Hvad er kvalitativ analytisk kemi?
Kvantitativ analytisk kemi konstaterer mængder af kendte stoffer i en prøve. Sådanne test køres rutinemæssigt for kvalitetskontrol, som for eksempel niveauet af aktive ingredienser i kolde tabletter. Kvalitativ analytisk kemi søger at vide, ikke hvor meget, men hvad der er til stede - identiteten af ukendte stoffer. Disse beslutninger er ikke altid rutinefulde og kan være ret komplicerede. Fysiske og kemiske egenskaber bestemmes så hurtigt og billigt som muligt ved anvendelse af en kombination af omhyggeligt valgte instrumentelle og vådtestmetoder.
Kvalitativ analytisk kemi er mest bekvemt opdelt i to typer: organisk analyse og uorganisk analyse. Organisk kvalitativ analytisk kemi er den mere komplekse af de to. Der er millioner af mulige organiske forbindelser, hvoraf tusinder er kendte og er blevet karakteriseret. En typisk organisk molekylstruktur kan inkorporere alifatiske kæder eller ringe, aromatiske ringe, etherbindinger, hetero-atomer, dobbelt- og triplebindinger plus alkohol-, carbonyl- og carboxylfunktionaliteter. Instrumentale identifikationsmetoder er essentielle og inkluderer almindeligvis gas-væskekromatografi og elektroforese såvel som infrarød, ultraviolet og massespektroskopi.
Organisk kvalitativ analytisk kemi er et af de mest interessante og vigtige kurser, der undervises på universiteter. Det kræver sammensat viden om en række kemiske reaktionstyper samt en generel forståelse af instrumentering og evne til at læse spektre, herunder nukleær magnetisk resonansspektre. Kendskab til kemisk stabilitet er vigtig, da nogle test kan skade eller ødelægge en prøve eller udgøre en sikkerhedsrisiko. Kurset demonstrerer også den studerendes fortrolighed med vigtige datakilder, herunder det historisk uvurderlige Beilstein- bibliotek med organiske forbindelser og deres derivater - der består af tusinder af poster. Beilstein er stadig en vigtig ressource.
Den farmaceutiske industri er vitalt afhængig af en teknik med kvalitativ organisk analytisk kemi kendt som tyndtlagskromatografi (TLC). En plade, måske glas, har et jævnt lag adsorptivt materiale. Små dråber af prøvemateriale anbringes på toppen af en skrå plade, og adskillelse gennemføres via en faldende opløsningsmiddelfase. Denne teknik kræver kun spormængder og har ikke brug for forhøjede temperaturer, der kan beskadige varmefølsomme stoffer. Forbindelser adskilles, når de bevæger sig ind i forskellige bånd, hvorfra hver kan genvindes og måles kvantitativt, hvis det ønskes.
Uorganisk kvalitativ analytisk kemi gælder for det meste for ikke-kulstofkemi inklusive metal, metalloid, hydroxyl, carbonat og hydrogenioner. Testning kan begynde med en simpel flammetest eller pH-måling eller en manuel titrering. Tidligere er standard, vådtestmetoder stort set blevet erstattet af moderne instrumentelle metoder, såsom atomabsorption eller atomemissionsspektroskopi. Komplekse bestemmelser kan anvende røntgenkrystallografi, scanningselektronmikroskopi (SEM) og Fourier-transform infrarød spektroskopi (FTIR). Anvendelser inkluderer miljøanalyse og materialeanalyse.