Co je kvalitativní analytická chemie?
Kvantitativní analytická chemie zjišťuje množství známých látek ve vzorku. Tyto testy se běžně provádějí pro kontrolu kvality, jako je například hladina aktivních složek v chladných tabletách. Kvalitativní analytická chemie se snaží vědět, ne kolik, ale co je přítomno - identitu neznámých látek. Tato stanovení nejsou vždy rutinní a mohou být docela složitá. Fyzikální a chemické vlastnosti se stanoví co nejrychleji a levně, za použití kombinace pečlivě zvolených instrumentálních a mokrých zkušebních metod.
Kvalitativní analytická chemie se nejvýhodněji dělí na dva typy: organická analýza a anorganická analýza. Organická kvalitativní analytická chemie je složitější z obou. Existují miliony možných organických sloučenin, z nichž tisíce jsou známé a byly charakterizovány. Typická organická molekulární struktura může zahrnovat alifatické řetězce nebo kruhy, aromatické kruhy, etherové vazby, heteroatomy, dvojné a trojné vazby plus alkoholové, karbonylové a karboxylové funkční skupiny. Instrumentální metody identifikace jsou nezbytné a běžně zahrnují plynovou kapalinovou chromatografii a elektroforézu, stejně jako infračervenou, ultrafialovou a hmotnostní spektroskopii.
Organická kvalitativní analytická chemie je jedním z nejzajímavějších a nejdůležitějších předmětů vyučovaných na univerzitách. Vyžaduje složené znalosti řady typů chemických reakcí, jakož i všeobecné porozumění instrumentaci a schopnosti číst spektra, včetně spektra nukleární magnetické rezonance. Znalost chemické stability je nezbytná, protože některé testy mohou poškodit nebo zničit vzorek nebo představovat bezpečnostní riziko. Kurz také demonstruje seznámení studenta s důležitými zdroji dat, včetně historicky neocenitelné Beilsteinovy knihovny organických sloučenin a jejich derivátů - obsahující tisíce záznamů. Beilstein je stále důležitým zdrojem.
Farmaceutický průmysl je životně závislý na technice kvalitativní organické analytické chemie známé jako tenkovrstvá chromatografie (TLC). Deska, možná sklo, má rovnoměrný povlak z adsorpčního materiálu. Drobné kapky materiálu vzorku se umístí na vrchol šikmé desky a separace se provede sestupnou fází rozpouštědla. Tato technika vyžaduje pouze stopová množství a nevyžaduje zvýšené teploty, které mohou poškodit látky citlivé na teplo. Sloučeniny se oddělují, když cestují do odlišných pásem, z nichž každé lze podle potřeby regenerovat a kvantitativně měřit.
Anorganická kvalitativní analytická chemie se týká převážně ne-uhlíkové chemie včetně kovových, metalloidových, hydroxylových, uhličitanových a vodíkových iontů. Testování může začít jednoduchým plamenovým testem nebo měřením pH nebo manuální titrací. Dříve byly metody mokrých zkoušek většinou nahrazeny moderními instrumentálními metodami, jako je atomová absorpce nebo atomová emisní spektroskopie. Komplexní stanovení může používat rentgenovou krystalografii, skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) a infračervenou spektroskopii Fourierovy transformace (FTIR). Aplikace zahrnují environmentální analýzu a analýzu materiálů.