Das quantitative Analyse in der Chemie, Wie in jeder anderen Disziplin besteht es im Wesentlichen darin, die Mengen eines bestimmten Stoffes zu bestimmen. Diese Analysen beantworten die Frage "Wie viel gibt es?" eines Stoffes in verschiedenen Proben; von Boden, Meeren, Flüssen, Erfrischungsgetränken, Flüssigkeiten, Pflanzenextrakten, Tieren, Feststoffen, Kristallen, unter vielen anderen.
Die Frage "Wie viel gibt es?" Es wurde formuliert, seit der Mensch das Interesse hatte, beispielsweise Mineralien und Edelsteine, Öle und Gewürze zu extrahieren, mit der festen Absicht, sie zu kommerzialisieren. Geld ist auch heute noch einer der Hauptgründe dafür quantifizieren eine Substanz oder ein Analyt.
Ein Mineral kann goldreicher sein als ein anderes. Um dies herauszufinden, muss die Centesimalzusammensetzung der beiden Mineralien bestimmt werden, und diejenige mit dem höchsten Goldanteil ist eine attraktivere Quelle für die Gewinnung des begehrten Metalls. Gleiches gilt für fremde oder radioaktive Metalle.
Die zu quantifizierenden Techniken, auf denen quantitative Analysen basieren, sind sehr vielfältig und vielfältig. Jedes impliziert eine eigene Spezialisierung sowie seine tiefen theoretischen Grundlagen. Der Punkt, an dem sie alle zusammenlaufen, ist jedoch immer die Beantwortung derselben bereits erwähnten Frage. Frage, die über Qualität, Reinheit, Leistung, Zuverlässigkeit usw. spricht..
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Um einen Stoff oder ein Material zu quantifizieren, ist es wichtig, seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften messen zu können. Die ausgewählte Eigenschaft hängt von der Substanz und der verwendeten Technik ab. Ein nützlicher Hinweis, um zu erkennen, dass eine Analysetechnik quantifizieren kann, ist, dass sie das Suffix am Ende ihres Namens hat -Meter.
Zum Beispiel sind die beiden klassischen Messtechniken in der analytischen Chemie Gravimetrie (Massenmessung) und die Volumetrie (Volumenmessung).
Sie gelten als klassisch, weil sie im Prinzip keine zu hoch entwickelten Instrumente oder die Verwendung elektromagnetischer Strahlung benötigen. aber analytische Waagen, Mörtel, Tiegel und Glaswaren.
In der Gravimetrie wird fast immer versucht, nach einer Reihe von methodischen Schritten, zu denen die Masse bestimmt wird, einen Niederschlag zu erhalten..
Eine Technik zur Quantifizierung von Chloridionen in einer Probe besteht beispielsweise darin, sie als Silberchlorid, AgCl, auszufällen; ein milchig weißer Niederschlag, der gewogen werden kann.
Ein weiteres einfaches Beispiel ist die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts eines Körpers, Materials oder Feststoffs..
Dazu wird zuerst die Masse des Feststoffs gewogen, bevor er bei etwa 100 ° C in einen Ofen gegeben wird, der lang genug ist, damit das Wasser verdampfen kann. Danach wird es erneut gewogen und die Differenz zwischen der Endmasse und der Ausgangsmasse ist gleich der Masse des verdampften Wassers; das heißt, sein Feuchtigkeitsgehalt,% H.zweiODER.
Wenn diese Analyse an Wassermelonen durchgeführt würde, wäre es nicht überraschend, dass ihre% H.zweiOder es war zu hoch (~ 95%); Bei den sogenannten Nüssen ist zu erwarten, dass sie wenig Wasser enthalten (% H.zweiODER < 10%), característica a la cual se les adjudica ese nombre.
Andererseits arbeitet die Volumetrie mit Volumina, aus denen nach Anwendung von Titrationen die Konzentration der gelösten Spezies von Interesse extrahiert wird. Beispielsweise kann ein Analyt, dessen Farbe für eine bestimmte Reaktion empfindlich ist, durch kolorimetrische Titrationen bestimmt werden..
Ebenso kann die Säurezahl (AI) der Öle (essbar oder nicht) durch Säure-Base-Titrationen unter Verwendung einer Lösung einer standardisierten starken Base (üblicherweise KOH oder NaOH) bestimmt werden. Mit AI-Werten können neben anderen Parametern verschiedene Arten von Ölen charakterisiert und nach ihren Quellen und anderen Variablen klassifiziert werden..
Diese analytischen Messungen ergeben immer ein Ergebnis, das von einer physikalischen Einheit (und ihren experimentellen Fehlern) begleitet wird. Was ist die Konzentration? Wie rein ist die Probe? Stellt die angegebene Menge ein Gesundheitsrisiko dar? Was war die Ausbeute der Reaktion?
Diese und weitere Fragen werden nach Messungen und Datenverarbeitung beantwortet.
"Mit demselben Stab, mit dem Sie Ihre Standards messen, messen Sie Ihre Proben." Und dieser hypothetische Stab wird Unterteilungen und Unterteilungen aufweisen, die jeweils unterschiedliche Größen der Analyteneigenschaft aufweisen, die mit ihrer Konzentration korreliert. Diese Größen oder Werte werden schließlich mit denen verglichen, die beim Messen der Eigenschaft des Analyten erhalten wurden..
Zu diesem Zweck muss immer eine Kalibrierungskurve aus einer Auswahl von Standards oder Standards erstellt werden, deren Konzentrationen zuvor bekannt sind..
Und wie kann man sie im Voraus kennen? Weil es sich um unabhängige Variablen handelt: Der Analytiker entscheidet je nach Art der Probe oder Analyse, wie viel des Musters wiegt.
Ein hypothetisches Beispiel könnte die Untersuchung des Gehalts an Zucker oder Gesamtkohlenhydraten zahlreicher Pilzfamilien sein. Das Muster, das sich aus den zuvor durch qualitative Analyse der Pilze nachgewiesenen Zuckern zusammensetzt, sollte idealerweise die organische Matrix der Proben perfekt nachahmen..
Dann reagieren die Muster vorbereitet und verursachen eine Farbänderung. Wenn seine Intensität durch UV-Vis-Spektroskopie gemessen wird, kann er mit den Intensitäten der von den Zuckern in den Proben emittierten Farben verglichen werden; und somit durch eine mathematische Clearance den Gehalt an Gesamtzucker bestimmen.
Sobald dies geschehen ist, kann aus den Proben eine Kalibrierungskurve erstellt werden, so dass andere Pilze (aus derselben Region oder demselben Land) ihren Zucker direkt bestimmen können, ohne andere Standards herzustellen..
Bei quantitativen Analysen gibt es viele Variablen, die je nach Art der Studie streng behandelt werden müssen. Oft reicht es nicht aus, nur links und rechts Proben zu sammeln. Wo wird es gesammelt? Ist es von Bedeutung? Welche Mengen? Welche Vorbehandlung und andere Verfahren werden durchgeführt??
Am Beispiel von Pilzen muss bekannt sein, aus welchen Familien der Zucker bestimmt wird, in welchen Plantagen oder natürlichen Ursprüngen sie gesammelt werden, zu welcher Jahreszeit, zu den orografischen Merkmalen usw. Nach dem Sammeln der Pilze (Öle, Körner, Tinten, Meteoriten, biologische Substanzen), was mit ihnen vor der quantitativen Analyse zu tun ist?
Einer quantitativen Analyse geht fast immer eine qualitative Analyse voraus; Identifizieren Sie die Verbindungen in den Proben, insbesondere wenn Sie zum ersten Mal damit arbeiten.
Einige Behandlungen können rein physikalisch sein: wie das Mahlen einer pflanzlichen Masse oder der Säureaufschluss eines Minerals. Andere hingegen sind chemisch: eine Veresterungsreaktion, saure oder basische Hydrolyse, Substitution, Aminierung usw., um so eine Spezies zu erzeugen, die mit der ausgewählten Technik leichter quantifiziert werden kann..
Einige alltägliche Beispiele für quantitative Analysen in der Chemie werden zum Abschluss erwähnt:
-Bestimmung des Alkoholgehalts von Bieren, Weinen und handwerklichen Getränken.
-Aus dem Urin eines Patienten kann bekannt sein, ob die Konzentration einer oder mehrerer Komponenten zunimmt oder abnimmt, was mit der Erkennung einer Krankheit zusammenhängt. Wenn ein Medikament im Urin ausgeschieden wird, kann ebenfalls festgestellt werden, wie viel des ersten Medikaments vom Körper "assimiliert" wurde..
-Bestimmung der zentesimalen Zusammensetzung von Mineralproben, terrestrisch oder außerirdisch.
-Bei einigen Rohproben wird das H / C-Verhältnis bestimmt, um den Aromatizitätsgrad von Rohölen aus verschiedenen Quellen zu vergleichen. Schwere Rohöle zeichnen sich durch ein H / C von weniger als 1 aus; Je leichter es ist, desto mehr H / C hat einen Wert über 1.
-Bestimmung der Nährstoffzusammensetzung von Lebensmitteln und essbaren Produkten.
-Untersuchungen zur Stabilität von Arzneimitteln im Rahmen der relevanten Qualitätsanalyse für deren Vermarktung und Lagerung.
-Überwachung des Verschmutzungsgrades durch Substanzen in Wasserproben aus Flüssen, Bächen, Lagunen oder Meeren. Ebenso wird die Zusammensetzung der gasförmigen Emanationen aus Fabriken bestimmt, um zu verhindern, dass sie große Mengen umweltschädlicher Gase entfernen..
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