化学はいくつかの分野に組織化された科学であり、そのうちの1つは 分析化学、自然または人工のサンプルを特定するための手法を研究および適用する領域。
次に、分析化学も、研究の目的に応じて、いくつかの分野に細分されます。 この目的が(定性的な)サンプルを構成する要素を正確に発見することである場合 そして、それらが分子または式(定量的)にどの程度の割合で現れるか、それはの枝です 初等分析.
たとえば、犯罪現場で無色の液体物質が見つかったとします。 この物質が何であるかを知ることは、場合によっては、犠牲者がどのように殺されたか、そして殺人者が誰であったかを知るのに役立ちます。 見つかったこのサンプルは、水などの単なる物質、または水とアルコールなどの物質の混合物である可能性があります。
したがって、定量的または定性的な研究に進む前に、化学者は最初に材料の物理的および化学的特性を分析します。
たとえば、サンプルが純粋な物質である場合、特定の温度でそれぞれ一定の沸点と融点があります。 一方、混合物の場合、融点と沸点は一定で一定ではありませんが、ある温度範囲で物理的状態の変化が起こります。
上記の犯罪現場で見つかったサンプルの沸点が100°Cに固定され、融点が0°Cに固定されている場合、化学者はそれが水であることをすでに認識しています。 しかし、実際には混合物であるとしましょう。そのため、沈殿、抽出、蒸留などの混合物分離技術を使用します。 たとえば、各コンポーネント(分析物)沸点が異なるため、蒸留を行うことができます。
物質の式または分子を構成する要素を見つけるために、化学者は次のことを実行し始めます。 定性的基礎分析、分析物を試薬で処理するなど、分解反応と標準化されたテストが実行されます 色、溶解度、融点、沸点で識別できる化合物を生成できます 等
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たとえば、物質を塩基または酸に溶解して、色の変化や沈殿物の形成をチェックし、出発物質を特定することができます。
物質を構成する元素がその化学式または分子に現れる割合も発見するために、化学者は次の手法を進めます。 定量的元素分析. この決定は通常、最初は質量または体積で行われ、次に物質量(mol)で行われます。
一般的に使用される手法には、容量測定(滴定)と重量分析(質量測定)があります。 これらの古典的な方法は、必要な機器が比較的単純であり、得られた結果の信頼性が高いため、広く使用されています。
ただし、現在、次のような1つ以上の高度な電子デバイスを備えているか接続されている多くの最新の分析機器があります。 増幅器、集積回路、マイクロプロセッサ、さらにはコンピュータでさえ、定性分析と定量分析の両方を実行できます。 直接。 これは、分析の精度と正確さだけでなく、分析者が自分を毒する可能性のあるガスなどの危険な物質にさらされるのを防ぐためにも非常に重要です。
JSM-6510走査型電子顕微鏡、2011年4月28日、モスクワで開催された分析および実験装置の国際展示会*
これにより、物質の分子量とそのパーセンテージ、最小値、分子式を決定することができ、それがどの物質であるかを特定することができます。
*編集クレジット: dikiiy / シャッターストック.com
ジェニファー・フォガサ
化学を卒業