الكيمياء التحليلية: ما الدراسات والأساليب والتطبيقات

الكيمياء التحليلية ، أكثر من فرع لهذا العلم ، هي أداة يمكن تطبيقها في جميع مجالات الكيمياء. في جوهرها ، يستفيد جميع الكيميائيين ، بغض النظر عن كيف وأين وماذا يعملون ، من المعرفة النظرية والعملية لتحليل عيناتهم في مرحلة ما.

ما هي بالضبط عينة؟ إنها مصفوفة تحتوي على المادة الحليلة ، وهي المادة التي تتركز عليها جميع الاهتمامات. تسمح الكيمياء التحليلية لكل من تحديد طبيعة هذه المادة المنفصلة وفصلها أو قياسها. بمعنى آخر: يسمح لك بتحديد ما هو عليه ، وتمييزه عن بقية العينة ومعرفة مقدارها.

ويتحقق ذلك من خلال سلسلة من التقنيات ، سواء كانت كلاسيكية أو مفيدة ، تتبع الطريقة التحليلية. وبالتالي ، حتى لو انحرفت الدراسة عن أغراض تحليلية صارمة ، فإنها تلجأ في معظم الحالات إلى أي من هذه التجارب الروتينية.

هل هناك الكيمياء التحليلية البحتة؟ نعم ، يمكن اعتبار الكيميائي التحليلي الشخص الذي يأخذ عينة ، ويحللها ويحدد خصائصها وتكوينها ، بدعم من التحليل الإحصائي المناسب.

ماذا تدرس

باختصار ، يتم توجيه كل جهد ممكن إلى الحليلة وكيفية التعرف عليه وتحديده في العينة. على سبيل المثال: يتم جمع عدد معين من الأسماك التي تطفو على سطح النهر ، للاشتباه في أن وفاتهم سببها تلوث مركب سام.

قبل الموت ، دمجت الأسماك X في الكائنات الحية ، بحيث يمكن أن يحتفظوا بتركيز كبير على عكس مياه النهر.

العينات هي الأسماك والمحللة هي X ؛ من الضروري التعرف عليه من أجل استبعاد التسممات المحتملة أم لا. نظرًا لأن المصفوفة البيولوجية معقدة ، فمن المستحيل أن تكون X وحدها ، ولكن مصحوبة بملايين المركبات الأخرى.

وفقًا لطريقة تحليلية حصرية لتحديد X ، من الضروري معالجة العينة أو لا قبل التحليل الكيميائي. وبالتالي ، تتم معالجة لحم السمك للقضاء على جميع التدخلات الممكنة في التحليل.

ما هي المتداخلات؟ إنها جميع المواد التي يمكن أن تعطي إيجابيات خاطئة لـ X أو تمنع اكتشافها. هناك المئات من الطرق لتحديد X: بعض أكثر اقتصادا وتطورا ، والبعض الآخر أكثر بدائية ومكلفة.

التحليل النوعي

إذا استطعنا تحديد X ، وكذلك سلسلة المركبات التي تتكون منها تلك الأسماك ، فإننا نتحدث عن نتيجة نوعية. في هذه الحالة ، تأتي الكلمة النوعية من الجودة وتشير إلى المواد الموجودة في العينة (خاصة تلك التي تهم الباحث).

بنفس الطريقة التي تم بها التحقق من وجود X ، يمكن إجراء تحليل نوعي آخر للتحقق مما إذا كانت الأسماك قد استوعبت أيضًا معادن ثقيلة (مثل الزئبق والرصاص والكادميوم ، إلخ).

من المحتمل أيضًا أن يكون تحديد X غير مباشر ؛ وهذا يعني أن مقالة كلاسيكية بسيطة ليست كافية ولكن تقنية مفيدة ضروري. الخيارات كثيرة ، ولكن اللوني هو واحد من أفضل ما يمكن تمييزه عن وجود X ضد المركبات الأخرى.

من ناحية أخرى ، إذا كان X يمتص الأشعة فوق البنفسجية ، فإن التقنية الأكثر ملائمة هي تحليل الأشعة فوق البنفسجية ؛ إذا كان الأمر كذلك في الكاتيون أو الأنيون ، يتم استخدام مسيرة تحليلية لتجاهل مجموعات من الأيونات حتى يتم العثور على الأيونات الصحيحة: X.

التحليل الكمي

ما هو تركيز X في الأسماك؟ ما هي الوحدات التي يتم التعبير عنها وما هي نسبة الخطأ المرتبطة بهذا التحديد؟ عندما نتحدث عن التحليل الكمي ، فإننا نتحدث عن أولئك الذين يسعون إلى قياس مقدار المادة ، واختيار الطريقة يعتمد على طبيعة التحليل (X) والعديد من المتغيرات الأخرى.

بفضل هذا النوع من التحليل ، يمكن الحصول على النسبة المئوية لتكوين X والمواد الأخرى ذات الصلة بالبحث.

طرق الكيمياء التحليلية

كمية الطرق المتاحة للتحليل الكيميائي واسعة جدا. ومع ذلك ، يمكن تلخيصها في فئتين: الأساليب الكلاسيكية وأساليب مفيدة.

الطرق الكلاسيكية

وهي تتألف من جميع التقنيات التقليدية ، "الأيدي المجردة" ، دون مساعدة أو التلاعب بأي معدات حديثة.

تسمح بعض الطرق الكلاسيكية بتحديد مركب ، كما يتميز البعض الآخر بأنه كمي. وتشمل الأساليب النوعية الكلاسيكية اختبار اللهب والاختبار الكيميائي.

ما هم؟ الأول يسعى لإثارة إلكترونات ذرات المعدن من خلال حرارة اللهب ، مع امتصاص وانبعاث خاصية الضوء المميزة لكل نوع ؛ على سبيل المثال ، تومض الشعلة النحاسية بلون أخضر مزرق.

الطريقة الثانية ، الاختبارات الكيميائية ، ليست أكثر من المسيرات التحليلية أو التفاعلات العضوية التي تسبب تغييراً مرئيًا في العارض.

مثال على ذلك هو تحديد Al3 + مع صبغة الإيزارين الصفراء ، والتي يؤدي رد فعلها في الوسط الأساسي إلى تكوين ورنيش أحمر اللون ، وهو إشارة إيجابية للألمنيوم.

فيما يتعلق بالطرق الكمية الكلاسيكية ، يمكن تسمية الحجمي (قياس الحجم) والجاذبية (قياس الكتلة).

طرق مفيدة

إنها جميعها التي تتعرض فيها العينة لمحفز مادي (الحرارة والإشعاع والكهرباء وما إلى ذلك) ويتم قياس استجابة الحليلة مقابل الأنماط التي تملي وجودها وحتى كميته. فيما يلي بعض الأساليب المفيدة:

الأشعة تحت الحمراء الطيفي.

الرنين المغناطيسي النووي.

-Calorimetría.

قياس المسافة من الجماهير.

- التحليل الكهروكيميائي.

-Uv مرئية.

الامتصاص والانبعاثات الذرية.

- التألق الجزيئي.

تطبيقات

- يستخدم في تحليل جودة الأغذية أو الأدوية أو أي سلعة أو منتج يتم شراؤه في السوق.

- يستخدم في المجال الصحي ويقدم مساهمات قيمة لتشخيص الأمراض لدى المرضى.

- تحديد تكوين التربة والمياه أو أي سوائل أو عينات ، بغض النظر عن طورها. واحدة من العينات الرئيسية هي النفط الخام في تحليل SARA الشهير. أيضا ، بفضل الطرق الكروماتوغرافية ، يمكن تقسيم ملف تعريف الأحماض الدهنية لأي طعام ، من أصل نباتي أو حيواني.

- إنه حجر الزاوية في تحليل الطب الشرعي ، من أجل العثور على أدلة تؤدي إلى حل القضية ؛ على سبيل المثال ، حدد ما إذا كانت هناك عينة من الحمض النووي للمشتبه به في مسرح الجريمة.

- يمكن أن يستهدف الهدف سماء الليل وتحديد تكوين النجوم أو الأجرام السماوية الأخرى.

- بشكل عام ، تحتاج جميع الصناعات إلى طرق تحليلية لحل المشكلات أو زيادة أدائها.