Chimie analitică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Chimia analitică este disciplina stiinţifică ce dezvoltă şi aplică metode, instrumente şi strategii în scopul obţinerii de informaţii cu privire la compoziţia şi natura elementelor (Federaţia Europeană a Societăţilor de Chimie).

Cuprins 1 Istoric 2 Metode 3 Ramuri 4 Tehnici

[modifică] Istoric

Chimia analitică îşi are bazele poate în Robert Boyle (1627-1691) care prin publicarea lucrării sale “Skeptical Chemyst” introduce pentru prima dată termenul de analiză chimică. Mai târziu Lavoisier (1743-1794) arată că toate fenomenele chimice considerate până în acel moment haotice, puteau fi sistematizate în cadrul unor legi de combinare între elementele vechi şi noi; la lista elementelor care erau cunoscute - carbon, sulf, fosfor şi metale- el adaugă un nou element –oxigenul care împreună cu hidrogenul compune apa, şi azotul sau nitrogenul (fără viaţă). Conform acestui nou sistem el introduce 3 categorii de compuşi chimici:

• ACIZI, compuşi ai oxigenului cu metaloizi
• BAZE, combinaţia oxigenului cu metale
• SĂRURI, combinaţia acizilor cu bazele

Tot el este cel care înlocuieşte denumirile vechi ale substanţelor (ulei de tartru - oleum tartari per deliquum, zahăr de plumb, etc) cu denumirile actuale (carbonat de potasiu, acetat de plumb). Tot el fundamentează legea conservării materiei emise de către Lomonosov, care spune că trebuie să existe o egalitate între materia care intră în reacţie şi materia care iese din reacţie).

Urmează o întreagă serie de chimişti. Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) determină constituţia unui mare număr de compuşi anorganici şi de minerale; Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850); Friedrich Wöhler (1800-1882); Justus von Liebieg (1803-1873) fundamentează multe principii, legi care sunt valabile şi astăzi. Putem însă spune că fundamentarea chimiei analitice îi aparţine lui Wilhelm Ostwald, autorul lucrării “Die wissenschaftlichen Grundlagen der Analytischen Chemie”.

[modifică] Metode

Baza chimiei analitice o constituie metodele de analiză chimică, metode care pot fi definite ca fiind un ansamblu de principii şi procedee care pot permite identificarea şi eventual dozarea componentelor unei probe de analizat. Metodele analitice de analiză se caracterizează prin acurateţe, exactitate, sensibilitate, precizie şi selectivitate.

Chimia analitică a căpătat o foarte mare dezvoltare în sec XX-XXI datorită unei aparaturi tot mai sofisticate care permite identificarea compoziţiei materiei prime utilizate în procesul tehnologic (de exemplu în sinteza medicamentelor materiile prime trebuie să aibă o puritate foarte mare, de 99.99%), identificarea şi dozarea (eventual) a compuşilor intermediari şi a produşilor finali dintr- o linie tehnologică.

Domeniile de utilizare a chimiei analitice sunt foarte vaste în industria alimentară (aprecierea calităţii alimentelor), industria metalurgică (determinarea componenţei aliajelor), ecologie (determinarea şi identificarea poluanţilor), medicină (analiza lichidelor biologice), arheologie şi fizica semiconductorilor.

Însă pe lângă avantajele pe care le oferă, chimia analitică poate avea o serie de dezavantaje: este necesară prezenţa unui personal înalt calificat care să poată desfăşura toate activităţile cerute de o metodă analitică, de asemenea în cazul unor metode analitice trebuie efectuată o curbă de etalonare, o calibrare continuă a aparaturii mai ales în cazul metodelor instrumentale, costurile mari legate de aparatură şi de întreţinerea acesteia etc.

[modifică] Ramuri

== Chimia analitică este o ştiinţă care înglobează cunoştinţe din toate domeniile, începând cu chimia fizică şi terminând cu matematica şi informatica.

Ea cuprinde următoarele ramuri:

• analiza cantitativă anorganică, ce are drept obiect de studiu stabilirea prezenţei (absenţei) unui element sau compus anorganic într-o probă de analizat.
• analiza organică calitativă care stabileşte prezenţa (absenţa) unui compus organic sau grupă funcţională într-o probă de analizat.
• analiza cantitativă stabileşte cantitatea unui element sau a unei substanţe dintr-o probă de analizat.

Si am incalecat pe o sa si am spus povestea asa.

[modifică] Tehnici

Chimia analitică cuprinde o serie de tehnici de detectare şi determinare a compoziţiei probelor de analizat:

• Separarea chimică pentru măsurarea şi determinarea masei sau volumului unui produs. Acest proces este esenţial de exemplu atunci când se lucrează cu amestecuri de substanţe, cum ar fi extractele organice. Datorită apariţiei unor metode moderne de identificare cum ar fi HPLC (high performance liquid chromatography), această metodă nu mai este folosită decât arareori sau deloc.

• Titrimetria este o tehnică care se foloseşte pentru determinarea cantitaţii de constituent.

• Spectroscopia: determinarea unei substanţe pe baza absorbţiei şi emisiei luminii, dar şi a altor tipuri de radiaţie (IR, UV-Vis). Metoda include AAS (atomic absorbtion spectroscopy), NMR (nuclear magnetic resonance)şi NAA (neutron activation analysis).

• Spectrometria de masă, utilizată pentru determinarea masei moleculare, compoziţia substanţei, are la bază analizarea moleculei prin ionizare şi observarea comportamentului în câmpul electric sau magnetic.

• Tehnici analitice care combină una sau mai multe metode, aşa numitele tehnici hibride :ICP-MS (Inductively-Coupled Plasma - Mass Spectrometry), metodă care foloseşte volatilizarea substanţei în prima etapă, iar apoi măsurarea concentraţiei substanţei. Prima etapă poate include şi tehnici de separare, cum ar fi cromatografia.

• Tehnici care implică volatilizarea substanţei de analizat pentru a o descompune în atomi liberi, iar apoi măsurarea frecvenţei de absorbţie sau de emisie a atomilor respectivi. Metoda are dezavantajul că proba de analizat este complet distrusă, precum şi toate elementele care o alcătuiesc. Aceste tehnici includ AAS (spectroscopia atomică de absorbţie) şi ICP-MS ICP-AES.

• GS/MS (Gas Chromatography/Mass Spectometry), tehnică hibridă utilizată la compuşii organici volatili. Compuşii sunt separaţi pe coloana cromatografică, apoi sunt introduşi prin intermediul unei interfeţe speciale în camera de ionizare a spectrometrului de masă. Compuşii sunt ionizaţi (fie prin impact electronic sau prin ionizare chimică) apoi acceleraţi printr-un câmp electromagnetic controlat. Timpul de trecere precum şi voltajul aplicat exact la momentul de impact sunt unice pentru compuşii de aceeaşi masă. În acest fel, timpul de retenţie şi masa sunt măsurate pentru fiecare compus în parte.