМИЯ: КАКВО ИЗУЧАВА, МЕТОДИ И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

Най- аналитична химия, а не клон на тази наука, е инструмент, който може да се прилага във всички области на химията. По същество всички химици, независимо от това как, къде и с какво работят, използват теоретични и практически знания, за да анализират пробите си в даден момент.

Какво точно е проба? Това е матрица, която съдържа аналита, който е веществото, върху което е фокусиран целият интерес. Аналитичната химия позволява както да се идентифицира естеството на този аналит, така и да се отдели или количествено да се определи. С други думи: тя позволява да се определи какво е, да се разграничава от останалата част от извадката и да се знае колко от нея има.

Това се постига чрез серия от техники, класически или инструментални, следвайки това, което се установява чрез аналитичен метод. По този начин, дори ако едно изследване се отклонява от строго аналитични цели, през повечето време то прибягва до някой от тези рутинни експерименти.

Има ли чиста аналитична химия? Да. Аналитичният химик може да се счита за човек, който взема проба, анализира я и определя нейните качества и състав, с подкрепата на подходящи статистически анализи.

Какво учиш?

Накратко, всички усилия са насочени към аналита и как да го идентифицират и количествено определят в пробата. Например: определен брой риби се събират, които плуват по повърхността на река, подозирайки, че смъртта им се дължи на замърсяване с отровно съединение X.

Преди да умре, рибата интегрира X в организмите си, може би запазва значителна концентрация за разлика от речната вода.

Пробите са рибата, а аналитът - X; необходимо е да го идентифицираме, за да изключим или не евентуалните му отравяния. Тъй като биологичната матрица е сложна, невъзможно е X да бъде намерен сам, но придружен от милиони други съединения.

Съгласно изключителен аналитичен метод за определяне на X е необходимо или не да се третира пробата преди химичен анализ. Така месото на рибата се обработва, за да се елиминират всички онези възможни намеси в анализа.

Какво представляват намесите? Те са всички онези вещества, които биха могли да дадат фалшиви положителни резултати за X или да попречат на откриването му. Има стотици методи за определяне на X: някои по-евтини и по-сложни, други по-рудиментарни и скъпи.

Качествен анализ

Ако е възможно да се определи X, както и поредицата от съединения, които съставляват тези риби, тогава говорим за качествен резултат. В този случай думата качествен произлиза от качество и се отнася до какви вещества присъстват в извадката (особено тези, които интересуват изследователя).

По същия начин, както е потвърдено съществуването на X, може да се извърши друг качествен анализ, за ​​да се провери дали рибата също е погълнала тежки метали (като живак, олово, кадмий и др.).

Също така е вероятно идентификацията на X да не е пряка; С други думи, обикновена класическа репетиция не е достатъчна, а е необходима по-скоро инструментална техника. Вариантите са много, но хроматографията е една от най-добрите, за да може да се установи наличието на X спрямо други съединения.

От друга страна, ако X абсорбира ултравиолетово лъчение, тогава най-подходящата техника може да бъде UV-Vis анализ; ако става въпрос за катион или анион, се използва аналитичен цикъл за изхвърляне на серия йони в групи, докато се намери правилната: X.

Количествен анализ

Каква е концентрацията на X в рибата? В какви единици се изразява и какъв е процентът на грешка, свързан с това определяне? Що се отнася до количествения анализ, става въпрос за тези, които се стремят да измерват количеството на материята, а изборът на метода зависи от естеството на аналита (X) и много други променливи.

Благодарение на този тип анализи може да се получи процентният състав на X и други вещества, свързани с изследването.

Методи за аналитична химия

Броят на методите за химичен анализ е много голям; обаче може да се обобщи в две категории: класически методи и инструментални методи.

Класически методи

Той е съставен от всички традиционни техники, „с голи ръце“, без помощта или манипулация на каквото и да е модерно оборудване.

Някои класически методи позволяват идентифициране на съединение, а други се характеризират с това, че са количествени. Класическите качествени методи включват изпитване на пламък и химическо изпитване.

На какво се състои? Първият се стреми да възбуди електроните на металните атоми с помощта на топлината на пламъка, осъществявайки поглъщането и излъчването на светлина, характерни за всеки вид; например медният пламък проблясва синкаво-зелен цвят.

Вторият метод, химическите тестове, не са нищо повече от аналитични стъпки или органични реакции, които предизвикват видима промяна в зрителя.

Пример за това е идентифицирането на Al ³⁺ с ализарин жълто багрило, чиято реакция в основна среда води до образуването на червеникав лак, което е положителен сигнал за алуминия.

Във връзка с класическите количествени методи може да се назоват обемни (измерване на обема) и гравиметрични (измерване на масата).

Инструментални методи

Всички те са тези, при които пробата е подложена на физически стимул (топлина, радиация, електричество и т.н.) и отговорът на аналита се измерва спрямо някои стандарти, които диктуват неговото присъствие и дори неговото количество. Някои от инструменталните методи включват следното:

-Инфрачервена спектроскопия.

-Ядрено-магнитен резонанс.

-Calorimetry.

-Масспектрометрия.

-Електрохимичен анализ.

-UV-видими.

-Абсорбция и атомна емисия.

- Молекулярна флуоресценция.

Приложения

- Използва се при анализа на качеството на храната, лекарствата или всякакви стоки или продукти, които се придобиват на пазара.

- Използва се в областта на здравеопазването и осигурява ценен принос за диагностицирането на заболявания при пациенти.

- Определя състава на почвите, водите или всякаква течност или проба, независимо от нейната фаза. Една от основните проби е съставена от суров нефт в известния анализ SARA. По същия начин, благодарение на хроматографските методи, профилът на мастните киселини на всяка храна от растителен или животински произход може да бъде разграден.

- Това е крайъгълният камък в криминалистическия анализ, за ​​да се намерят улики, които да ръководят разрешаването на дело; например определяне дали има ДНК проба от заподозрения на местопрестъплението.

- Можете да насочите целта към нощното небе и да определите състава на звезди или други небесни тела.

- Като цяло всички индустрии се нуждаят от аналитични подходи за решаване на проблеми или за увеличаване на възвръщаемостта.

Препратки

1. Wikipedia. (2018). Аналитична химия. Произведено на 03 юни 2018 г. от: en.wikipedia.org
2. Уест и Вик. (1959). Качествен анализ и аналитични химични разделяния. Компанията Макмилан.
3. Day, R., & Underwood, A. Количествена аналитична химия (5-то изд.). PEARSON Prentice Hall.
4. BYJU-те години. (02 август 2017 г.). Теории за аналитична химия. Произведено на 3 юни 2018 г. от: byjus.com
5. AZ химия. (17 април 2017 г.). 50 Приложения на аналитичната химия в ежедневието - Земеделие - Фармация. Произведено на 3 юни 2018 г. от: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). Аналитична химия. Произведено на 03 юни 2018 г. от: quimicas.net