Химичен анализ , химия, определяне на физичните свойства или химикали състав на проби от материя. Голям набор от систематични процедури, предназначени за тези цели, непрекъснато се развива в тясна връзка с развитието на други клонове на физическите науки от самото им начало.
с какво е известен Едуин Хъбъл
pH хартия Лента от pH хартия, поставена върху образеца, с таблица за сравнение. Кристина Ричардс / Shutterstock.com
Химичен анализ, който разчита на използването на измервания , се разделя на две категории в зависимост от начина, по който се извършват анализите. Класическият анализ, наричан още мокър химичен анализ, се състои от тях аналитичен техники, които не използват никакви механични или електронни инструменти, различни от везни. Методът обикновено разчита на химични реакции между анализирания материал (аналита) и реагент, който се добавя към аналита. Мокрите техники често зависят от образуването на продукт от химичната реакция, който лесно се открива и измерва. Например, продуктът може да бъде оцветен или да е твърдо вещество, което се утаява от разтвор.
Повечето химически анализи попадат във втората категория, която е инструментален анализ. Тя включва използването на инструмент, различен от везна, за извършване на анализа. За анализатора е на разположение богат асортимент от инструменти. В някои случаи инструментът се използва за характеризиране на химична реакция между аналита и добавен реагент; в други се използва за измерване на свойството на аналита. Инструменталният анализ се подразделя на категории въз основа на вида на използваната апаратура.
Както класическите, така и инструменталните количествени анализи могат да бъдат разделени на гравиметрични и обемни анализи. Гравиметричен анализ разчита на критична маса измерване . Като пример, разтвори, съдържащи хлоридни йони, могат да бъдат анализирани чрез добавяне на излишък от сребърен нитрат . Продуктът от реакцията, утайка от сребърен хлорид, се филтрува от разтвора, изсушава се и се претегля. Тъй като продуктът се образува чрез изчерпателна химическа реакция с аналита (т.е. практически целият аналит се утаява), масата на утайката може да се използва за изчисляване на първоначално наличното количество аналит.
Обемният анализ разчита на критично измерване на обема. Обикновено течен разтвор на химичен реагент (а титруване ) с известна концентрация се поставя в бюре, което представлява стъклена тръба с калибриран обемни дипломи. Титрантът се добавя постепенно, в процедура, наречена титруване, към аналита, докато химическата реакция завърши. Добавеният обем на титранта, който е достатъчно достатъчен да реагира с целия аналит, е точката на еквивалентност и може да се използва за изчисляване на количеството или концентрацията на аналита, който първоначално е присъствал.
След появата на химията изследователите трябва да знаят самоличността и количеството на материалите, с които работят. Следователно, развитието на химичния анализ е паралелно с развитието на химията. Шведският учен от 18-ти век Торберн Бергман обикновено се счита за основател на неорганичен качествен и количествен химичен анализ. Преди 20 век почти всички анализи се извършват по класически методи. Въпреки че в края на 19-ти век се предлагаха прости инструменти (като фотометри и апарати за електрогравиметричен анализ), инструменталният анализ процъфтява чак през 20-ти век. Разработването на електроника по време на Втората световна война и последвалото широко разпространение на цифровите компютри ускориха преминаването от класически към инструментален анализ в повечето лаборатории. Въпреки че повечето анализи понастоящем се извършват инструментално, все още има нужда от някои класически анализи.
leonardo da vinci роден и починал
Основните стъпки, които се извършват по време на химичен анализ, са следните: (1) вземане на проби, (2) предварителна обработка на полеви проби, (3) лабораторно лечение, (4) лабораторен анализ, (5) изчисления и (6) представяне на резултатите. Всяка трябва да се изпълни правилно, за да бъде аналитичният резултат точен. Някои аналитични химици правят разлика между анализ, който включва всички стъпки, и анализ, който е лабораторната част на анализа.
По време на този начален етап на анализ, част от насипния материал се отстранява, за да бъде анализиран. Порцията трябва да бъде избрана така, че да е представителна за насипния материал. За да помогне в това, статистиката се използва като ръководство за определяне на размера на извадката и броя на пробите. При избора на програма за вземане на проби е важно анализаторът да има подробно описание на информацията, която се изисква от анализа, оценка на точността, която трябва да бъде постигната, и оценка на времето и парите, които могат да бъдат изразходвани за вземане на проби. Струва си да се обсъди с потребителите на аналитичните резултати вида на желаните данни. Резултатите могат да предоставят ненужна или недостатъчна информация, ако процедурата за вземане на проби е прекомерна или неадекватна.
Обикновено точността на анализа се увеличава чрез получаване на множество проби на различни места (и времена) в насипния материал. Като пример, анализът на езерото за химически замърсител вероятно ще даде неточни резултати, ако езерото се вземе проба само в центъра и на повърхността. За предпочитане е да вземете проби от езерото на няколко места около него периферия както и на няколко дълбочини близо до центъра му. The хомогенност от насипния материал влияе върху броя на необходимите проби. Ако материалът е хомогенен , изисква се само една проба. Необходими са повече проби, за да се получи точен аналитичен резултат, когато насипният материал е разнородни . Недостатъците на вземането на по-голям брой проби са добавеното време и разходи. Малко лаборатории могат да си позволят масивни програми за вземане на проби.
