Chemia jest nauką zorganizowaną w kilku gałęziach, z których jedną jest Chemia analityczna, obszar, który bada i stosuje techniki identyfikacji próbek, które mogą być naturalne lub sztuczne.
Z kolei chemia analityczna jest również podzielona na niektóre dziedziny, zgodnie z celem badania. Jeśli celem tym jest odkrycie dokładnie, które elementy składają się na (jakościową) próbkę i w jakiej proporcji występują w cząsteczce lub we wzorze (ilościowo), to jest to gałąź analiza elementarna.
Załóżmy na przykład, że na miejscu zbrodni znaleziono bezbarwną płynną substancję. Wiedza o tym, czym jest ta substancja, może pomóc ci dowiedzieć się, w jaki sposób ofiara została zabita i kim był morderca, w zależności od przypadku. Ta znaleziona próbka może być tylko substancją, taką jak woda, lub mieszaniną substancji, takich jak woda i alkohol.
Dlatego przed przystąpieniem do badań ilościowych lub jakościowych chemik najpierw analizuje właściwości fizyczne i chemiczne materiału.
Na przykład, jeśli próbka jest czystą substancją, będzie miała stałą temperaturę wrzenia i temperaturę topnienia w określonej temperaturze. Z drugiej strony, jeśli jest to mieszanina, temperatury topnienia i wrzenia nie będą stałe i stałe, ale zmiana stanu fizycznego nastąpi w pewnym zakresie temperatur.
Jeśli próbka znaleziona na miejscu zbrodni, o której mowa powyżej, ma stałą temperaturę wrzenia 100°C i stałą temperaturę topnienia 0°C, chemik będzie już wiedział, że to woda. Ale powiedzmy, że to w rzeczywistości mieszanina, więc użyje technik rozdzielania mieszanin, takich jak wytrącanie, ekstrakcja i destylacja. Na przykład, jeśli każdy składnik (analit) ma inną temperaturę wrzenia, można przeprowadzić destylację.
Aby dowiedzieć się, które pierwiastki składają się na formułę lub cząsteczkę substancji, chemik zaczyna wykonywać jakościowa analiza elementarna, w którym przeprowadzane są reakcje rozkładu i standaryzowane testy, takie jak traktowanie analitów odczynnikami które mogą wytwarzać związki, które można zidentyfikować na podstawie koloru, rozpuszczalności, temperatury topnienia i wrzenia itp.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Na przykład substancję można rozpuścić w zasadach lub kwasach w celu sprawdzenia zmian koloru lub tworzenia osadu w celu identyfikacji substancji wyjściowej.
Aby odkryć również proporcje, w jakich pierwiastki tworzące substancję pojawiają się w jej formule lub cząsteczce, chemik stosuje techniki ilościowa analiza elementarna. To określenie jest zwykle dokonywane początkowo w masie lub objętości, a następnie w ilości materii (mol).
Niektóre powszechnie stosowane techniki to wolumetria (miareczkowanie) i grawimetria (pomiary masy). Te klasyczne metody są szeroko stosowane ze względu na względną prostotę potrzebnego sprzętu i wiarygodność uzyskiwanych wyników.
Obecnie jednak istnieje wiele nowoczesnych urządzeń analitycznych, które mają lub są podłączone do jednego lub więcej zaawansowanych urządzeń elektronicznych, takich jak: wzmacniacze, układy scalone, mikroprocesory, a nawet komputery, które są w stanie wykonywać zarówno analizę jakościową, jak i ilościową bezpośrednio. Jest to bardzo ważne nie tylko ze względu na precyzję i dokładność analizy, ale także dla zapobieżenia narażeniu analityka na niebezpieczne substancje, takie jak gazy, które mogłyby go zatruć.
JSM-6510 Skaningowy Mikroskop Elektronowy na Międzynarodowej Wystawie Analizy i Sprzętu Laboratoryjnego, 28 kwietnia 2011 w Moskwie in*
Dzięki temu możliwe jest określenie masy cząsteczkowej substancji oraz jej procentowej, minimalnej i cząsteczkowej formuły, co pozwala zidentyfikować, która to substancja.
* Kredyt redakcyjny: dikiiy / Shutterstock.com
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
