Hva er forbrenningsanalyse?

I kjemi er forbrenningsanalyse en metode som brukes for å bestemme den atomiske sammensetningen av et stoff. Ved å bruke denne metoden kan en kjemiker ta en nøyaktig målt masse av et ukjent stoff og brenne det under kontrollerte forhold for å analysere forbrenningsproduktene og dermed bestemme den empiriske formelen til prøven. Den empiriske formelen til et stoff refererer til typen atomer som danner stoffet, og de relative antallene for hver type atom, uttrykt som det enkleste forholdet som er mulig i hele tall. Av denne grunn blir den empiriske formelen noen ganger referert til i organisk kjemi som den enkleste formelen.

Mens forbrenningsanalysemetoder kan tillate en forsker å bestemme den empiriske formelen til et ukjent stoff, gir det ikke informasjon om verken molekylformelen eller strukturens formel for stoffet. Disse to formlene gir tilleggsinformasjon som ikke kan fastslås ved forbrenningsanalyse. Molekylformelen er omtrent som den empiriske formelen, med unntak av at den i tillegg til å vise typen og relativ forholdet til hver type atom, også viser det absolutte antall atomer i hvert molekyl av stoffet. Strukturformelen gir enda mer informasjon ved å vise nøyaktig hvordan atomene i molekylet er knyttet til hverandre.

Forbrenningsanalyse brukes hovedsakelig for å bestemme de empiriske formlene for ukjente karbonbaserte organiske forbindelser. Når prøven av den opprinnelige forbindelsen forbrennes, i nærvær av oksygen, blir karbonatomene fra prøven omdannet til karbondioksyd, og hydrogenatomene blir omdannet til vann. Karbondioksid er kjent som et “oksid” av karbon, fordi det består av et karbonatom forbundet med to oksygenatomer. Vann er et oksyd av hydrogen, da det består av to hydrogenatomer forbundet med ett oksygenatom. Tilsvarende vil andre elementer som er til stede i den opprinnelige prøven, under forbrenningsprosessen, omdannes til oksider av de opprinnelige elementene.

Et gassanalysatorinstrument brukt til forbrenningsanalyse består typisk av et oppvarmet forbrenningskammer, som forsynes med en strøm av oksygen, og et antall feller. Strømmen av oksygen passerer gjennom forbrenningskammeret, og når prøven som analyseres blir brent, bærer denne oksygenstrømmen forbrenningsproduktene med seg. Disse produktene er i form av gasser, som holdes i utgangsfellene, der de kan måles for å fullføre analysen.