燃焼分析とは

化学では、燃焼分析は物質の原子構成を決定するために使用される方法です。 この方法を使用すると、化学者は正確に測定された未知の物質の質量を取得し、制御された条件下で燃焼させて燃焼生成物を分析し、サンプルの実験式を決定できます。 物質の経験式とは、物質を形成する原子のタイプと、各タイプの原子の相対数を指し、整数で可能な限り単純な比率として表されます。 このため、有機化学では経験式は最も単純な式と呼ばれることがあります。

燃焼分析法により、科学者は未知の物質の実験式を決定できますが、物質の分子式または構造式に関する情報は提供しません。 これらの2つの式は、燃焼解析では確認できない追加情報を提供します。 分子式は経験式に非常に似ていますが、例外として、各タイプの原子のタイプと相対比を示すことに加えて、物質の各分子の絶対原子数も示します。 構造式は、分子内の原子が互いにどのようにリンクされているかを正確に示すことにより、さらに多くの情報を提供します。

燃焼分析は主に、未知の炭素系有機化合物の実験式を決定するために使用されます。 元の化合物のサンプルが燃焼すると、酸素の存在下で、サンプルの炭素原子が二酸化炭素に変換され、水素原子が水に変換されます。 二酸化炭素は、2つの酸素原子と結合した炭素原子で構成されているため、炭素の「酸化物」として知られています。 水は、1つの酸素原子と結合した2つの水素原子からなるため、水素の酸化物です。 同様に、元のサンプルに存在する他の元素は、燃焼プロセス中に元の元素の酸化物に変換されます。

燃焼分析に使用されるガス分析計器は、通常、酸素の流れが供給される加熱燃焼室と複数のトラップで構成されています。 酸素の流れは燃焼室を通過し、分析中のサンプルが燃焼すると、この酸素の流れは燃焼生成物を運びます。 これらの製品はガスの形であり、出力トラップに保持され、そこで分析を完了するために測定できます。