مقالات

شیمی تجزیه انواع روش ها شاخه ها و کاربردهای آن

Analytical-chemistry-cover

شیمی تجزیه چیست؟

شیمی تجزیه شاخه ای از شیمی است که با تجزیه و تحلیل مواد مختلف سروکار دارد.

این روش شامل جداسازی ، شناسایی و کمی سازی ماده است.

شیمی تجزیه از روشهای کلاسیک همراه با روشهای مدرن با استفاده از ابزار علمی استفاده می کند.

شیمی تجزیه شامل روش های زیر است:

  • روند جداسازی گونه های شیمیایی مورد نیاز را که قرار است از مخلوط مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد ، جدا می کند.
  • شناسایی ماده تجزیه شده از طریق روش تجزیه و تحلیل کیفی حاصل می شود.
  • غلظت آنالیت در یک مخلوط معین را می توان با روش تجزیه و تحلیل کمی تعیین کرد.
  • امروزه ، رشته شیمی تجزیه به طور کلی شامل استفاده از ابزارهای پیشرفته و مدرن است.

با این حال ، اصولی که این ابزارها بر اساس آنها ساخته می شوند ، می توانند در تکنیک های سنتی تر جستجو شوند.

روش های مورد استفاده در شیمی تجزیه

روش های شیمی تجزیه

روش های شیمی تجزیه

روشهای مورد استفاده برای تعیین هویت و مقدار آنالیتها در زمینه شیمی تجزیه را می توان به طور کلی به روشهای کلاسیک و ابزاری تقسیم کرد.

1-روش های کلاسیک

روشهای کلاسیک بسیاری برای بررسی وجود یا عدم وجود یک ترکیب خاص در یک آنالیز داده شده وجود دارد. یکی از این نمونه ها آزمایش اسید برای طلا است.

نمونه دیگری از یک روش کلاسیک برای تجزیه و تحلیل کیفی ، آزمون Kastle-Meyer است که از فنل فتالئین به عنوان شاخصی برای بررسی وجود هموگلوبین در آنالیز داده شده استفاده می کند.

با آزمایش شعله می توان با قرار دادن آن در معرض شعله و مشاهده تغییر رنگ شعله ، وجود عناصر خاصی را در آنالیت بررسی کرد.

تجزیه و تحلیل Gravimetric یک روش کلاسیک برای تجزیه و تحلیل کمی است ، که می تواند در شیمی تحلیلی برای تعیین مقدار آب هیدرات با گرم کردن آن و محاسبه وزن آب از دست رفته مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از شناخته شده ترین روشهای کلاسیک تجزیه و تحلیل کمی ، تجزیه و تحلیل حجمی است (که به آن تیتراسیون نیز گفته می شود).

در روش تیتراسیون ، یک واکنش دهنده به آنالیت اضافه می شود تا زمانی که یک نقطه هم ارز بدست آید.

2-روش های ابزاری

طیف سنجی شامل اندازه گیری فعل و انفعال بین تابش الکترومغناطیسی و اتم ها یا مولکول های متعلق به یک نمونه است.

با کمک میدان های الکتریکی و میدان های مغناطیسی ، از روش طیف سنجی جرمی برای اندازه گیری نسبت جرم مولکول به بار آن استفاده می شود.

یک روش ابزاری رایج که در زمینه شیمی تحلیلی استفاده می شود ، تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی است.

در این روش ، آنالیت در یک سلول الکتروشیمیایی قرار می گیرد و ولتاژ یا جریان عبوری از آن اندازه گیری می شود.

فعل و انفعال بین آنالیت و انرژی به شکل گرما در رشته شیمی تحلیلی معروف به کالریمتری مورد مطالعه قرار می گیرد. کالری متر ابزاری است که برای اندازه گیری گرمای واکنش شیمیایی استفاده می شود.

می توان گفت که حتی اندازه گیری های بیولوژیکی نیز با کمک این شاخه از شیمی انجام می شود و این رشته به عنوان شیمی تجزیه و تحلیل زیستی شناخته می شود.

شاخه های شیمی تجزیه

دو زیر شاخه تحت شیمی تحلیلی قرار می گیرند ، یعنی تجزیه و تحلیل کمی و تجزیه و تحلیل کیفی که می تواند به شرح زیر توضیح داده شود.

این دو روش ستون فقرات بسیاری از آزمایشگاههای آموزشی شیمی تحلیلی را تشکیل می دهند.

1-تجزیه و تحلیل کمی

تجزیه و تحلیل کمی در شیمی تجزیه

تجزیه و تحلیل کمی در شیمی تجزیه

آنالیز کمی روشی برای تعیین مقدار مطلق یا نسبی در مورد غلظت یک یا چند ماده موجود در یک نمونه یا ترکیب است.

به عنوان مثال ، از یک ماده جامد ناشناخته نمونه بگیرید. ابتدا شیمیدانان از روش های “کیفی” برای شناسایی نوع ترکیب در نمونه استفاده می کنند.

سپس او روش تجزیه و تحلیل کمی را تعیین می کند تا مقدار دقیق یا مقدار ترکیب موجود در نمونه را تعیین کند.

برخی از تکنیک های تجزیه و تحلیل کمی شامل تجزیه و تحلیل وزن و تجزیه و تحلیل حجمی است.

2-تحلیل کیفی

کیفیت به معنای استاندارد یا ویژگی یک ماده است. از این رو ، روش تجزیه و تحلیل کیفی با تعیین کیفیت یک ترکیب خاص ، صرف نظر از کمیت یا غلظت آن ، سروکار دارد.

به عبارت ساده تر ، تجزیه و تحلیل کیفی مقدار ماده را اندازه گیری نمی کند بلکه کیفیت آن ماده را اندازه گیری می کند.

یکی از بهترین نمونه های این نوع روش ها مشاهده واکنش شیمیایی است که آیا تغییری در رنگ ایجاد می شود یا خیر.

روش تجزیه و تحلیل کیفی را می توان به روش های مختلف مانند آزمایش های شیمیایی ، آزمایش شعله و غیره اندازه گیری کرد.

چندین آزمایش از این دست به طور گسترده ای در تجزیه و تحلیل نمک (شناسایی کاتیون و آنیون نمک های غیر آلی) استفاده می شود.

3-اهمیت شیمی تجزیه

شیمی تحلیلی شاخه ای است که تقریباً در همه مدارس و دانشگاه ها  تدریس می شود.

اما کاربردهای بسیاری از جمله در مواردی که در زیر به آن اشاره شده است دارد:

  • صنایع دارویی
  • کارخانجات مواد غذایی
  • صنایع شیمیایی
  • صنایع کشاورزی
  • آزمایشگاه های علمی

ابزار مورد استفاده برای این منظور بسیار گران قیمت است جوری که فرد نمی تواند در خانه از عهده تهیه آن برآید.

کاربردهای شیمی تجزیه

برخی از کاربردهای مهم این شاخه از شیمی در زیر ذکر شده است.

  • ماندگاری بسیاری از داروها با کمک شیمی تجزیه تعیین می شود.
  • با این روش خاک را برای بررسی غلظت مناسب مواد معدنی و مواد مغذی لازم برای رشد گیاه مورد آزمایش قرار گیرد.
  • این ماده در فرآیند کروماتوگرافی که در آن نمونه های خون یک فرد طبقه بندی می شود ، استفاده می شود.
  • غلظت باقی مانده سموم دفع آفات و آلاینده ها در یک نمونه غذایی مشخص نیز از طریق شیمی تحلیلی قابل تعیین است.
  • همچنین در آزمایش نمونه خون سطح کلسترول و گلوکز ، کاربردهای مهمی در پزشکی دارد.
  • شیمی تجزیه بخشی جدایی ناپذیر از علوم پزشکی قانونی ، تجزیه و تحلیل بالینی و حتی تجزیه و تحلیل محیط است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.