ANALYTISCHE CHEMIE: WAS ES STUDIERT, METHODEN UND ANWENDUNGEN - CHEMIE - 2024

Die analytische Chemie ist kein Zweig dieser Wissenschaft, sondern ein Werkzeug, das in allen Bereichen der Chemie angewendet werden kann. Im Wesentlichen nutzen alle Chemiker, unabhängig davon, wie, wo und womit sie arbeiten, theoretisches und praktisches Wissen, um ihre Proben irgendwann zu analysieren.

Was genau ist eine Probe? Es ist eine Matrix, die den Analyten enthält, die die Substanz ist, auf die sich alle Interessen konzentrieren. Die analytische Chemie ermöglicht es, die Natur dieses Analyten zu identifizieren und ihn zu trennen oder zu quantifizieren. Mit anderen Worten: Sie können bestimmen, was es ist, es vom Rest der Stichprobe unterscheiden und wissen, wie viel davon vorhanden ist.

Dies wird durch eine Reihe klassischer oder instrumenteller Techniken erreicht, die einer analytischen Methode folgen. Selbst wenn eine Studie von streng analytischen Zwecken abweicht, greift sie meistens auf eines dieser Routineexperimente zurück.

Gibt es reine analytische Chemie? Ja. Der analytische Chemiker kann als einer betrachtet werden, der eine Probe entnimmt, analysiert und ihre Qualitäten und Zusammensetzung mit Unterstützung geeigneter statistischer Analysen bestimmt.

Was studierst du?

Kurz gesagt, der gesamte Aufwand ist auf den Analyten gerichtet und darauf, wie er in der Probe identifiziert und quantifiziert werden kann. Zum Beispiel: Es wird eine bestimmte Anzahl von Fischen gesammelt, die auf der Oberfläche eines Flusses schwimmen und vermuten, dass ihr Tod auf die Kontamination durch eine giftige Verbindung X zurückzuführen ist.

Vor dem Sterben integrierten die Fische X in ihre Organismen und behielten im Gegensatz zu Flusswasser möglicherweise eine beträchtliche Konzentration bei.

Die Proben sind die Fische und der Analyt ist X; es ist notwendig, es zu identifizieren, um mögliche Vergiftungen auszuschließen oder nicht. Da die biologische Matrix komplex ist, kann X nicht allein gefunden werden, sondern wird von Millionen anderer Verbindungen begleitet.

Gemäß einer exklusiven Analysemethode zur Bestimmung von X ist es notwendig oder nicht, die Probe vor der chemischen Analyse zu behandeln. Somit wird das Fleisch des Fisches verarbeitet, um alle möglichen Störungen in der Analyse zu beseitigen.

Was sind Störer? Dies sind alle Substanzen, die für X falsch positive Ergebnisse liefern oder dessen Erkennung verhindern können. Es gibt Hunderte von Methoden zur Bestimmung von X: einige billiger und ausgefeilter, andere rudimentärer und teurer.

Qualitative Analyse

Wenn es möglich ist, X sowie die Reihe der Verbindungen, aus denen diese Fische bestehen, zu bestimmen, sprechen wir von einem qualitativen Ergebnis. In diesem Fall kommt das Wort qualitativ von der Qualität und bezieht sich darauf, welche Substanzen in der Probe vorhanden sind (insbesondere diejenigen, die den Forscher interessieren).

Ebenso wie das Vorhandensein von X überprüft wurde, kann eine weitere qualitative Analyse durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob die Fische auch Schwermetalle (wie Quecksilber, Blei, Cadmium usw.) aufgenommen haben.

Es ist auch wahrscheinlich, dass die Identifizierung von X nicht direkt ist; Mit anderen Worten, eine einfache klassische Probe reicht nicht aus, sondern es ist eine Instrumentaltechnik erforderlich. Es gibt viele Möglichkeiten, aber die Chromatographie ist eine der besten, um das Vorhandensein von X gegenüber anderen Verbindungen erkennen zu können.

Wenn X dagegen ultraviolette Strahlung absorbiert, kann die am besten geeignete Technik eine UV-Vis-Analyse sein. Wenn es sich um ein Kation oder Anion handelt, wird ein Analyselauf verwendet, um eine Reihe von Ionen in Gruppen zu verwerfen, bis das richtige gefunden wird: X.

Quantitative Analyse

Wie hoch ist die Konzentration von X im Fisch? In welchen Einheiten wird es ausgedrückt und wie viel Prozent der Fehler sind mit dieser Bestimmung verbunden? Bei der quantitativen Analyse geht es um diejenigen, die versuchen, die Menge der Materie zu messen, und die Auswahl der Methode hängt von der Art des Analyten (X) und vielen anderen Variablen ab.

Dank dieser Art der Analyse kann die prozentuale Zusammensetzung von X und anderen mit der Untersuchung verbundenen Substanzen ermittelt werden.

Analytische Chemiemethoden

Die Anzahl der für die chemische Analyse verfügbaren Methoden ist sehr groß. Es kann jedoch in zwei Kategorien zusammengefasst werden: klassische Methoden und instrumentelle Methoden.

Klassische Methoden

Es besteht aus allen traditionellen Techniken, „mit bloßen Händen“, ohne die Hilfe oder Manipulation moderner Geräte.

Einige klassische Methoden ermöglichen die Identifizierung einer Verbindung, andere zeichnen sich durch quantitative Eigenschaften aus. Klassische qualitative Methoden umfassen Flammenprüfungen und chemische Prüfungen.

Woraus besteht es? Der erste versucht, die Elektronen der Metallatome mittels der Wärme einer Flamme anzuregen, wobei die für jede Spezies charakteristische Absorption und Emission von Licht auftritt; Beispielsweise blinkt die Kupferflamme bläulich-grün.

Die zweite Methode, chemische Tests, sind nichts anderes als analytische Schritte oder organische Reaktionen, die eine sichtbare Veränderung im Betrachter verursachen.

Ein Beispiel hierfür ist die Identifizierung von Al ³⁺ mit dem Alizarin-Gelb-Farbstoff, dessen Reaktion in einem basischen Medium zur Bildung eines rötlichen Lacks führt, der ein positives Signal für Aluminium ist.

In Bezug auf klassische quantitative Methoden kann man das Volumen (Volumenmessung) und das Gravimetrie (Massenmessung) nennen.

Instrumentelle Methoden

Dies sind alle diejenigen, bei denen die Probe einem physikalischen Reiz (Wärme, Strahlung, Elektrizität usw.) ausgesetzt ist und die Reaktion des Analyten anhand einiger Standards gemessen wird, die sein Vorhandensein und sogar seine Menge bestimmen. Einige der instrumentellen Methoden umfassen Folgendes:

-Infrarot-Spektroskopie.

-Kernspinresonanz.

-Kalorimetrie.

-Massenspektrometer.

-Elektrochemische Analyse.

-Uv-sichtbar.

-Absorption und Atomemission.

- Molekulare Fluoreszenz.

Anwendungen

- Es wird zur Analyse der Qualität von Lebensmitteln, Arzneimitteln oder Waren oder Produkten verwendet, die auf dem Markt erworben werden.

- Es wird im Gesundheitsbereich eingesetzt und liefert wertvolle Beiträge zur Diagnose von Krankheiten bei Patienten.

- Bestimmt die Zusammensetzung von Böden, Wasser oder Flüssigkeiten oder Proben unabhängig von ihrer Phase. Eine der Hauptproben besteht aus Rohöl in der berühmten SARA-Analyse. Ebenso kann dank chromatographischer Methoden das Fettsäureprofil von Lebensmitteln pflanzlichen oder tierischen Ursprungs aufgeschlüsselt werden.

- Es ist der Eckpfeiler der forensischen Analyse, um Hinweise zu finden, die die Lösung eines Falls leiten. Zum Beispiel, um festzustellen, ob sich am Tatort eine DNA-Probe des Verdächtigen befindet.

- Sie können das Ziel auf den Nachthimmel richten und die Zusammensetzung von Sternen oder anderen Himmelskörpern bestimmen.

- Im Allgemeinen benötigen alle Branchen analytische Ansätze, um Probleme zu lösen oder ihre Rendite zu steigern.

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