Hvad er forbrændingsanalyse?

I kemi er forbrændingsanalyse en metode, der bruges til at bestemme atomudbyderen af ​​et stof. Ved hjælp af denne metode kan en kemiker tage en nøjagtigt målt masse af et ukendt stof og forbrænde den 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 enkleste forhold, der er muligt i hele tal. Af denne grund omtales den empiriske formel undertiden 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 den hverken information om stoffets molekylære formel eller strukturformel. Disse to formler giver yderligere oplysninger, som ikke kan konstateres ved forbrændingsanalyse. Molekylæret tilMula ligner meget den empiriske formel, med undtagelse af, at det ud over at vise typen og det relative forhold mellem hver type atom, det også viser det absolutte antal atomer i hvert molekyle af stoffet. Den strukturelle formel 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. Da prøven af ​​den originale forbindelse forbrændes, konverteres carbonatomerne fra prøven til kuldioxid i nærvær af ilt, og hydrogenatomerne omdannes til vand. Kuldioxid er kendt som et "oxid" af kulstof, fordi det består af et carbonatom forbundet med to iltatomer. Vand er et oxid af brint, da det består af to hydrogenatomer forbundet med et iltatom. Tilsvarende andre elementer, der erTil stede i den originale prøve konverteres under forbrændingsprocessen til oxider af de originale elementer.

Et gasanalysatorinstrument, der bruges til forbrændingsanalyse, består typisk af et opvarmet forbrændingskammer, der leveres med en strøm af ilt og et antal fælder. Strømmen af ​​ilt passerer gennem forbrændingskammeret, og når prøven, der analyseres, brændes, bærer denne strøm af ilt med det forbrændingsprodukter. Disse produkter er i form af gasser, der opbevares i outputfælderne, hvor de kan måles for at gennemføre analysen.