فهم التحليل الكمي في الكيمياء

يشير التحليل الكمي إلى تحديد مقدار مكون معين في العينة. يمكن التعبير عن الكمية من حيث كتلةأو التركيز أو الوفرة النسبية لمكون أو كل مكونات العينة. فيما يلي بعض عينات نتائج التحليل الكمي:

• يحتوي الركاز على 42.88٪ من الفضة بالكتلة.
• نتج عن التفاعل الكيميائي 3.22 مول من المنتج.
• الحل هو 0.102 مولار صوديوم.

التحليل النوعي يروي "ما" في العينة ، بينما يُستخدم التحليل الكمي لإخبار "كم" في العينة. غالبًا ما يتم استخدام هذين النوعين من التحليل معًا ويعتبران أمثلة على الكيمياء التحليلية.

يتم استخدام العديد من الطرق لتحديد العينة. يمكن تصنيفها على نطاق واسع على أنها طرق فيزيائية أو كيميائية.

تقيس الطرق الفيزيائية خاصية فيزيائية ، مثل امتزاز الضوء والكثافة والحساسية المغناطيسية. تتضمن الأمثلة على الطرق الفيزيائية ما يلي:

• مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)
• مطياف الانبعاث الذري (AES)
• مطيافية أشعة إكس المتفرقة للطاقة (EDS)
• تحليل عنصر التتبع
• مطيافية مضان الأشعة السينية
• ICP-AES
• ICP-MS

تتضمن الطرق الكيميائية تفاعلات كيميائية ، مثل الأكسدة أو الترسيب أو المعادلة لتشكيل مركب كيميائي جديد. تتضمن أمثلة الطرق الكيميائية ما يلي:

• المعايرة بالتحليل الحجمي (التحليل الحجمي)
• تحليل الوزن النوعي
• اختبارات الكيمياء الرطبة المختلفة
• تحليل الاحتراق
• اندماج الغازات الخاملة

في كثير من الأحيان تتداخل الطرق الفيزيائية والكيميائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الرياضيات في التحليل الكمي. الإحصائيات مفيدة بشكل خاص لتحليل البيانات.

الأداة الأساسية للتحليل الكمي هي التوازن أو المقياس التحليلي ، الذي يستخدم لقياس الكتلة بدقة. الأواني الزجاجية ، مثل القارورة الحجمية ، مهمة أيضًا. إلى عن على الكيمياء التحليلية، يقيس التوازن النموذجي الكتلة إلى 0.1 ملليجرام. هناك حاجة لحساسية حوالي ألف مرة للعمل التحليلي الدقيق.

من المهم معرفة كمية العينة بالكامل أو جزء منها لعدة أسباب.

إذا كنت تجري تفاعلًا كيميائيًا ، فإن التحليل الكمي يساعدك على توقع كمية المنتج المتوقعة وتحديد عائدك الفعلي.

تحدث بعض التفاعلات عندما يصل تركيز مكون واحد إلى مستوى حرج. على سبيل المثال ، قد يشير تحليل المواد المشعة إلى وجود ما يكفي من مكون رئيسي للعينة للخضوع للانشطار العفوي!

يعتبر التحليل الكمي حاسمًا في صياغة واختبار الأغذية والأدوية ، حيث يتم استخدامه لقياس مستويات العناصر الغذائية وتقديم حساب دقيق للجرعة.

كما أنه حاسم في تحديد مستوى الملوثات أو شوائب العينة. في حين أن التحليل النوعي قد يكون قادرًا على تحديد وجود الرصاص في الطلاء على لعبة ، على سبيل المثال ، يكشف التحليل الكمي عن مقدار التركيز الموجود.

تعتمد الاختبارات الطبية على التحليل الكمي للحصول على معلومات حول صحة المريض. على سبيل المثال ، يمكن لتقنيات التحليل الكمي تحديد مستويات الكوليسترول في الدم أو نسبة البروتينات الدهنية في البلازما أو كمية البروتين التي تفرز في البول. هنا مرة أخرى ، يكمل التحليل الكمي التحليل النوعي ، حيث أن الأخير يحدد طبيعة مادة كيميائية بينما يخبرك الأول بالكمية الموجودة.

يمكن استخدام الاختبارات الكمية لمعدن لتحديد ما إذا كان عمليًا تعدينه لعنصر أو مركب معين.

يتم استخدام الاختبارات الكمية للتحقق من أن المنتجات تلبي المواصفات المصنعة أو المواصفات التنظيمية.