Аналитическая химия, наряду с качественным, количественным, структурным и технологическим анализами, играет важную научную и прикладную роль. Она вносит значительный вклад в развитие ряда наук, особенно естественных и технических. Это незаменимый инструмент для контроля и оптимизации многих процессов. И, прежде всего, предоставляет полезную информацию об изучаемых материалах.
Аналитическая химия является междисциплинарной областью науки, объединяющей элементы таких областей, как химия, физика, математика, биология и инженерия. Она занимается открытием, разработкой и развитием законов, методов и аналитических приемов, направленных на то, чтобы с установленной точностью и достоверностью ответить на вопрос о качественном и количественном составе изучаемого материального объекта.
Инструментом, который используется для получения информации об анализируемом материале, является химический анализ. Это понятие имеет прямое отношение к практическому использованию аналитической химии в исследовательских центрах и химических лабораториях посредством использования соответствующих аналитических методов.
Аналитическая химия является важным столпом, который позволяет определить качественный и количественный состав данного объекта и, таким образом, создать его характеристику. Это один из элементов, который отвечает за качество химических веществ, используемых во многих областях экономики. Химический анализ можно разделить на четыре основные области:
Аналитическая химия в основном занимается разработкой и утверждением аналитических методов для эффективного обнаружения искомых веществ в различных матрицах и с предполагаемой точностью. Чтобы химический анализ был эффективным, важно правильно спланировать и выполнить различные этапы аналитического процесса.
Отбор проб – самый важный этап во всем процессе определения аналита. Исследуемый материал должен быть получен репрезентативно, чтобы он представлял свойства всего объекта. Ошибки на этом этапе необратимы и приводят к неверным конечным результатам.
Подготовка пробы для анализа — заключается в том, чтобы при необходимости выделить определяемый компонент из матрицы, что, особенно в биологических пробах, довольно сложно и нарушает точность аналитических измерений. На этом этапе, помимо удаления мешающих веществ, происходит дериватизация аналитов. Этот процесс заключается в преобразовании определяемого компонента в форму, обладающую свойствами, соответствующими аналитическому методу.
Измерение — во время измерения конкретная физико-химическая характеристика измеряется с использованием соответствующего метода. В результате измерения аналитики получают аналитический сигнал. Методика измерения должна быть выбрана таким образом, чтобы данный аналит определялся с достаточной точностью, прецизионностью и чувствительностью.
Обработка и толкование результатов – в настоящее время большинство аналитических приборов подключено к компьютерным системам, благодаря чему сигнал, полученный при анализе после преобразований, представляется в виде, например, концентрации. Тем не менее, некоторые измерения должны быть правильно преобразованы, и, таким образом, должен быть получен окончательный результат. Заключительный этап – содержательно-статистическая оценка полученной информации.
Качественный анализ дает ответы на вопрос: какие соединения находятся в исследуемом материале. Его задачей является обнаружение отдельных элементов или ионов, входящих в состав пробы. Это важный инструмент, особенно для материалов с неизвестной химической структурой. Качественный анализ имеет большое значение, поскольку выбор дальнейшей аналитической процедуры зависит от полученных результатов. Качественное определение заключается в превращении отдельных аналитов в результате химической реакции в новые соединения, свойства которых заранее известны (цвет, растворимость и др.). Катионы и анионы анализируются отдельно. Кроме того, катионы делятся на пять аналитических групп, а анионы – на семь. Также качественному анализу подвергаются соли, сплавы металлов, минералы и функциональные группы.
Он занимается количественным определением содержания элементов и ионов, которые ранее были обнаружены качественным анализом. Количественный анализ делится на классический химический анализ, инструментальный анализ и анализ следов. Классические методы основаны на измерении массы или объема данного компонента. Для измерения массы применяются весовой и электрогравиметрический анализы, а также некоторые методы газового анализа. Измерение объема в основном используется в методах титрования (например, pH-метрическое, потенциометрическое, спектрофотометрическое или радиометрическое титрование). Инструментальные анализы особенно широко используются в научных и коммерческих лабораториях. Они основаны на измерении переменного физико-химического свойства, которое пропорционально концентрации компонента. Анализ следов основан на измерении содержания ингредиентов при чрезвычайно низком уровне концентрации. Он включает в себя специальные процедуры подготовки проб, их концентрации и измерения измеряемой величины.
Он основан на определении строения химических молекул. В результате структурного анализа определяется атомный состав соединений – сколько их и каковы они, а также как они соединяются друг с другом. Это раздел аналитической химии, который находит особое применение в научных подразделениях. Информация, полученная в ходе структурного анализа, расширяет представления о строении многих химических соединений.
Найдите свое место в группе PCC. Узнайте о нашем предложении и развивайтесь вместе с нами.
Неоплачиваемая программа летней стажировки для студентов и выпускников всех специальностей.
