• Apakah kimia analitik?

Kami menerangkan apa itu kimia analitik dan perkara yang difokuskan oleh cabang kimia ini. Juga, kaedah analisis yang anda gunakan.

Kimia analisis menggunakan kaedah analisis yang berbeza.

Apakah kimia analitik?

Kimia analitik dipanggil cabang daripada kimia yang memberi tumpuan kepada pemahaman perkara, iaitu, daripada analisis daripada bahan yang membentuk sampel, menggunakan kaedah eksperimen atau makmal.

Kimia analisis boleh dikelaskan kepada kimia analitik kuantitatif dan kualitatif. Kimia analitik kuantitatif digunakan untuk menentukan jumlah, kepekatan, atau perkadaran satu atau lebih komponen dalam sampel, iaitu, ia berkaitan dengan kuantiti jirim.

Kimia analisis kualitatif digunakan untuk mengetahui apakah komponen sampel, iaitu, ia berkaitan dengan mengenal pasti setiap komponen sampel. Sebaliknya, kimia analisis juga digunakan untuk pengasingan komponen sampel. Secara amnya, bahan yang dimaksudkan (yang akan dikenal pasti atau dikira) dipanggil analit.

Pengetahuan yang menimbulkan kimia analitik timbul daripada idea moden tentang komposisi kimia bahan, yang muncul pada abad ke-18.

Satu peristiwa penting dalam pembangunan ini disiplin Ia adalah pemahaman tentang korelasi antara sifat fizikal jirim dan komposisi kimianya. Dalam hal ini, kajian spektroskopi, elektrokimia dan polarografi adalah asas.

Walau bagaimanapun, penciptaan kaedah analisis kimia yang akan membolehkan pemahaman yang lebih lengkap tentang jirim akan maju seiring dengan pembangunan saintifik dan teknologi, supaya ciri-ciri umum bidang kimia analisis hanya akan ditakrifkan pada abad kedua puluh.

Kimia analitik menggunakan kaedah analisis berikut untuk memahami jirim:

Kaedah kuantitatif

• Kaedah volumetrik. Dikenali sebagai titrasi atau titrasi, ia adalah kaedah kuantitatif di mana reagen yang diketahui kepekatannya (bahan titran) digunakan untuk menentukan reagen lain yang kepekatannya tidak diketahui (analit atau bahan yang akan dianalisis dalam sampel), melalui tindak balas kimia Dalam pentitratan, secara amnya, penunjuk digunakan yang menandakan titik akhir tindak balas. Terdapat pelbagai jenis darjah:
  • Pentitratan asid-bes. Mereka adalah mereka yang a asid dengan bes menggunakan penunjuk asid-bes. Secara amnya, tapak diletakkan di dalam buret (bekas kimia yang digunakan untuk mengukur isipadu) dan kelalang diletakkan di dalam kelalang erlenmeyer. isipadu asid yang diketahui dengan beberapa titis fenolftalein (penunjuk) ditambah. Fenolftalein bertukar merah jambu dalam medium asas dan tidak berwarna dalam medium asid. Kemudian kaedahnya terdiri daripada menambah bes kepada asid sehingga larutan akhir bertukar merah jambu, yang bermaksud bahawa tindak balas antara asid dan bes telah mencapai titik akhir. Seketika sebelum sampai ke titik akhir, tindak balas mencapai titik kesetaraan, iaitu di mana jumlah bahan dalam titran adalah sama dengan jumlah bahan dalam analit. Jika stoikiometri dalam tindak balas ialah 1: 1, iaitu, jumlah bahan analit yang sama bertindak balas dengan titran, persamaan berikut boleh digunakan untuk menentukan jumlah analit:
    

di mana:

• • [X] ialah kepekatan bahan yang diketahui X, dinyatakan mol / L atau unit yang setara.
  • V (X) ialah isipadu bahan X dikeluarkan daripada buret, dinyatakan dalam L atau unit yang setara.
  • [Y] ialah kepekatan analit yang tidak diketahui Y, dinyatakan dalam mol / L atau unit yang setara.
  • V (Y) ialah isipadu bahan Y terkandung dalam kelalang Erlenmeyer, dinyatakan dalam L atau unit yang setara.

Adalah penting untuk menjelaskan bahawa, walaupun persamaan ini digunakan secara meluas, ia selalunya berbeza-beza bergantung pada jenis darjah yang digunakan.

• • Pentitratan redoks. Asasnya adalah sama seperti dalam titrasi asid-bes, tetapi dalam kes ini terdapat tindak balas redoks antara analit dan pembubaran pengoksidaan atau pengurangan, mengikut mana-mana yang berkenaan. Penunjuk yang digunakan boleh menjadi potensiometer (peralatan untuk mengukur beza keupayaan) atau penunjuk redoks (sebatian yang mempunyai warna yang ditentukan dalam setiap keadaan pengoksidaannya).
  • Kelayakan pembentukan kompleks. Mereka terdiri daripada tindak balas pembentukan kompleks antara analit dan titran.
  • Pentitratan kerpasan. Mereka terdiri daripada pembentukan mendakan. Mereka sangat spesifik dan penunjuk yang digunakan sangat khusus untuk setiap tindak balas.
• Kaedah Gravimetrik. Kaedah kuantitatif yang terdiri daripada mengukur berat bahan atau bahan sebelum dan selepas membuat sebarang perubahan. Instrumen untuk melaksanakan pengukuran ia secara amnya adalah imbangan analitikal. Terdapat beberapa kaedah gravimetrik:
  • kerpasan. Ia terdiri daripada pembentukan mendakan, supaya apabila ia ditimbang, kuantitinya dalam sampel asal boleh dikira menggunakan hubungan stoikiometrik. Mendakan boleh dikumpul daripada larutan di mana ia ditemui oleh penapisan. Untuk menggunakan kaedah ini, analit mestilah tidak larut dengan baik dan jelas secara kimia.
  • Volatilisasi. Ia terdiri daripada meruapkan analit untuk memisahkannya daripada sampel. Kemudian analit diperoleh semula dengan penyerapannya dalam beberapa bahan, bahan ini ditimbang, dan keuntungan daripada berat badan Ia akan disebabkan oleh penggabungan analit, yang beratnya akan dikira dengan perbezaan berat bahan penyerap sebelum dan selepas menyerap analit. Kaedah ini hanya boleh digunakan apabila analit adalah satu-satunya bahan yang tidak menentu dalam sampel.
  • Elektrodeposisi. Ia terdiri daripada a tindak balas redoks di mana analit dimendapkan pada elektrod sebagai sebahagian daripada sebatian. Elektrod kemudian ditimbang sebelum dan selepas tindak balas redoks, dengan cara ini jumlah analit yang didepositkan boleh dikira.

Kaedah instrumental yang lebih maju:

• Kaedah spektrometri. Radas digunakan untuk mengukur kelakuan sinaran elektromagnet (ringan) bersentuhan dengan bahan atau sebatian di bawah analisis.
• Kaedah elektroanalisis. Sama seperti spektrometri, tetapi elektrik bukannya cahaya untuk mengukur potensi elektrik atau arus elektrik dihantar oleh bahan yang akan dianalisis.
• Kaedah kromatografi. The kromatografi ialah kaedah pengasingan, pencirian dan kuantifikasi campuran kompleks. Ia digunakan untuk memisahkan satu atau lebih komponen a campuran dan pada masa yang sama mengenal pasti mereka dan mengira kepekatan atau kuantiti mereka dalam sampel, iaitu, mengukur mereka. Kaedah kromatografi pada asasnya terdiri daripada fasa pegun dan fasa bergerak yang merupakan sebahagian daripada peralatan atau struktur yang digunakan untuk menganalisis sampel. Fasa pegun adalah tidak bergerak dan terdiri daripada bahan yang melekat pada beberapa sistem yang umumnya direka bentuk dalam bentuk lajur dan fasa bergerak ialah bahan (cecair atau gas) yang mengalir melalui fasa pegun. Pemisahan komponen (analit) berlaku mengikut pertalian setiap daripada mereka untuk fasa pegun atau untuk fasa bergerak, yang akan bergantung kepada pelbagai sifat kimia dan fizikal (setiap satu atau kedua-dua fasa). Terdapat pelbagai jenis kromatografi bergantung kepada bahan yang digunakan sebagai fasa bergerak dan pegun, syarat yang dikenakan ke atas kaedah dan reka bentuk peralatan kromatografi. Sebagai contoh, dalam imej berikut anda boleh melihat pemisahan komponen berbeza bagi campuran yang disuntik pada lajur kromatografi. Anda boleh melihat yang berbeza warna setiap komponen semasa ia menurun melalui fasa pegun yang mengisi lajur: