Che cos'è la chimica analitica qualitativa?
La chimica analitica quantitativa determina quantità di sostanze note in un campione. Tali test vengono eseguiti regolarmente per il controllo di qualità, come ad esempio il livello di ingredienti attivi nelle compresse fredde. La chimica analitica qualitativa cerca di sapere, non tanto ma quanto è presente - le identità di sostanze sconosciute. Queste determinazioni non sono sempre di routine e possono essere piuttosto complesse. Le caratteristiche fisiche e chimiche sono determinate nel modo più rapido ed economico possibile, utilizzando una combinazione di metodi strumentali e di prova umida scelti con cura.
La chimica analitica qualitativa è convenientemente suddivisa in due tipi: analisi organica e analisi inorganica. La chimica analitica qualitativa organica è la più complessa delle due. Esistono milioni di possibili composti organici, migliaia dei quali sono noti e sono stati caratterizzati. Una tipica struttura molecolare organica può incorporare catene o anelli alifatici, anelli aromatici, legami eterei, etero-atomi, doppi e tripli legami più funzionalità alcoliche, carboniliche e carbossiliche. I metodi strumentali di identificazione sono essenziali e comprendono comunemente la cromatografia gas-liquido e l'elettroforesi, nonché la spettroscopia infrarossa, ultravioletta e di massa.
La chimica analitica qualitativa organica è uno dei corsi più interessanti e importanti tenuti nelle università. Richiede una conoscenza composita di una serie di tipi di reazioni chimiche, nonché una comprensione generale della strumentazione e della capacità di leggere spettri, compresi gli spettri di risonanza magnetica nucleare. La conoscenza della stabilità chimica è essenziale, poiché alcuni test possono danneggiare o distruggere un campione o presentare un rischio per la sicurezza. Il corso dimostra anche la familiarità dello studente con importanti fonti di dati, tra cui la preziosa libreria di composti organici di Beilstein e i loro derivati, che comprende migliaia di voci. Beilstein è ancora una risorsa importante.
L'industria farmaceutica dipende in modo vitale da una tecnica di chimica analitica organica qualitativa nota come cromatografia su strato sottile (TLC). Una lastra, forse di vetro, ha una mano uniforme di materiale assorbente. Minuscole gocce di materiale campione vengono posizionate nella parte superiore di una piastra inclinata e la separazione viene effettuata attraverso una fase discendente del solvente. Questa tecnica richiede solo tracce, e non ha bisogno di temperature elevate che possono danneggiare le sostanze sensibili al calore. I composti si separano mentre viaggiano in bande distinte, da cui ciascuna può essere recuperata e misurata quantitativamente, se lo si desidera.
La chimica analitica qualitativa inorganica si applica principalmente alla chimica non carboniosa tra cui ioni metallo, metalloide, idrossile, carbonato e idrogeno. Il test può iniziare con un semplice test di fiamma o misurazione del pH o una titolazione manuale. Precedentemente i metodi standard di prova a umido sono stati in gran parte sostituiti da moderni metodi strumentali, come l'assorbimento atomico o la spettroscopia di emissione atomica. Determinazioni complesse possono utilizzare la cristallografia a raggi X, la microscopia elettronica a scansione (SEM) e la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR). Le applicazioni includono l'analisi ambientale e l'analisi dei materiali.