التحليل: التحليل النوعي والكمي ، خطوات - كيمياء - 2026

المادة التحليلية هي نوع كيميائي (أيونات ، جزيئات ، مجاميع بوليمرية) ، من المطلوب معرفة وجودها أو تركيزها في عملية القياس الكيميائية. عند الحديث عن عملية القياس ، فإنه يشير إلى أي من التقنيات التحليلية الحالية ، سواء كانت كلاسيكية أو مفيدة.

لدراسة المادة التحليلية ، هناك حاجة إلى "عدسة مكبرة كيميائية" للسماح برؤيتها من أجل التعرف عليها داخل البيئة المحيطة بها ؛ تُعرف هذه الوسيلة بالمصفوفة. أيضًا ، هناك حاجة إلى قاعدة ، يتم بناؤها من معايير ذات قيم تركيز واستجابة معروفة (الامتصاص ، الجهد ، التيار ، الحرارة ، إلخ).

المصدر: Pexels

عادةً ما تتكون الأساليب التقليدية لتحديد أو تحديد كمية المادة التحليلية في جعلها تتفاعل مع مادة أخرى يكون تركيبها وتركيزها معروفين تمامًا. هذه مقارنة مع وحدة قياسية (تعرف بالمعاير) من أجل تحديد نقاء المادة التحليلية من خلالها.

في حين أن الوسيلة ، على الرغم من أنه قد يكون لديهم نفس المبدأ الكلاسيكي ، إلا أنهم يسعون إلى ربط الاستجابة الفيزيائية بتركيز التحليل. من بين هذه التقنيات يمكننا أن نذكر عالميًا: التحليل الطيفي ، والقياس الحراري ، وقياس الجهد ، والكروماتوغرافيا.

التحليل النوعي والكمي للتحليل

التحليل النوعي يدور حول تحديد العناصر أو المواد الموجودة في العينة من خلال مجموعة من التفاعلات المحددة. ويسعى التحليل الكمي إلى تحديد مقدار مادة معينة موجودة في العينة.

غالبًا ما يطلق على المادة المحددة اسم المكون أو التحليل المطلوب ، ويمكن أن تشكل جزءًا صغيرًا أو كبيرًا من العينة التي تمت دراستها أو تحليلها.

إذا كانت المادة التحليلية أكثر من 1٪ من العينة ، فإنها تعتبر مكونًا رئيسيًا ؛ بينما إذا كانت تشكل ما بين 0.01 إلى 1٪ ، فإنها تعتبر مكونًا ثانويًا من العينة. وإذا كانت المادة تمثل أقل من 0.01٪ من العينة ، فإن المادة التحليلية تعتبر أحد المكونات النزرة.

يمكن أن يعتمد التحليل الكمي على حجم العينة المأخوذة ، ويمكن تقسيم التحليلات بشكل عام على النحو التالي:

- الماكرو ، عندما يكون وزن العينة أكبر من 0.1 جرام

- سيميكرو ، بعينات تتراوح بين 10 و 100 مجم

- ميكرو ، بعينات من 1 إلى 10 مجم

-Ultramicro ، وهي مرتبطة باستخدام عينات بترتيب ميكروغرام (1 ميكروغرام = 10 ^-6 جم)

خطوات في التحليل الكمي

يتكون التحليل الكمي للعينة من أربع مراحل:

-أخذ العينات

- تحويل المادة التحليلية بالشكل المناسب لقياسها

-قياس

-حساب وتفسير القياسات.

أخذ العينات التحليلية

يجب أن تكون العينة المختارة ممثلة للمادة التي تم استخلاصها منها. هذا يعني أن المادة يجب أن تكون متجانسة قدر الإمكان. لذلك ، يجب أن يعكس تكوين العينة تكوين المادة التي تم أخذها منها.

إذا تم اختيار العينة بعناية ، فسيكون تركيز المادة التحليلية الموجودة فيها هو تركيز المادة قيد الدراسة.

تتكون العينة من جزأين: المادة التحليلية والمصفوفة التي يُغمس فيها التحليل. من المرغوب فيه أن تستبعد المنهجية المستخدمة في التحليل قدر الإمكان تداخل المواد الموجودة في المصفوفة.

يمكن أن تكون المادة التي سيتم دراسة التحليل بها ذات طبيعة مختلفة ؛ على سبيل المثال: سائل ، جزء من صخرة ، جزء من التربة ، غاز ، عينة من الدم أو الأنسجة الأخرى ، إلخ. لذلك قد تختلف طريقة أخذ العينة حسب طبيعة المادة.

إذا كان سيتم تحليل السائل ، فإن تعقيد أخذ العينات سيعتمد على ما إذا كان السائل متجانسًا أو غير متجانس. وبالمثل ، تعتمد طريقة أخذ عينة من السائل على الأهداف المراد تطويرها في الدراسة.

تحويل المادة التحليلية إلى شكل قابل للقياس

الخطوة الأولى في هذه المرحلة من استخدام الطريقة التحليلية الكمية هي حل العينة. تختلف الطريقة المستخدمة لهذا الغرض باختلاف طبيعة المادة قيد الدراسة.

على الرغم من أن كل مادة يمكن أن تمثل مشكلة محددة ، فإن الطريقتين الأكثر شيوعًا المستخدمة لحل العينات هما:

- المعالجة بالأحماض القوية ، مثل أحماض الكبريتيك أو الهيدروكلوريك أو النيتريك أو البيركلوريك

- الانصهار في تدفق حامضي أو قاعدي ، يليه معالجة بالماء أو بحمض.

قبل تحديد تركيز المادة التحليلية في العينة ، يجب حل مشكلة التداخلات. يمكن أن تنتج هذه المواد التي تستجيب بشكل إيجابي للكواشف المستخدمة في تحديد المادة التحليلية ، مما قد يؤدي إلى نتائج خاطئة.

كما يمكن أن يكون التداخل بهذا الحجم بحيث يمنع تفاعل المادة التحليلية مع الكواشف المستخدمة في تحديده. يمكن القضاء على التداخلات عن طريق تغيير طبيعتها الكيميائية.

يتم أيضًا فصل المادة التحليلية عن التداخل عن طريق ترسيب التداخل ، باستخدام الكواشف المحددة لكل حالة.

قياس

يمكن تنفيذ هذه الخطوة بطرق فيزيائية أو كيميائية ، حيث يتم إجراء تفاعلات محددة أو انتقائية للتحليل. في الوقت نفسه ، تتم معالجة الحلول القياسية بنفس الطريقة ، مما يسمح بتحديد تركيز المادة التحليلية عن طريق المقارنة.

في كثير من الحالات ، من الضروري استخدام تقنيات آلية مصممة لحل المشكلات في التحليل الكيميائي للمواد ، مثل: مطياف الامتصاص ، وقياس الضوء باللهب ، وقياس الجاذبية ، إلخ. يسمح استخدام هذه التقنيات بتحديد وجود المادة التحليلية في العينة وتحديد كميتها.

في سياق التحليل الآلي الكمي ، يجب إعداد الحلول ذات التركيز المعروف (المعايير أو المعايير) التي يتم تحديد الاستجابة لها في تطبيق طريقة إنشاء منحنى المعايرة (الذي يعمل بمثابة "قاعدة كيميائية")..

من المهم تصميم واستخدام الفراغات المناسبة التي يمكن أن توفر معلومات عن الأخطاء المحتملة في التحليل ، وعن الحد الأدنى من التحليلات التي يمكن تحديدها بالطريقة المستخدمة.

توفر الفراغات معلومات حول جودة الكواشف والمنهجية المطبقة.

حساب وتفسير القياسات

بمجرد الحصول على النتائج ، يشرعون في تحليلهم الإحصائي.

في البداية ، يتم حساب متوسط ​​النتائج ، وكذلك الانحراف المعياري باستخدام المنهجية المناسبة. بعد ذلك ، يتم حساب الخطأ في تطبيق الطريقة ، وبمقارنتها بالجداول الإحصائية ، يتم تحديد ما إذا كان الخطأ الذي حدث في الحصول على نتائج تركيز المادة التحليلية يقع ضمن الحدود المسموح بها.

المراجع

1. داي ، RA وأندروود ، أل (1986). الكيمياء التحليلية الكمية. 5 ^تا الطبعة. نشر قاعة بيرسون برنتيس.
2. الفصل الثالث: مفردات الكيمياء التحليلية.. تم الاسترجاع من: agora.cs.wcu.edu
3. المفاهيم. (و) المفهوم الكيميائي للتحليل. تم الاسترجاع من: 10conceptos.com
4. البروفيسور أويولا ر مارتينيز. (2016). كيمياء تحليلية.. تم الاسترجاع من: uprh.edu
5. دينتون ر. براون. (1 أبريل 2016). تحليل كيميائي. Encyclopædia Britannica. تم الاسترجاع من: britannica.com