Химията е наука, която е организирана в няколко клона, един от които е този на Аналитична химия, област, която изучава и прилага техники за идентифициране на проби, които могат да бъдат естествени или изкуствени.
Аналитичната химия от своя страна също е разделена на някои области, според целта на изследването. Ако тази цел е да се открие точно кои елементи съставляват (качествена) проба и в каква пропорция те се появяват в молекулата или във формулата (количествена), тогава това е клонът на елементарен анализ.
Да приемем например, че на място на престъпление е открито безцветно течно вещество. Знаейки какво е това вещество, може да ви помогне да разберете как жертвата е била убита и кой е убиецът, в зависимост от случая. Тази открита проба може да е само вещество, като вода или смес от вещества, като вода и алкохол.
По този начин, преди да се пристъпи към количествено или качествено изследване, химикът първо анализира физико-химичните свойства на материала.
Например, ако пробата е чисто вещество, тя ще има фиксирана точка на кипене и точка на топене при определена температура. От друга страна, ако това е смес, точките на топене и кипене няма да бъдат фиксирани и постоянни, а промяната на физическото състояние ще се случи в диапазон от температури.
Ако пробата, открита на мястото на престъплението, посочена по-горе, има фиксирана точка на кипене при 100 ° C и фиксирана точка на топене при 0 ° C, химикът вече ще знае, че това е вода. Но да кажем, че всъщност това е смес, така че ще използва техники за разделяне на смеси, като утаяване, екстракция и дестилация. Например, ако всеки компонент (аналит) има различна точка на кипене, може да се извърши дестилация.
За да разбере кои елементи съставят формулата или молекулата на веществото, химикът започва да изпълнява качествен елементарен анализ, при които се извършват реакции на разлагане и стандартизирани тестове, като например обработка на аналити с реагенти които могат да произведат съединения, които могат да бъдат идентифицирани по цвят, разтворимост, точки на топене и кипене и т.н.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Например, веществото може да се разтвори в основи или киселини, за да се провери за промени в цвета или образуване на утайка, за да се идентифицира изходното вещество.
За да открие също пропорцията, в която елементите, съставляващи веществото, се появяват във формулата или молекулата му, химикът продължава с техниките на количествен елементен анализ. Това определяне обикновено се извършва първоначално в маса или обем, а след това в количество вещество (mol).
Някои често използвани техники са обем (титрувания) и гравиметрия (измервания на масата). Тези класически методи се използват широко поради относителната простота на необходимото оборудване и надеждността на получените резултати.
В момента обаче има много съвременни аналитични съоръжения, които имат или са свързани с едно или повече усъвършенствани електронни устройства, като напр. усилватели, интегрални схеми, микропроцесори или дори компютри, които могат да извършват както качествен, така и количествен анализ директно. Това е много важно не само за прецизността и точността на анализа, но и за предотвратяване на излагането на анализатора на опасни вещества, като газове, които могат да го отровят.
JSM-6510 Сканиращ електронен микроскоп на Международното изложение за анализ и лабораторно оборудване, 28 април 2011 г. в Москва*
С това е възможно да се определи молекулната маса на веществото и неговия процент, минимум и молекулни формули, което позволява да се идентифицира за кое вещество става въпрос.
* Редакционен кредит: dikiiy / shutterstock.com
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
