CHIMIE ANALITICĂ: CEEA CE STUDIAZĂ, METODELE ȘI APLICAȚIILE - CHIMIE - 2025

Chimie analitică , mai degrabă decât o ramură a acestei științe, este un instrument care poate fi aplicat în toate domeniile chimiei. În esență, toți chimiștii, indiferent de cum, unde și cu ce lucrează, folosesc cunoștințe teoretice și practice pentru a-și analiza probele la un moment dat.

Ce este exact un eșantion? Este o matrice care conține analitul, care este substanța pe care se concentrează tot interesul. Chimia analitică permite atât identificarea naturii acestui analit, cât și separarea sau cuantificarea acestuia. Cu alte cuvinte: permite să se determine ce este, să se diferențieze de restul eșantionului și să știe cât de mult există.

Aceasta se realizează printr-o serie de tehnici, clasice sau instrumentale, după ceea ce este stabilit printr-o metodă analitică. Astfel, chiar dacă un studiu se abate de la scopuri strict analitice, de cele mai multe ori folosește oricare dintre aceste experimente de rutină.

Există chimie analitică pură? Da. Chimistul analitic poate fi considerat ca unul care ia un eșantion, îl analizează și îi determină calitățile și compoziția, cu sprijinul analizelor statistice adecvate.

Ce studiezi?

Pe scurt, tot efortul este îndreptat către analit și cum să-l identifice și să-l cuantifice în eșantion. De exemplu: un anumit număr de pești care plutesc pe suprafața unui râu, sunt suspectați că moartea lor s-a datorat contaminării cu un compus otrăvitor X.

Înainte de a muri, peștii au integrat X în organismele lor, păstrând probabil o concentrație considerabilă spre deosebire de apa râului.

Probele sunt peștele, iar analitul este X; este necesară identificarea acesteia pentru a exclude sau nu posibilele otrăviri. Deoarece matricea biologică este complexă, este imposibil ca X să fie găsit singur, dar însoțit de milioane de alți compuși.

Conform unei metode analitice exclusive pentru a determina X, este necesară sau nu tratarea eșantionului înainte de analiza chimică. Astfel, carnea de pește este procesată pentru a elimina toți acei interferenți posibili în analiză.

Ce sunt interferenții? Sunt toate acele substanțe care ar putea da falsuri pozitive pentru X sau pot preveni detectarea acesteia. Există sute de metode pentru determinarea X: unele mai ieftine și mai sofisticate, altele mai rudimentare și costisitoare.

Analiza calitativa

Dacă este posibil să se determine X, precum și seria de compuși care compun acești pești, atunci vorbim despre un rezultat calitativ. În acest caz, cuvântul calitativ provine de la calitate și se referă la ce substanțe sunt prezente în eșantion (în special la cele care interesează cercetătorul).

În același mod în care a fost verificată existența X, o altă analiză calitativă poate fi efectuată pentru a verifica dacă peștele a ingerat și metale grele (cum ar fi mercur, plumb, cadmiu etc.).

Este, de asemenea, probabil ca identificarea lui X să nu fie directă; Cu alte cuvinte, o repetiție clasică simplă nu este suficientă, ci mai degrabă este necesară o tehnică instrumentală. Opțiunile sunt multe, dar cromatografia este una dintre cele mai bune pentru a putea discerne prezența X față de alți compuși.

Pe de altă parte, dacă X absoarbe radiațiile ultraviolete, cea mai potrivită tehnică poate fi o analiză UV-Vis; dacă este cazul unui cation sau al unui anion, se folosește o alergare analitică pentru a arunca o serie de ioni în grupuri până la găsirea celui corect: X.

Analiza cantitativa

Care este concentrația de X la pește? În ce unități este exprimat și care este procentul de eroare asociat cu această determinare? Când vine vorba de analize cantitative, este vorba de cei care încearcă să măsoare cantitatea de materie, iar selecția metodei depinde de natura analitului (X) și de multe alte variabile.

Datorită acestui tip de analiză, se poate obține procentul de compoziție de X și alte substanțe aferente investigației.

Metode de chimie analitică

Numărul metodelor disponibile pentru analiza chimică este foarte mare; cu toate acestea, acesta poate fi rezumat în două categorii: metode clasice și metode instrumentale.

Metode clasice

Este format din toate tehnicile tradiționale, „cu mâna goală”, fără ajutorul sau manipularea vreunui echipament modern.

Unele metode clasice permit identificarea unui compus, precum și altele sunt caracterizate prin a fi cantitative. Metodele calitative clasice includ testarea flacără și testarea chimică

În ce constă? Primul încearcă să excite electronii atomilor metalici cu ajutorul căldurii unei flăcări, având loc absorbția și emisia de lumină caracteristică pentru fiecare specie; de exemplu, flacăra de cupru luminează o culoare verde-albăstrui.

A doua metodă, testele chimice, nu sunt altceva decât pași analitici sau reacții organice care provoacă o schimbare vizibilă în privitor.

Un exemplu în acest sens este identificarea Al ³⁺ cu colorantul galben de alizarină, a cărui reacție într-un mediu de bază dă naștere la formarea unui lac roșiatic, care este un semnal pozitiv pentru aluminiu.

În raport cu metodele cantitative clasice, volumetricul (măsurarea volumului) și gravimetricul (măsurarea masei) pot fi numiți.

Metode instrumentale

Acestea sunt toate cele în care eșantionul este supus unui stimul fizic (căldură, radiații, electricitate etc.), iar răspunsul analitului este măsurat în funcție de unele standarde care dictează prezența acestuia și chiar a cantității sale. Unele dintre metodele instrumentale includ următoarele:

-Spectroscopie cu infraroșu.

-Rezonanță magnetică nucleară.

-Calorimetry.

-Spectrometrie de masa.

-Analiză electrochimică.

-UV-vizibil.

-Absorbție și emisii atomice.

- Fluorescență moleculară.

Aplicații

- Este utilizat în analiza calității alimentelor, a medicamentelor sau a oricărui bun sau produs care este achiziționat pe piață.

- Este utilizat în zona de sănătate și oferă contribuții valoroase pentru diagnosticul bolilor la pacienți.

- Determină compoziția solurilor, apelor sau a oricărui fluid sau eșantion indiferent de faza acestuia. Unul dintre principalele eșantioane este format din petrol brut în celebra analiză SARA. De asemenea, datorită metodelor cromatografice, profilul acidului gras al oricărui aliment, de origine vegetală sau animală, poate fi defalcat.

- Este piatra de temelie în analiza criminalistică, pentru a găsi indicii care să ghideze soluționarea unui caz; de exemplu, stabilirea dacă există un eșantion de ADN de la suspect la locul crimei.

- Puteți viza ținta spre cerul nopții și determinați compoziția stelelor sau a altor corpuri cerești.

- În general, toate industriile au nevoie de abordări analitice pentru rezolvarea problemelor sau pentru a-și crește randamentul.

Referințe

1. Wikipedia. (2018). Chimie analitică. Preluat pe 03 iunie 2018, de pe: en.wikipedia.org
2. West & Vick. (1959). Analiză calitativă și separații chimice analitice. Compania Macmillan.
3. Day, R., & Underwood, A. Chimie analitică cantitativă (ediția a 5-a). PEARSON Sala Prentice.
4. Byju'S. (02 august 2017). Teoriile chimiei analitice. Preluat pe 3 iunie 2018, de la: byjus.com
5. Chimia AZ. (17 aprilie 2017). 50 Aplicații ale chimiei analitice în viața de zi cu zi - Agricultură - Farmacie. Preluat pe 3 iunie 2018, de pe: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). Chimie analitică. Preluat pe 03 iunie 2018, de pe: quimicas.net