KIMYADA KANTITATIF ANALIZ: ÖLÇÜMLER, HAZIRLIK - KIMYA - 2025

Nicel analiz kimyasında , herhangi bir disiplin olarak, özel bir maddenin çıkarılması miktarlarını belirleme esasen bundan oluşur. Bu analizler 'ne kadar var?' Sorusuna cevap verir. farklı numunelerdeki bir maddenin; toprak, denizler, nehirler, alkolsüz içecekler, sıvılar, bitki özleri, hayvanlar, katılar, kristaller ve çok daha fazlası.

'Ne kadar var?' Sorusu İnsan, örneğin mineralleri ve değerli taşları, yağları, baharatları, onları ticarileştirme niyetiyle çıkarmanın ilgisini tasarladığından beri formüle edilmiştir. Bugün para, bir maddenin veya analitin ölçülmesinin ana nedenlerinden biri olmaya devam ediyor.

Yüzlerce test tüpü: kantitatif analiz için numune hazırlamada günlük olarak kullanılan cam malzemeler. Kaynak: Pexels.

Bir mineral, altın bakımından diğerinden daha zengin olabilir. Bunu bulmak için, iki mineralin asırlık bileşimini belirlemek gerekir ve en yüksek altın yüzdesine sahip olan, imrenilen metali çıkarmak için daha çekici bir kaynak olacaktır. Aynı şey yabancı veya radyoaktif metallerde de olur.

Nicel analizlerin dayandığı ve nicel analizlerin dayandığı teknikler çok çeşitli ve çeşitlidir. Her biri ayrı bir uzmanlığı ve derin teorik temellerini ifade eder. Ancak, hepsinin bir araya geldiği nokta, her zaman daha önce bahsedilen aynı soruyu yanıtlamaktır; kalite, saflık, performans, güvenilirlik vb. hakkında konuşan soru.

Ölçümler

Herhangi bir maddeyi veya malzemeyi ölçmek için, fiziksel veya kimyasal özelliklerinden herhangi birini ölçebilmek esastır. Seçilen özellik, kullanılan maddeye ve tekniğe bağlı olacaktır. Bir analiz tekniğinin nicelleştirebileceğini anlamak için yararlı bir ipucu, adının sonunda -metry son ekinin olmasıdır.

Örneğin, analitik kimyadaki iki klasik ölçüm tekniği gravimetri (kütle ölçümü) ve volümetridir (hacim ölçümü).

Klasik olarak kabul edilirler çünkü prensipte çok karmaşık aletlere veya elektromanyetik radyasyon kullanımına ihtiyaç duymazlar; ancak analitik teraziler, harçlar, potalar ve cam eşyalar.

gravimetrik

Gravimetride, hemen hemen her zaman, kütlenin belirlendiği bir dizi metodolojik adımdan sonra bir çökelti elde etmeye çalışır.

Örneğin, bir numunedeki klorür iyonlarını ölçmenin bir tekniği, onları gümüş klorür, AgCl olarak çökeltmektir; tartılabilen süt beyazı bir çökelti.

Diğer bir basit örnek, bir gövdenin, malzemenin veya katının nem içeriğini belirlemektir.

Bunu yapmak için, katının kütlesi, suyun buharlaşması için yeterince uzun olan yaklaşık 100ºC'deki bir fırına verilmeden önce tartılır. Daha sonra tekrar tartılır ve son kütle ile ilk kütle arasındaki fark, buharlaşan su kütlesine eşittir; yani nem içeriği,% H ₂ O.

Bu analiz karpuz üzerinde gerçekleştirilmiştir ise kendi H%, eğer şaşırtıcı olmaz ₂ O (~% 95) çok yüksek; sözde sert kabuklu yemişler için ise , bu isme atfedilen bir özellik olarak, az su (% H ₂ O <% 10) içermeleri beklenir .

Volumetrik

Öte yandan, volümetri, titrasyonları uyguladıktan sonra ilgili çözünmüş türlerin konsantrasyonunun çıkarıldığı hacimlerde çalışır. Örneğin, rengi belirli bir reaksiyona duyarlı olan bir analit, kolorimetrik titrasyonlarla belirlenebilir.

Benzer şekilde, yağların asit sayısı (AI) (yenilebilir veya yenilebilir), standartlaştırılmış güçlü bir bazın (genellikle KOH veya NaOH) bir çözeltisi kullanılarak asit-baz titrasyonları ile belirlenebilir. AI değerleri ile, diğer parametrelere ek olarak, farklı yağ türleri, kaynaklarına ve diğer değişkenlere göre karakterize edilebilir ve sınıflandırılabilir.

Bu analitik ölçümler her zaman fiziksel bir birim (ve deneysel hataları) eşliğinde bir sonuç verir. Konsantrasyon nedir? Örnek ne kadar saf? Verilen miktar bir sağlık riskini temsil ediyor mu? Reaksiyonun verimi neydi?

Bu ve daha fazla soru, ölçümler ve veri işleme sonrasında yanıtlanır.

Standartların veya standartların hazırlanması

"Standartlarınızı ölçtüğünüz çubukla numunelerinizi de ölçeceksiniz." Ve bu varsayımsal çubuğun, her biri konsantrasyonu ile ilişkili analit özelliğinin farklı büyüklüklerine sahip olan bölümleri ve alt bölümleri olacaktır. Sözü edilen büyüklükler veya değerler son olarak analitin özelliği ölçülürken elde edilenlerle karşılaştırılır.

Bunun için, konsantrasyonları önceden bilinen bir dizi standart veya standarttan her zaman bir kalibrasyon eğrisi oluşturulmalıdır.

Ve onları önceden nasıl tanıyabilirim? Bağımsız değişkenler oldukları için: analist, numunenin veya analizin türüne bağlı olarak, modelin ne kadarının ağırlığında olacağına karar verir.

Tatlı mantarlar

Pek çok mantar ailesinin şeker veya toplam karbonhidrat içeriği çalışmasında varsayımsal bir örnek çerçevelendirilebilir. Mantarların kalitatif analizi sayesinde önceden tespit edilen şekerlerden oluşan model, ideal olarak numunelerin organik matrisini mükemmel şekilde taklit etmelidir.

Daha sonra hazırlanan desenler reaksiyona girerek renk değişikliğine neden olur. Yoğunluğu UV-vis spektroskopi ile ölçülürse, numunelerdeki şekerlerin yaydığı renklerin yoğunlukları ile karşılaştırılabilir; ve böylece, matematiksel bir açıklık yoluyla toplam şekerin içeriğini belirler.

Bu yapıldıktan sonra, numunelerden bir kalibrasyon eğrisi oluşturulabilir, böylece diğer mantarlar (aynı bölgeden veya ülkeden) şekerlerini başka standartlar hazırlamadan doğrudan belirleyebilir.

Toplama ve tedavi

Nicel analizlerde, çalışmanın türüne bağlı olarak titizlikle ele alınması gereken birçok değişken vardır. Çoğu zaman, sadece soldan ve sağdan örnek toplamak yeterli değildir; Nerede toplanıyor, önemli mi? Ne miktarlar? Ön işlem ve diğer prosedürler ne olacak?

Mantar örneğinde şekerlerin hangi ailelerden belirleneceği, hangi tarlalarda veya doğal kökene toplanacağı, yılın hangi zamanında orografik özelliklerinin vb. Bilinmesi gerekir. Mantarlar toplandıktan sonra (yağlar, tahıllar, mürekkepler, meteorlar, biyolojik maddeler), kantitatif analizden önce bunlarla ne yapmalı?

Neredeyse her zaman, nicel bir analizden önce nitel bir analiz gelir; Özellikle onlarla ilk kez çalışıyorsanız, numunelerin hangi bileşenlere sahip olduğunu belirleyin.

Bazı tedaviler tamamen fiziksel olabilir: bir sebze kütlesinin öğütülmesi veya bir mineralin asitle sindirilmesi gibi. Diğer yandan diğerleri kimyasaldır: bir esterifikasyon reaksiyonu, asidik veya bazik hidroliz, ikame, aminasyon, vb. Böylece seçilen teknikle daha kolay ölçülebilen türler üretilebilir.

Örnekler

Kimyadaki kantitatif analizin bazı günlük örneklerinden bitirmek için bahsedilecektir:

-Bira, şarap ve özel yapım içeceklerin alkollü derecesinin belirlenmesi.

-Hastanın idrarından, bir hastalığın tespiti ile ilgili bir veya daha fazla bileşenin konsantrasyonunda bir artış veya azalma olup olmadığı anlaşılabilir. Aynı şekilde idrarla bir ilaç atılırsa, ilacın ne kadarının vücut tarafından "asimile" olduğu belirlenebilir.

- Karasal veya dünya dışı mineral örneklerinin asırlık bileşiminin belirlenmesi.

-Bazı ham numuneler verildiğinde, H / C oranı, farklı kaynaklardan gelen ham petrollerin aromatiklik derecelerini karşılaştırmak için belirlenir. Ağır ham petroller, 1'den az H / C'ye sahip olmaları ile karakterize edilir; ne kadar hafifse, o kadar çok H / C 1'in üzerinde bir değere sahip olacaktır.

-Gıda ve yenilebilir ürünlerin besin bileşiminin belirlenmesi.

-İlaçların ticarileştirilmesi ve depolanması için ilgili kalite analizlerinin bir parçası olarak stabilite çalışmaları.

- Nehirlerden, akarsulardan, lagünlerden veya denizlerden alınan su numunelerinde bulunan maddelerin neden olduğu kirlilik derecesinin izlenmesi. Aynı şekilde fabrikalardan çıkan gazların çevreye zararlı büyük miktardaki gazların yerlerinden çıkmasını önlemek için bileşimleri belirlenir.

Referanslar

1. Daniel C. Harris. (2007). Kantitatif Kimyasal Analiz. (Yedinci baskı). WH Freeman ve Şirketi.
2. Encyclopaedia Britannica'nın Editörleri. (31 Ocak 2018). Kantitatif kimyasal analiz. Encyclopædia Britannica. Britannica.com'dan kurtarıldı
3. Bölüm 1, Kantitatif Kimyasal Analize Giriş. Kurtarıldığı yer: 5.csudh.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Haziran 2018). Kimyada Kantitatif Analizi Anlamak. Kurtarıldı: thinkco.com
5. Malzeme Değerlendirmesi ve Mühendisliği. (2019). Kantitatif Kimyasal Analiz. Mee-inc.com adresinden kurtarıldı
6. Xin Wen. (2008). Kantitatif Analiz (CHEM 201). . Kurtarıldı: calstatela.edu