Analitik kimya, kimyanın bir dalıdır ve maddelerin bileşimi, yapısı ve miktarının belirlenmesi ile ilgilenir. Analitik kimya, bir numunedeki bileşenlerin tanımlanması ve nicel olarak ölçülmesi için çeşitli teknikler ve yöntemler kullanır. Bu teknikler, genellikle numunenin kimyasal özelliklerini inceleyen ve analiz eden bir dizi laboratuvar tekniği ve cihazı içerir.
Analitik kimyanın başlıca hedefleri:
Tanımlama: Bir numunedeki bileşenlerin türünü ve özelliklerini tanımlama.
Niceliksel Analiz: Numunedeki bileşenlerin miktarını belirleme.
Kalitatif Analiz: Numunedeki bileşenlerin türünü belirleme.
Numune Hazırlığı: Analiz için numunenin uygun bir şekilde hazırlanması.
Analiz Yöntemlerinin Geliştirilmesi: Yeni ve daha hassas analiz yöntemlerinin geliştirilmesi.
Kısaca; Analitik kimya, Kimya bilimine bağlı ana bilim dallarından biridir. Belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da kimyasal bileşenlerinden bir bölümünün nitelik ve niceliğinin incelendiği bilim dalıdır.
Analitik kimya, klasik, ıslak kimyasal yöntemlerden ve modern, enstrümantal yöntemlerden oluşur. Klasik nitel yöntemler, yağış, ekstraksiyon ve damıtma gibi ayrımları kullanır. Tanım renk, koku, erime noktası, kaynama noktası, radyoaktivite veya reaktivite farklılıklarına dayanabilir. Klasik niceliksel analiz miktarı nicelikselleştirmek için kütle veya hacim değişiklikleri kullanır. Kromatografi, elektroforez veya alan akış fraksiyonlamasını kullanarak numuneleri ayırmak için enstrümantal yöntemler kullanılabilir. Daha sonra nitel ve nicel analiz genellikle aynı aletle yapılabilir ve ışık etkileşimi, ısı etkileşimi, elektrik alanları veya manyetik alanlar kullanılabilir. Genellikle aynı enstrüman bir analiti ayrı, tanımlayabilir ve niceleyebilir.
Analitik kimya, aynı zamanda, deney tasarımı, kimyometride iyileştirmeler ve yeni ölçme araçlarının oluşturulması üzerine odaklanmaktadır. Analitik kimya, adli tıp, tıp, bilim ve mühendislik alanlarında geniş uygulamalara sahiptir.
Analitik Kimya Türleri
Klasik yöntemler
Bu nitel analizde bakırın varlığı alevin mavimsi-yeşil rengiyle gösterilir
Modern analitik kimya, sofistike enstrümantasyonun egemenliğine girmesine rağmen, analitik kimyanın kökleri ve modern enstrümanlarda kullanılan bazı ilkeler, günümüzde çoğu kez hala kullanılan geleneksel tekniklerden kaynaklanmaktadır. Bu teknikler aynı zamanda en lisanslı analitik kimya eğitim laboratuarlarının belkemiğini oluşturmaya eğilimlidir.
Nitel analiz
Niteliksel bir analiz, belirli bir bileşiğin varlığını veya yokluğunu belirler, ancak kütle veya konsantrasyonu belirlemez. Tanım gereği, nitel analizler miktarı ölçmez.
Kimyasal testler
Örneğin, altın için asit testi ve kan varlığı için Kastle-Meyer testi gibi sayısız nitel kimyasal testler vardır.
Alev testi
İnorganik nitel analiz genellikle, olasılık aralıklarını ortadan kaldıran ve şüpheli iyonları teyit eden bir testle teyit eden bir dizi reaksiyon gerçekleştirerek belirli, genellikle sulu, iyonların veya elementlerin varlığını teyit eden sistematik bir düzene ilişkindir. Bazen küçük karbon içeren iyonlar bu şemalara dahil edilir. Modern enstrümantasyonla bu testler nadiren kullanılır, ancak eğitim amacıyla, saha çalışmalarında veya en son teknolojiye sahip araçlara erişilemeyen veya uygun olmayan diğer durumlarda faydalı olabilir.
Nicel analiz
Gravimetrik analiz
Gravimetrik analiz, numuneyi, bir miktar dönüştürmeden önce ve / veya sonra tartarak mevcut miktarı belirlemeyi içerir. Lisans eğitiminde yaygın olarak kullanılan bir örnek, suyun uzaklaştırılması için numunenin ısıtılmasıyla ağırlıktaki farkın su kaybına bağlı olarak bir hidratdaki su miktarının belirlenmesidir.
Hacimsel analiz
Titrasyon, bir eşdeğerlik noktasına erişilinceye kadar analiz edilen bir çözeltiye bir reaktan eklenmesini içerir. Genellikle analiz edilen çözeltideki malzeme miktarı belirlenebilir. Orta öğretim süresince kimyasını alanlara en çok aşina olan şey, renk değişikliği göstergesi içeren asit-baz titrasyonudur. Diğer titrasyon türleri, örneğin potansiyometrik titrasyonlar vardır. Bu titrasyonlar, bazı eşdeğerlik noktalarına ulaşmak için farklı göstergeler kullanabilir.
Termal analiz
Kalorimetri ve termogravimetrik analiz bir maddenin ve ısının etkileşimini ölçer.
Ayırma
Ayırma işlemleri, malzeme karışımlarının karmaşıklığını azaltmak için kullanılır. Kromatografi, elektroforez ve Alan Akışı Fraksiyonu bu alanı temsil eder.
Hibrit teknikler
Yukarıdaki tekniklerin kombinasyonları, “melez” veya “tireleme” tekniği üretmektedir. Günümüzde birçok örnek popüler haldedir ve yeni melez teknikler geliştirilmektedir. Örneğin gaz kromatografisi-kütle spektrometresi, gaz kromatografisi-kızıl ötesi spektroskopisi, sıvı kromatografisi-kütle spektrometresi, sıvı kromatografisi-NMR spektroskopisi. Sıvı kromatografi-kızıl ötesi spektroskopi ve kapiler elektroforez-kütle spektrometresi.
Tireleme ayrıştırma teknikleri, kimyasalları çözeltilerden algılayan ve ayıran iki (veya daha fazla) tekniğin bir kombinasyonunu ifade eder. Çoğu zaman diğer teknik bir miktar kromatografidir. Tireli teknikler, kimya ve biyokimyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Tire yerine bazen bir eğik çizgi kullanılır; özellikle de yöntemlerden birinin adının kendisi tire içeriyorsa.
Mikroskopla inceleme
Tek moleküllerin, tek hücrelerin, biyolojik dokuların ve nanomalzemelerin görselleştirilmesi analitik bilimde önemli ve çekici bir yaklaşımdır. Ayrıca, diğer geleneksel analitik araçlarla hibridizasyon, analitik bilimde devrim yaratıyor. Mikroskopi üç farklı alana ayrılabilir: optik mikroskopi, elektron mikroskopisi ve taramalı prob mikroskopisi. Son zamanlarda, bu alan bilgisayar ve kamera sanayilerinin hızla gelişmesi nedeniyle hızla ilerlemektedir.