Аналитична химия: Какви изследвания, методи и приложения

Аналитичната химия, повече от клон на тази наука, е инструмент, който може да се приложи във всички области на химията. По същество всички химици, независимо от това как, къде и с какво работят, използват теоретични и практически познания, за да анализират своите образци в даден момент.

Какво точно е проба? Това е матрица, която съдържа аналита, който е вещество, върху което е центриран целият интерес. Аналитичната химия позволява както да се идентифицира естеството на този аналит, така и да се отдели или да се определи количествено. С други думи: позволява ви да определите какво е то, да го разграничите от останалата част от пробата и да знаете колко от нея има.

Това се постига чрез серия от техники, класически или инструментални, следвайки установения с аналитичен метод. Така, дори ако изследването е отклонено от строго аналитични цели, в повечето случаи той прибягва до някой от тези рутинни експерименти.

Има ли чиста аналитична химия? Да, аналитичният химик може да се разглежда като този, който взема проба, анализира го и определя неговите качества и състав, с подкрепата на подходящия статистически анализ.

Какво учиш?

В обобщение, цялото усилие е насочено към аналита и как да се идентифицира и да се определи количествено в пробата. Например: определен брой риби, които плуват по повърхността на реката, се събират, подозирайки, че смъртта им е причинена от замърсяване с отровно съединение X.

Преди да умре, рибата интегрира X в своите организми, така че те да могат да запазят значителна концентрация за разлика от речната вода.

Пробите са рибата и аналитът е X; Необходимо е да го идентифицираме, за да изключим възможните отравяния или не. Тъй като биологичната матрица е сложна, е невъзможно X да бъде самостоятелно, но придружено от милиони други съединения.

Съгласно един изключителен аналитичен метод за определяне на X, е необходимо да се обработи пробата или не преди химическия анализ. Така месото на рибата се преработва, за да се елиминират всички възможни намеси в анализа.

Какви са смущачите? Това са всички вещества, които могат да дадат неверни положителни резултати за X или да предотвратят тяхното откриване. Има стотици методи за определяне на X: някои по-икономични и сложни, а други по-елементарни и скъпи.

Качествен анализ

Ако можем да определим X, както и сериите от съединения, които съставляват тези риби, тогава говорим за качествен резултат. В този случай качествената дума идва от качеството и се отнася до това кои вещества присъстват в пробата (особено тези, които интересуват изследователя).

По същия начин, както е потвърдено съществуването на Х, може да се извърши друг качествен анализ, за ​​да се провери дали рибите са погълнали и тежки метали (като живак, олово, кадмий и др.).

Също така е вероятно идентифицирането на X да не е директно; това е, че просто класическо есе не е достатъчно, но е необходима инструментална техника. Възможностите са много, но хроматографията е една от най-добрите, за да може да се различи наличието на X срещу други съединения.

От друга страна, ако X абсорбира ултравиолетовото лъчение, тогава най-подходящата техника може да бъде UV-Vis анализ; ако става въпрос за катион или анион, аналитичен марш се използва за отхвърляне на групи от йони, докато намерят правилния: X.

Количествен анализ

Каква е концентрацията на Х в рибите? В какви единици се изразява и какъв е процентът на грешка, свързана с това определяне? Когато говорим за количествен анализ, ние говорим за тези, които се стремят да измерват количеството материя, а изборът на метода зависи от естеството на аналита (X) и много други променливи.

Благодарение на този вид анализ може да се получи процентното съдържание на X и други вещества, свързани с изследванията.

Методи за аналитична химия

Количеството на наличните методи за химически анализ е много голямо; Въпреки това, тя може да бъде обобщена в две категории: класически методи и инструментални методи.

Класически методи

Състои се от всички традиционни техники, "голи ръце", без помощта или манипулирането на каквато и да е модерна техника.

Някои класически методи позволяват идентифицирането на съединение, както и други, които се характеризират с количественост. Класическите качествени методи включват изпитване на пламъка и химически тестове.

Какви са те? Първият се стреми да възбуди електроните на металните атоми чрез топлината на пламъка, с абсорбция и излъчване на светлина, характерни за всеки вид; например, медният пламък мига синьо-зелен цвят.

Вторият метод, химичните тестове, са нищо повече от аналитични шествия или органични реакции, които причиняват видима промяна в зрителя.

Пример за това е идентифицирането на Al3 + с жълто багрило ализарин, чиято реакция в основна среда води до образуването на червеникав лак, което е положителен сигнал за алуминия.

По отношение на класическите количествени методи могат да бъдат посочени обемно (измерване на обема) и гравиметрично (измерване на масата).

Инструментални методи

Всички те са тези, в които пробата е подложена на физически стимул (топлина, радиация, електричество и т.н.) и реакцията на аналита се измерва спрямо моделите, които диктуват неговото присъствие и дори неговото количество. Сред някои от инструменталните методи са следните:

-Инфрачервена спектроскопия.

- Ядрен магнитен резонанс.

-Calorimetría.

-Спектрометрия на масите.

- Електрохимичен анализ.

-UV-видими.

- Абсорбция и атомна емисия.

- Молекулна флуоресценция.

приложения

- Използва се при анализа на качеството на храните, лекарствата или всякакви стоки или продукти, които се купуват на пазара.

- Използва се в областта на здравеопазването и осигурява ценен принос за диагностицирането на заболявания при пациенти.

- Определете състава на почвите, водите или всякаква течност или проба, независимо от тяхната фаза. Една от основните проби е суровият петрол в известния SARA анализ. Също така, благодарение на хроматографските методи, профилът на мастните киселини на всяка храна, от растителен или животински произход, може да бъде разграден.

- Това е крайъгълният камък в съдебномедицинския анализ, за ​​да се намерят улики, които водят до разрешаването на даден случай; Например, определете дали има ДНК проба от заподозрения на местопрестъплението.

- Целта може да бъде насочена към нощното небе и да определи състава на звездите или други небесни тела.

- Като цяло всички индустрии се нуждаят от аналитични подходи за решаване на проблеми или увеличаване на тяхната ефективност.