La chimie est une science organisée en plusieurs branches, dont celle de Chimie analytique, un domaine qui étudie et applique des techniques d'identification d'échantillons, qui peuvent être naturels ou artificiels.
La chimie analytique, à son tour, est également subdivisée en certains domaines, selon l'objectif de l'étude. Si cet objectif est de découvrir exactement quels éléments composent un échantillon (qualitatif) et dans quelle proportion ils apparaissent dans la molécule ou dans la formule (quantitative), alors c'est la branche de analyse élémentaire.
Par exemple, disons qu'une substance liquide incolore a été trouvée sur une scène de crime. Connaître cette substance peut vous aider à découvrir comment la victime a été tuée et qui était le meurtrier, selon le cas. Cet échantillon trouvé peut être juste une substance, telle que l'eau, ou un mélange de substances, telles que l'eau et l'alcool.
Ainsi, avant de procéder à une étude quantitative ou qualitative, le chimiste analyse d'abord les propriétés physiques et chimiques du matériau.
Par exemple, si l'échantillon est une substance pure, il aura chacun un point d'ébullition et un point de fusion fixes à une certaine température. En revanche, s'il s'agit d'un mélange, les points de fusion et d'ébullition ne seront pas fixes et constants, mais le changement d'état physique se produira sur une plage de températures.
Si l'échantillon trouvé sur la scène de crime mentionné ci-dessus a un point d'ébullition fixe à 100°C et un point de fusion fixe à 0°C, le chimiste saura déjà qu'il s'agit d'eau. Mais disons qu'il s'agit en fait d'un mélange, il va donc utiliser des techniques de séparation des mélanges, telles que la précipitation, l'extraction et la distillation. Par exemple, si chaque composant (analyte) a un point d'ébullition différent, une distillation peut être effectuée.
Pour savoir quels éléments composent la formule ou la molécule de la substance, le chimiste commence à effectuer les analyse élémentaire qualitative, dans lequel des réactions de décomposition et des tests standardisés sont effectués, tels que le traitement d'analytes avec des réactifs qui peut produire des composés qui peuvent être identifiés par la couleur, la solubilité, les points de fusion et d'ébullition etc.
Ne vous arrêtez pas maintenant... Y'a plus après la pub ;)
Par exemple, la substance peut être dissoute dans des bases ou des acides pour vérifier les changements de couleur ou la formation de précipités pour identifier la substance de départ.
Pour découvrir aussi la proportion dans laquelle les éléments qui composent la substance apparaissent dans sa formule ou sa molécule, le chimiste procède aux techniques de analyse élémentaire quantitative. Cette détermination se fait généralement d'abord en masse ou en volume puis en quantité de matière (mol).
Certaines techniques couramment utilisées sont la volumétrie (titrations) et la gravimétrie (mesures de masse). Ces méthodes classiques sont largement utilisées en raison de la relative simplicité des équipements nécessaires et de la fiabilité des résultats obtenus.
À l'heure actuelle, cependant, il existe de nombreux équipements d'analyse modernes qui ont ou sont connectés à un ou plusieurs appareils électroniques sophistiqués, tels que amplificateurs, circuits intégrés, microprocesseurs ou encore ordinateurs, capables d'effectuer des analyses à la fois qualitatives et quantitatives directement. Ceci est très important non seulement pour la précision et l'exactitude de l'analyse, mais aussi pour empêcher l'analyste de s'exposer à des substances dangereuses, telles que des gaz qui pourraient l'empoisonner.
Microscope électronique à balayage JSM-6510 au Salon international des équipements d'analyse et de laboratoire, le 28 avril 2011 à Moscou*
Avec cela, il est possible de déterminer la masse moléculaire de la substance et son pourcentage, les formules minimales et moléculaires, ce qui permet d'identifier de quelle substance il s'agit.
* Crédit éditorial: dikiiy / obturateur.com
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
