Hvad er forbrændingsanalyse?

I kemi er forbrændingsanalyse en metode, der bruges til at bestemme atomens sammensætning af et stof. Ved hjælp af denne metode kan en kemiker tage en nøjagtigt målt masse af et ukendt stof og brænde det under kontrollerede forhold for at analysere forbrændingsprodukterne og således bestemme den empiriske formel for prøven. Den empiriske formel for et stof henviser til den type atomer, der danner stoffet, og det relative antal af hver type atom, udtrykt som det mest enkle forhold i hele tal. Af denne grund omtales undertiden den empiriske formel i organisk kemi som den enkleste formel.

Mens forbrændingsanalysemetoder kan give en videnskabsmand mulighed for at bestemme den empiriske formel for et ukendt stof, giver det ikke information om hverken molekylformlen eller strukturens formel for stoffet. Disse to formler giver yderligere oplysninger, der ikke kan konstateres ved forbrændingsanalyse. Den molekylære formel ligner den empiriske formel med undtagelse af, at den ud over at vise typen og det relative forhold for hver type atom også viser det absolutte antal atomer i hvert molekyle af stoffet. Strukturformlen giver endnu mere information ved at vise nøjagtigt, hvordan atomerne i molekylet er forbundet med hinanden.

Forbrændingsanalyse bruges hovedsageligt til at bestemme de empiriske formler af ukendte kulstofbaserede organiske forbindelser. Når prøven af ​​den oprindelige forbindelse forbrændes, omdannes carbonatomerne fra prøven til nærværelse af oxygen til carbondioxid, og hydrogenatomerne omdannes til vand. Kuldioxid er kendt som et "oxid" af kulstof, fordi det består af et kulstofatom, der er forbundet med to iltatomer. Vand er et oxid af brint, da det består af to hydrogenatomer, der er forbundet med et iltatom. Tilsvarende konverteres andre elementer, der er til stede i den originale prøve, under forbrændingsprocessen til oxider af de originale elementer.

Et gasanalyserinstrument, der bruges til forbrændingsanalyse, består typisk af et opvarmet forbrændingskammer, der forsynes med en strøm af ilt og et antal fælder. Strømmen af ​​ilt passerer gennem forbrændingskammeret, og når prøven, der analyseres, brændes, bærer denne iltstrøm medbrændingsprodukterne med sig. Disse produkter er i form af gasser, som tilbageholdes i outputfælderne, hvor de kan måles for at afslutte analysen.