A kémia egy olyan tudomány, amely több ágra szerveződik, az egyik az Analitikai kémia, egy olyan terület, amely tanulmányozza és alkalmazza a minták azonosítására szolgáló technikákat, amelyek lehetnek természetesek vagy mesterségesek.
Az analitikai kémia pedig szintén fel van osztva egyes területekre a tanulmány célkitűzése szerint. Ha ezt a célt kívánjuk kideríteni, hogy pontosan mely elemek alkotnak (minőségi) mintát és milyen arányban jelennek meg a molekulában vagy a képletben (kvantitatív), akkor ez az elágazása elemi elemzés.
Tegyük fel például, hogy színtelen folyékony anyagot találtak egy bűncselekmény helyszínén. Az anyag ismerete segíthet abban, hogy megtudja, hogyan ölték meg az áldozatot, és ki volt a gyilkos, az esettől függően. Ez a talált minta csak anyag lehet, például víz, vagy anyagok keveréke, például víz és alkohol.
Tehát, mielőtt kvantitatív vagy kvalitatív vizsgálatot folytatna, a vegyész először elemzi az anyag fizikai és kémiai tulajdonságait.
Például, ha a minta tiszta anyag, akkor fix forráspontja és olvadáspontja lesz egy-egy bizonyos hőmérsékleten. Másrészt, ha keverékről van szó, akkor az olvadáspont és a forráspont nem lesz rögzített és állandó, de a fizikai állapot változása egy hőmérsékleti tartományban történik.
Ha a fent említett bűncselekmény helyszínén talált minta fix forráspontja 100 ° C-on és fix olvadáspontja 0 ° C-on van, akkor a vegyész már tudja, hogy ez víz. De tegyük fel, hogy valójában keverék, tehát keverék-szétválasztási technikákat fog használni, például kicsapást, extrakciót és desztillációt. Például, ha minden egyes komponens (analit) forráspontja eltérő, desztillálást lehet végezni.
Hogy megtudja, mely elemek alkotják az anyag képletét vagy molekuláját, a vegyész elkezdi elvégezni az anyagot kvalitatív elemi elemzés, amelyben bomlási reakciókat és standardizált vizsgálatokat hajtanak végre, például az analitokat reagensekkel kezeljük amelyek szín, oldhatóság, olvadáspont és forráspont alapján azonosíthatók stb.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Például az anyag feloldható bázisokban vagy savakban, hogy ellenőrizzék a színváltozásokat vagy a csapadékképződést a kiindulási anyag azonosításához.
Annak érdekében, hogy felfedezzék azt az arányt is, amelyben az anyagot alkotó elemek megjelennek a képletében vagy molekulájában, a vegyész folytatja a kvantitatív elemi elemzés. Ezt a meghatározást általában tömegben vagy térfogatban, majd anyagmennyiségben (mol) végzik.
Néhány általánosan alkalmazott technika a volumetria (titrálás) és a gravimetria (tömegmérés). Ezeket a klasszikus módszereket széles körben alkalmazzák a szükséges felszerelés viszonylagos egyszerűsége és a kapott eredmények megbízhatósága miatt.
Jelenleg azonban sok olyan modern elemző berendezés van, amely egy vagy több kifinomult elektronikus eszközhöz kapcsolódik vagy kapcsolódik, mint pl. erősítők, integrált áramkörök, mikroprocesszorok vagy akár számítógépek, amelyek képesek kvalitatív és kvantitatív elemzésre egyaránt közvetlenül. Ez nemcsak az elemzés pontossága és pontossága szempontjából nagyon fontos, hanem az is, hogy megakadályozzuk az elemzőt abban, hogy kitegye magát veszélyes anyagoknak, például olyan gázoknak, amelyek megmérgezhetik.
JSM-6510 pásztázó elektronmikroszkóp az elemző és laboratóriumi berendezések nemzetközi kiállításán, 2011. április 28, Moszkva*
Ezzel meg lehet határozni az anyag molekulatömegét és százalékos, minimális és molekuláris képletét, amely lehetővé teszi annak azonosítását, hogy melyik anyagról van szó.
* Szerkesztői elismerés: dikiiy / shutterstock.com
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
