Tecniche di chimica analitica

La chimica analitica è una scienza in cui i materiali sono separati, identificati e quantificati. Le tecniche utilizzate in questo ramo di chimica sono definite come il prodotto chimico o i principi fisici impiegati per studiare una sostanza che deve essere analizzata (l'analito). Le tecniche per l'avanzamento dei questi obiettivi possono combinarsi o ciascuno può essere fatto esclusivamente. L'identificazione della materia allo studio è realizzata facendo uso dell'analisi qualitativa, mentre l'analisi quantitativa è usata per determinare quanto (concentrazione o somma totale relativa) della sostanza è presente nell'analito.

Le tecniche utilizzate nella chemica analitica includono:

Tecniche classiche

Tecniche qualitative classiche

Tecniche di separazione

  • Precipitazione: Ciò è un metodo gravimetrico in cui i reattivi ed i prodotti di una reazione chimica sono usati per analizzare una sostanza. Gli ioni metallici di molti elementi possono prendparteere ad una reazione con gli ioni negativi per formare una nuova sostanza insolubile chiamata il precipitato, che si sistema al fondo della soluzione. Ciò è filtrata e lavata. La massa del solido precipitato è inserita nell'equazione chimica pertinente per calcolare la somma totale o la quantità relativa (concentrazione) di composti ionici in soluzione.

  • Estrazione: Ciò è una procedura in cui una sostanza è eliminata da una matrice, entrambe che hanno luogo in due fasi immiscibili. Un esempio classico è dell'estrazione di un composto organico a partire da una fase acquosa in una fase organica. La tecnica più comunemente usata per l'estrazione di un composto da una soluzione acquosa è estrazione liquido-liquido (LLE). Il movimento del soluto è basato sul termine di equilibrio delle due fasi, come descritto dalla teoria della partizione. L'estrazione di fase solida (SPE) è un metodo ampiamente usato di preparato del campione usato per separare ed arricchire le componenti depurative dalla soluzione acquosa. Molte tecniche avanzate dell'estrazione egualmente stanno sviluppande.

  • Derivazione: Ciò è un trattamento di evaporazione e di condensazione tramite cui una componente è separata da una miscela dei liquidi. È basata sopra la differenza nei punti di ebollizione o la volatilità fra le varie sostanze presenti nella miscela.

Tecniche dell'identificazione:

Questi sono basati su colore, odore, fondentesi e beni radioattivi o reattivi dei punti di ebollizione, dell'analito.

Tecniche quantitative classiche

  • I metodi della titolazione comprendono la titolazione acido-base o complessometrica. Le guide acido-base della titolazione quantificano un acido o una base sconosciuto in soluzione trovando la sua concentrazione basata sulla quantità esatta di base o di acido avversaria richiesto per neutralizzarla. È basata sulla reazione di neutralizzazione. La titolazione complessometrica è un modulo dell'analisi volumetrica. Il punto finale della titolazione è la formazione di complesso colorato caratteristica, che è solitamente un complesso del metallo. Così le miscele degli ioni del metallo possono essere caratterizzate.

  • Le tecniche gravimetriche usano la precipitazione o la volatilizzazione per determinare la massa dell'analito dalle sue varie tecniche ioniche del Massachusetts è usata, come precipitazione, volatilizzazione, o electroanalytical.

  • Tecniche coulombmetriche: Questo insieme delle tecniche contribuisce a determinare la massa della materia trasformata tramite elettrolisi dalla quantità di corrente elettrica usata o prodotta durante la reazione.

Tecniche strumentali

Le tecniche strumentali sempre più sono impiegate ai livelli elevati della ricerca e lo stesso strumento è spesso sufficiente per separare, identificare e quantificare l'analito.

Tecniche di separazione strumentali:

  • Cromatografia:

Questa tecnica usa una fase mobile in cui la miscela è presentata. Ciò è passata con la fase stazionaria. dovuto le tariffe differenti a cui le componenti del viaggio della miscela con la fase stazionaria, essi possono essere separate. La velocità di viaggio è basata sul coefficiente della partizione del composto che determina il periodo della conservazione sulla fase stazionaria.

La cromatografia liquida a alta pressione (HPLC) è una tecnica in cui l'analito è contenuto in una fase mobile (quali metanolo o acetonitrile con acqua o soluzione tampone) passata attraverso una colonna dell'acciaio inossidabile che è fra 1 e 25 cm di di lunghezza e meno di 1,0 millimetri - 4,6 millimetri di diametro interno, riempita strettamente di particelle della dimensione del micron permettendo che le varie componenti di una miscela non volatile complessa separino rapido.

La concentrazione definitiva è risoluta facendo uso dei calcoli automatizzati basati sugli output agli importi variabili del composto organico.

Credito: smereka/Shutterstock.com

  • C'è numerosi tipi di cromatografie basati sopra:

    • la forma del letto, vale a dire, della colonna e di planare (documento o cromatografia su strato sottile)
    • lo stato fisico della fase mobile, vale a dire, del gas e del liquido. La gascromatografia (GC) è metodo impiegato per separare i campioni che contengono i composti organici volatili. La colonna capillare tipica di GASCROMATOGRAFIA è un tubo 10-60 m. lungo e di lunghezza 0.1-0.5 millimetri, fatto della silice con la fase stazionaria composta di polimero di silicone ricoperto sull'interno.
    • il meccanismo della separazione, quali scambio ionico (che usa le spese differenti sulle particelle ionizzate per separarli) e cromatografia di dimensione-esclusione basata sul loro diametro idrodinamico
    • altre tecniche speciali quali cromatografia in controfase (con una fase mobile più polare), cromatografia bidimensionale (facendo uso di due colonne nell'ordine con differenti beni fisici e chimici per risolvere più componenti) e cromatografia idrofoba di interazione (basata sulle interazioni idrofobe fra le proteine e la matrice)
  • Elettroforesi

Ciò impiega un campo elettrico per separare le particelle in un liquido a causa dello sviluppo di un'interfaccia fatta pagare fra loro

  • Frazionamento di flusso di campo

In questa tecnica una sospensione o una soluzione fluida è alimentata attraverso un canale stretto e un campo si applica perpendicolarmente a, inducendo le particelle all'interno del campo a separare a causa della loro mobilità variante in risposta alla forza di campo.

Tecniche qualitative e quantitative strumentali

Questi possono utilizzare l'indicatore luminoso, elettromagnetico, il calore e le combinazioni di questi per identificare gli analiti, includenti:

  • Spettrometria: Ciò utilizza gli strumenti che possono isolare le particelle basate sui vari beni quali la massa, lo slancio o l'energia. Comprende le tecniche quale spettrometria di ione-mobilità basata sulla mobilità delle particelle ionizzate in un gas inerte, o la spettrometria di massa che misura il rapporto della massa alla tassa degli ioni.

  • Spettrofotometria: In questa tecnica, un materiale o una componente è identificato dal suo riflesso o trasmissione di indicatore luminoso, che dipende dalla lunghezza d'onda. Può essere basato sull'uso di indicatore luminoso visibile, quasi-ultravioletto o vicino all'infrarosso. Può essere usato per studiare i gas, i solidi o le soluzioni.

Riferimenti

  1. https://www.newcastle.edu.au/course/CHEM2110
  2. https://www.ntnu.edu/studies/courses/KJ2050#tab=omEmnet
  3. http://www.csudh.edu/oliver/che230/textbook/ch03.htm
  4. http://separate.ustc.edu.cn/sites/default/files/field/attachments/extraction%20techniques%20in%20analytical%20science%EF%BC%88%E8%8B%B1%E6%96%87%EF%BC%89_0.pdf
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Field_flow_fractionation
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Spectrophotometry
  7. http://www.oswego.edu/~kadima/CHE425/chapter1_all_one%20slide%20per%20handout.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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