В аналитической химии , количественный анализ является определение абсолютной или относительной численности (часто выражается в виде концентрации ) одного, нескольких или всех частности вещество (а) , присутствующего в образце. [1]
Методы
Как только становится известно о наличии определенных веществ в образце, изучение их абсолютного или относительного содержания может помочь в определении конкретных свойств. Знание состава образца очень важно, и было разработано несколько способов сделать это возможным, например, гравиметрический [2] и объемный анализ . Гравиметрический анализ дает более точные данные о составе образца, чем объемный анализ, но также требует больше времени для выполнения в лаборатории. С другой стороны, объемный анализ не занимает много времени и может дать удовлетворительные результаты. Объемный анализ может быть просто титрованием на основе реакции нейтрализации, но он также может быть осаждением или реакцией образования комплекса, а также титрованием, основанным на окислительно-восстановительной реакции. Однако каждый метод количественного анализа имеет общую спецификацию, например, в реакциях нейтрализации реакция, которая происходит между кислотой и основанием, дает соль и воду, отсюда и название нейтрализация. В реакциях осаждения стандартным раствором в большинстве случаев является нитрат серебра, который используется в качестве реагента для реакции с ионами, присутствующими в образце, и образования сильно нерастворимого осадка . Методы осаждения часто называют просто аргентометрией . В двух других методах ситуация такая же. Титрование с образованием комплекса - это реакция, которая происходит между ионами металлов и стандартным раствором, которым в большинстве случаев является ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота). При окислительно-восстановительном титровании эта реакция осуществляется между окислителем и восстановителем . Есть еще несколько методов, таких как метод Либиха / метод Думы / метод Кьельдаля и метод Кариуса для оценки органических соединений.
Например, количественный анализ, выполняемый [масс-спектрометрией] биологических образцов, может определять по относительному содержанию определенных белков признаки определенных заболеваний, таких как рак.
Количественное против качественного
Общее выражение « Качественный анализ» [...] относится к анализу, в котором вещества идентифицируются или классифицируются на основе их химических или физических свойств, таких как химическая реакционная способность, растворимость, молекулярная масса, точка плавления, радиоактивные свойства (излучение, поглощение). , масс-спектры, период полураспада ядер и т. д. Количественный анализ относится к анализу, в котором количество или концентрация аналита может быть определена (оценена) и выражена как числовое значение в соответствующих единицах. Качественный анализ может проводиться с количественным анализом, но количественный анализ требует идентификации (квалификации) аналита, для которого даны числовые оценки.
- Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC), Номенклатура в оценке аналитических методов, включая возможности обнаружения и количественной оценки, Pure Appl. Chem. 67 (10), с. 1701 (1995)
Термин «количественный анализ» часто используется для сравнения (или противопоставления) с «качественным анализом», который ищет информацию об идентичности или форме присутствующего вещества. Например, химику могут дать неизвестный твердый образец. Они будут использовать «качественные» методы (возможно, ЯМР или ИК-спектроскопию ) для идентификации присутствующих соединений, а затем количественные методы для определения количества каждого соединения в образце. Были разработаны тщательные процедуры для распознавания присутствия различных ионов металлов, хотя они в значительной степени были заменены современными приборами; все вместе они известны как качественный неорганический анализ . Также известны аналогичные тесты для идентификации органических соединений (путем тестирования различных функциональных групп ).
Многие методы могут использоваться как для качественных, так и для количественных измерений. Например, предположим, что индикаторный раствор меняет цвет в присутствии иона металла. Его можно использовать в качестве качественного теста: меняет ли индикаторный раствор цвет при добавлении капли образца? Его также можно использовать в качестве количественного теста, изучая цвет индикаторного раствора с различными концентрациями иона металла. (Вероятно, это можно было бы сделать с помощью спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой области .)
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Anne Marie Helmenstine. «Определение количественного анализа» . About.com . Проверено 2 августа 2013 .
- ^ Оливер Сили. «Гравиметрия» . Калифорнийский государственный университет, Домингес-Хиллз . Проверено 2 августа 2013 .