Kvantitativ analyse i kjemi målinger, forberedelse

Han Kvantitativ analyse i kjemi, Som i alle andre disiplin består den av å bestemme mengdene av et spesifikt stoff. Disse analysene svarer på spørsmålet 'Hvor mye er det?'av et stoff i forskjellige prøver; av jord, hav, elver, brus, væsker, planteekstrakter, dyr, faste, krystaller, blant mange flere.

Spørsmålet 'Hvor mye er det?'Det har formulert siden mannen unnfanget interessen til for eksempel å trekke ut mineraler og edelstener, oljer, krydder, med det faste formålet med å markedsføre dem. I dag fortsetter pengene å være en av hovedårsakene til kvantifiserer Et stoff eller analyt.

Hundrevis av testrør: Glassmaterialer som brukes daglig i prøvetakingspreparater for kvantitativ analyse. Kilde: Pexels.

Et mineral kan være rikere på gull enn i et annet. For å vite, er det nødvendig å bestemme den centesimale sammensetningen av de to mineralene, og det som har den høyeste prosentandelen av gull, vil være en mer attraktiv kilde for å trekke ut det ettertraktede metallet. Det samme gjelder rare eller radioaktive metaller.

Teknikkene for å kvantifisere og på hvilken kvantitativ analyse er veldig forskjellige og varierte. Hver innebærer en egen spesialisering, så vel som dens dype teoretiske baser. Imidlertid er det alltid poenget som alle konvergerer er å svare på det samme spørsmålet som allerede er sitert; Spørsmål som snakker om kvalitet, renhet, ytelse, pålitelighet osv.

[TOC]

Målinger

For å kvantifisere stoff eller materiale er det viktig å måle noen av dets fysiske eller kjemiske egenskaper. Den valgte egenskapen vil avhenge av stoffet og teknikken som brukes. Et nyttig spor for å gjenkjenne at en analyseteknikk kan kvantifisere er at suffikset bærer på slutten av navnet -metrisk.

For eksempel er de to klassiske måleteknikkene i analytisk kjemi gravimetri (massemåling), og Volumetri (Volummåling).

De anses som klassiske fordi de i prinsippet ikke trenger for sofistikerte instrumenter eller bruk av elektromagnetisk stråling; Men analytiske skalaer, mørtel, krysoler og glassmaterialer.

Gravimetrisk

I gravimetri søker nesten alltid å oppnå et bunnfall etter en serie metodologiske trinn, som bestemmes av massen.

Det kan tjene deg: Hva er vektlovene for kjemi? (Eksempler)

For eksempel er en teknikk for å kvantifisere kloridionene til en prøve å utfelle dem som sølvklorid, AgCl; et melkeaktig hvitt bunnfall som kan veies.

Et annet enkelt eksempel er å bestemme fuktighetsinnholdet i en kropp, materiale eller fast stoff.

For å gjøre dette veier den faste massen først før den introduserer den for en 100 ºC komfyr omtrent, på grunn av lang tid for vannet å fordampe. Deretter vektes det og forskjellen mellom den endelige massen til den initialen er lik vannmassen som har fordampet; det vil si dets fuktighetsinnhold, % h₂ENTEN.

Hvis denne analysen ble utført, ville det ikke bli overrasket over at deres % h₂Eller var for høy (~ 95%); Mens for de så -kallede nøttene, forventes det å inneholde lite vann (% h₂ENTEN < 10%), característica a la cual se les adjudica ese nombre.

Volumetrisk

På den annen side, i volumetri, jobber vi med volumer hvorfra, etter å ha påført grader, konsentrasjonen av den oppløste arten av interesse blir trukket ut. For eksempel kan en analyt hvis farge er følsom for en spesifikk reaksjon bestemmes av kolorimetriske grader.

På samme måte kan surhetsindeksen (AI) av oljer (spiselig eller ikke) bestemme med syre-base-grader ved å bruke en løsning av en sterk standardisert (vanlig, KOH eller NaOH) løsning. Med verdiene til AI, i tillegg til andre parametere, kan forskjellige typer oljer karakteriseres og klassifiseres i henhold til deres kilder og andre variabler.

Disse analytiske målingene viser alltid et resultat ledsaget av en fysisk enhet (og deres eksperimentelle feil)). Hva er konsentrasjonen? Hvor ren er prøven? Representerer den bestemte mengden en helserisiko? Hva var reaksjonsytelsen?

Disse og flere spørsmålene blir besvart etter målinger og databehandling.

Utarbeidelse av standarder eller mønstre

"Med samme stang som mønstrene dine måler, vil du måle prøvene dine". Og denne hypotetiske stangen vil ha divisjoner og underavdelinger, hver med forskjellige størrelser på eiendomens egenskap som korrelerer med konsentrasjonen. Disse størrelsene eller verdiene blir endelig sammenlignet med de som er oppnådd ved å måle analyttens egenskap.

Kan tjene deg: indisk

For dette må en kalibreringskurve alltid bygges fra et utvalg av mønstre eller standard hvis konsentrasjoner tidligere er kjent.

Og hvordan du møter dem tidligere? Fordi de er uavhengige variabler: Analytikeren bestemmer, avhengig av type prøve eller analyse, hvor mye mønster vil veie.

Søt sopp

Et hypotetisk eksempel kan innrammes i studiet av innholdet av sukker eller totale karbohydrater av mange soppfamilier. Mønsteret, som består av tidligere oppdagede sukkerarter takket være kvalitativ soppanalyse, må ideelt sett etterligne den organiske matrisen til prøvene perfekt.

Deretter forberedte mønstrene som forårsaker en fargeendring. Hvis dens UV-vis spektroskopiintensitet måles, kan den sammenlignes med intensitetene til fargene som sendes ut av sukkerene til prøvene; Og så, gjennom en matematisk klaring, bestem innholdet i totale sukkerarter.

Når dette er gjort, kan en kalibreringskurve bygges fra prøvene, slik at andre sopp (fra samme region eller land), kan sukkerene deres bestemmes direkte uten å tilberede andre mønstre.

Innsamling og behandling

I kvantitative analyser er det mange variabler som må behandles strengt avhengig av studietypen. Ofte er det ikke nok å dra dit og samle prøver til høyre og venstre; Hvor blir den samlet?, Er det viktig?, Hva som utgjør?, Hva vil være forbehandlingen og de andre prosedyrene?

I eksemplet med sopp må vi vite hvilke familier som vil bli bestemt av sukker, der plantasjer eller naturlig opprinnelse skal samles, på hvilket tidspunkt på året, orografiske egenskaper osv. Samlet sopp (oljer, korn, blekk, meteoritter, biologiske stoffer), hva de skal gjøre med dem før den kvantitative analysen?

Nesten alltid er en kvantitativ analyse forut for en kvalitativ analyse; Identifiser hvilke forbindelser prøvene har, spesielt hvis du jobber med dem for første gang.

Kan tjene deg: kjemisk treghet

Noen behandlinger kan bare være fysiske: for eksempel sliping av en plantemasse, eller syres fordøyelse av et mineral. Andre er i stedet kjemisk: en sterifiseringsreaksjon, syre eller grunnleggende hydrolyse, erstatning, kjærlighet osv., For å produsere en art som er i stand til å kvantifisere lettere gjennom den valgte teknikken.

Eksempler

De vil bli nevnt for å fullføre noen daglige eksempler på kvantitativ analyse i kjemi:

-Bestemmelse av alkoholholdig grad av øl, viner og håndlagde drinker.

-Fra urinen til en pasient kan det være kjent om det er en økning eller reduksjon i konsentrasjonen av en eller flere komponenter, som er relatert til påvisning av en sykdom. Hvis et medikament skilles ut av urin, kan du også bestemme hvordan det første ble "assimilert" av kroppen.

-Bestemmelse av den centesimale sammensetningen av prøver av mineraler, land eller romvesener.

-Gitt noen rå prøver, er H/C -andelen fast bestemt på å sammenligne filler av råhet med ulik bakgrunn. Tunge råvarer karakteriseres ved å ha en H/C mindre enn 1; Den lettere, h/c vil ha en verdi mer over 1.

-Bestemmelse av ernæringssammensetningen av mat og spiselige produkter.

-Medisineringsstabilitetsstudier som en del av relevant kvalitetsanalyse for markedsføring og lagring.

-Overvåking av graden av forurensning forårsaket av stoffer i vannprøver fra elver, bekker, laguner eller hav. Dessuten bestemmes de gassformede utstrålingene til fabrikkene deres sammensetning for å forhindre store mengder skadelige gasser for miljøet.

Referanser

1. Daniel c. Harris. (2007). Kvantitativ kjemisk analyse. (Syvende utgave). W. H. Freeman og selskap.
2. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (31. januar 2018). Kvantitativ kjemisk analyse. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: Britannica.com
3. Kapittel 1, Introduksjon til kvantitativ kjemisk analyse. Gjenopprettet fra: 5.CSUDH.Edu
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (22. juni 2018). Forstå kvantitativ analyse i kjemi. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
5. Materialevaluering og ingeniørfag. (2019). Kvantitativ kjemisk analyse. Gjenopprettet fra: mee-in.com
6. Xin Wen. (2008). Kvantitativ analyse (Chem 201). [PDF]. Hentet fra: Valstatela.Edu