• Что такое аналитическая химия?

Мы объясняем, что такое аналитическая химия и на чем сосредоточена эта отрасль химии. А также используемые вами аналитические методы.

Аналитическая химия использует разные аналитические методы.

Что такое аналитическая химия?

Аналитическая химия называется отраслью химия который фокусируется на понимании иметь значение, то есть из анализ материалов, составляющих образец, экспериментальными или лабораторными методами.

Аналитическую химию можно разделить на количественную и качественную аналитическую химию. Количественная аналитическая химия используется для определения количества, концентрации или пропорция одного или нескольких компонентов в образце, то есть он имеет дело с количественной оценкой.

Качественная аналитическая химия используется для определения компонентов пробы, то есть она связана с идентификацией каждого компонента пробы. С другой стороны, аналитическая химия также используется для разделения компонентов образца. Обычно рассматриваемое вещество (подлежащее идентификации или количественной оценке) называется аналитом.

Знания, положившие начало аналитической химии, возникли из современного представления о химическом составе вещества, появившегося в 18 веке.

Важная веха в развитии этого дисциплина Это было понимание взаимосвязи между физическими свойствами материи и ее химическим составом. При этом фундаментальными были исследования спектроскопии, электрохимии и полярографии.

Однако изобретение методов химического анализа, которые позволят более полное понимание материи, будет развиваться вместе с научным и технологическим развитием, так что общие характеристики области аналитической химии будут определены только в двадцатом веке.

Аналитическая химия использует следующие аналитические методы для понимания материи:

Количественные методы

• Объемные методы. Эти методы, известные как титрование или титрование, представляют собой количественные методы, в которых реагент с известной концентрацией (титрантное вещество) используется для определения концентрации другого реагента, концентрация которого неизвестна (анализируемого вещества или вещества, подлежащего анализу в образце), с помощью химическая реакция При титровании обычно используются индикаторы, которые отмечают конечную точку реакции. Есть разные типы степеней:
  • Кислотно-основное титрование. Это те, в которых кислота с основанием с использованием кислотно-основного индикатора. Обычно основание помещается в бюретку (контейнер для химикатов, используемый для измерения объемов), а колба помещается в колбу Эрленмейера. объем известная кислота с добавлением нескольких капель фенолфталеина (индикатор). Фенолфталеин становится розовым в щелочной среде и бесцветным в кислой среде. Затем метод заключается в добавлении основания к кислоте до тех пор, пока конечный раствор не станет розовым, что означает, что реакция между кислотой и основанием достигла своей конечной точки. За мгновение до достижения конечной точки реакция достигает точки эквивалентности, когда количество вещества в титранте равно количеству вещества в аналите. Если стехиометрия реакции составляет 1: 1, то есть такое же количество анализируемого вещества вступает в реакцию, что и титрант, для определения количества анализируемого вещества можно использовать следующее уравнение:
    

Где:

• • [Икс] - известная концентрация вещества ИКС, выраженные моль / л или эквивалентные единицы.
  • V (X) объем вещества Икс выдача из бюретки, выраженная в L или эквивалентных единицах.
  • [Y] - неизвестная концентрация аналита Y, выраженные в моль / л или эквивалентных единицах.
  • V (Y) объем вещества Y содержание в колбе Эрленмейера, выраженное в л или эквивалентных единицах.

Важно уточнить, что, хотя это уравнение широко используется, оно часто меняется в зависимости от типа используемой степени.

• • Редокс-титрование. Основа та же, что и при кислотно-основном титровании, но в этом случае существует окислительно-восстановительная реакция между аналитом и растворение окисление или восстановление, в зависимости от обстоятельств. Используемый индикатор может быть потенциометром (оборудование для измерения разности потенциалов) или индикатором окислительно-восстановительного потенциала (соединения, которые имеют определенный цвет в каждой из своих степеней окисления).
  • Комплексное формирование квалификаций. Они состоят из реакции образования комплекса между аналитом и титрантом.
  • Осадочное титрование. Они состоят из образования осадка. Они очень специфичны, и используемые индикаторы очень специфичны для каждой реакции.
• Гравиметрические методы. Количественный метод который заключается в измерении веса материала или вещества до и после внесения каких-либо изменений. Инструмент для выполнения измерение это обычно аналитические весы. Есть несколько гравиметрических методов:
  • Осадки. Он заключается в образовании осадка, поэтому при взвешивании его количество в исходной пробе можно рассчитать с использованием стехиометрических соотношений. Осадок можно собрать из раствора, в котором он находится. фильтрация. Чтобы применить этот метод, аналит должен быть плохо растворимым и химически хорошо определенным.
  • Улетучивание. Он заключается в улетучивании аналита для отделения его от образца. Затем аналит извлекается путем его абсорбции каким-либо материалом, этот материал взвешивается, и получение масса Это будет связано с включением анализируемого вещества, вес которого будет рассчитываться по разнице в весе абсорбирующего материала до и после абсорбции аналита. Этот метод может применяться только в том случае, если аналит является единственным летучим веществом в образце.
  • Электроосаждение. Он состоит из окислительно-восстановительная реакция где аналит осаждается на электроде как часть соединения. Затем электрод взвешивают до и после окислительно-восстановительной реакции, таким образом можно рассчитать количество осажденного аналита.

Более продвинутые инструментальные методы:

• Спектрометрические методы. Аппараты используются для измерения поведения электромагнитного излучения (светлый) в контакте с анализируемым веществом или соединением.
• Электроаналитические методы. Аналогичен спектрометрическому, но электричество вместо света для измерения электрического потенциала или электрический ток передается анализируемым веществом.
• Хроматографические методы. В хроматография представляет собой метод разделения, характеристики и количественного определения сложных смесей. Он используется для разделения одного или нескольких компонентов смесь и в то же время идентифицировать их и вычислять их концентрацию или количество в образце, то есть определять их количественно. Хроматографический метод в основном состоит из неподвижной фазы и подвижной фазы, которые являются частью оборудования или конструкции, которые используются для анализа пробы. Стационарная фаза неподвижна и состоит из вещества, которое прилипает к некоторой системе, обычно сконструированной в виде колонны, а подвижная фаза - это вещество (жидкое или газообразное), которое протекает через неподвижную фазу. Разделение компонентов (аналитов) происходит в зависимости от сродства каждого из них к неподвижной фазе или к подвижной фазе, которое будет зависеть от различных химических и физических свойств (каждой одной или обеих фаз). Существуют различные типы хроматографии в зависимости от веществ, используемых в качестве подвижной и стационарной фазы, условий, налагаемых на метод, и конструкции хроматографического оборудования. Например, на следующем изображении вы можете увидеть разделение различных компонентов смеси, которую вводили в хроматографическую колонку. Вы можете увидеть разные цвета каждого компонента по мере их прохождения через стационарную фазу, заполняющую столбец: