АНАЛІЗ: ЯКІСНИЙ ТА КІЛЬКІСНИЙ АНАЛІЗ, КРОКИ - ХІМІЯ - 2025

Аналого є хімічна сполука (іони, молекули, полімерні агрегати), чия присутність або концентрацію бажано знати , в хімічному процесі вимірювання. Якщо говорити про процес вимірювання, то йдеться про будь-яку з існуючих аналітичних методик, будь то класичну чи інструментальну.

Для дослідження аналіту необхідне "хімічне збільшувальне скло", щоб дозволити його візуалізацію, щоб виявити його в оточенні, яке його оточує; цей носій відомий як матриця. Також потрібне правило, яке будується із стандартів із відомими значеннями концентрації та відгуку (поглинання, напруга, струм, тепло і т.д.).

Джерело: Пікселі

Класичні методи визначення або кількісного визначення аналізованого речовини зазвичай полягають у тому, щоб він реагував з іншою речовиною, склад і концентрація якої точно відомі. Це порівняння зі стандартною одиницею (відомою як титрант) з метою визначення чистоти аналіту через нього.

Хоча інструментальні, хоча вони можуть мати той самий класичний принцип, вони прагнуть пов'язати фізичну реакцію з концентрацією аналіту. Серед цих методів можна згадати глобально: спектроскопію, калориметрію, вольтамметрію та хроматографію.

Якісний та кількісний аналіз аналіту

Якісний аналіз стосується ідентифікації елементів або речовин, наявних у зразку, за допомогою набору специфічних реакцій. А кількісний аналіз має на меті визначити, яка кількість конкретної речовини присутня у вибірці.

Визначену речовину часто називають бажаним компонентом або аналітом, і вона може становити невелику або велику частину досліджуваної або аналізованої вибірки.

Якщо в аналіті більше 1% зразка, він вважається основним компонентом; хоча якщо він становить від 0,01 до 1%, він вважається другорядним компонентом вибірки. І якщо речовина становить менше 0,01% зразка, аналіт вважається мікроелементом.

Кількісний аналіз може базуватися на розмірі відібраної проби, а аналізи, як правило, можна розділити наступним чином:

-Макро, коли маса зразка перевищує 0,1 г

-Semimicro, із зразками від 10 до 100 мг

-Мікро, із зразками від 1 до 10 мг

-Ультрамікро, вони відносяться до використання зразків порядку мікрограмів (1 мкг = 10 ^-6 г)

Кроки в кількісному аналізі

Кількісний аналіз вибірки складається з чотирьох етапів:

-Sampling

-Конвертувати аналітик у відповідній формі для його вимірювання

-Вимірювання

-Врахування та інтерпретація вимірювань.

Проаналізуйте вибірку

Вибраний зразок повинен бути репрезентативним для матеріалу, з якого він був видобутий. Це означає, що матеріал повинен бути максимально однорідним. Тому склад зразка повинен відображати склад матеріалу, з якого він був узятий.

Якщо проба відібрана з належною ретельністю, концентрація аналіту, що знаходиться в ній, буде концентрацією досліджуваного матеріалу.

Зразок складається з двох частин: аналіту та матриці, в яку занурений аналіт. Бажано, щоб методологія, що використовується для аналізу, максимально усувала втручання речовин, що містяться в матриці.

Матеріал, в якому збирається вивчати аналітик, може мати різну природу; наприклад: рідина, порція скелі, частина ґрунту, газ, зразок крові чи іншої тканини тощо. Тож спосіб взяття проби може змінюватись залежно від характеру матеріалу.

Якщо потрібно аналізувати рідину, складність відбору проб буде залежати від того, рідина є однорідною чи гетерогенною. Так само метод взяття проби рідини залежить від цілей, які планується розробити в дослідженні.

Трансформація аналіту в вимірювану форму

Першим кроком на цій фазі використання кількісного аналітичного методу є розчинення зразка. Метод, який використовується для цієї мети, залежить від характеру досліджуваного матеріалу.

Хоча кожен матеріал може представляти певну проблему, два найпоширеніші методи, які використовуються для розчинення зразків:

-Лікування сильними кислотами, такими як сірчана, соляна, азотна або перхлорна кислоти

-Плавлення в кислий або основний флюс з подальшим обробкою водою або кислотою.

Перш ніж визначити концентрацію аналіту в пробі, необхідно вирішити проблему інтерференцій. Вони можуть бути отримані речовинами, які позитивно реагують на реагенти, що використовуються при визначенні аналіту, що може спричинити помилкові результати.

Також інтерференція може бути такою величиною, що перешкоджає реакції аналіту з реагентами, використаними для його визначення. Перешкоди можна усунути, змінивши їх хімічну природу.

Аналіт також відокремлюють від інтерференції шляхом осадження інтерференції, використовуючи специфічні для кожного випадку реагенти.

Вимірювання

Цей етап може бути здійснений фізичними або хімічними методами, в яких для аналіту проводяться специфічні або селективні реакції. У той же час стандартні розчини обробляються таким же чином, що дозволяє визначити концентрацію аналіту порівнянням.

У багатьох випадках необхідно використовувати інструментальні методики, розроблені для вирішення завдань хімічного аналізу речовин, такі як: абсорбційна спектроскопія, полум’яна фотометрія, гравіметрія тощо. Використання цих методик дозволяє ідентифікувати присутність аналіту в пробі та його кількісне визначення.

У ході кількісного інструментального аналізу повинні бути підготовлені розчини відомих концентрацій (стандартів або стандартів), на які визначається відповідь у застосуванні методу побудови калібрувальної кривої (що слугує "хімічним правилом"). .

Важливо розробити та використовувати відповідні пробіли, які можуть надати інформацію про можливі помилки в аналізі та про мінімальну кількість аналіту, яку можна визначити за допомогою використовуваного методу.

Проби надають інформацію про якість реагентів та застосовану методологію.

Розрахунок та інтерпретація вимірювань

Після отримання результатів вони переходять до свого статистичного аналізу.

Спочатку обчислюється середнє значення результатів, а також стандартне відхилення за допомогою відповідної методики. Згодом обчислюється похибка застосування методу, і, порівнюючи його зі статистичними таблицями, визначається, чи помилка, допущена в отриманні результатів концентрації аналіту, потрапляє в допустимі межі.

Список літератури

1. Day, RA та Underwood, AL (1986). Кількісна аналітична хімія. 5 ^та видання. Видання Pearson Prentice Hall.
2. Глава 3: Лексика аналітичної хімії. . Відновлено з: agora.cs.wcu.edu
3. Поняття. (й) Хімічна концепція аналіту. Відновлено з: 10conceptos.com
4. Професор Ойола Р. Мартінес. (2016). Аналітична хімія. . Відновлено з: uprh.edu
5. Дентон Р. Браун. (1 квітня 2016 р.). Хімічний аналіз. Encyclopædia Britannica. Відновлено: britannica.com