Hva er kvalitativ analytisk kjemi?

Kvantitativ analytisk kjemi konstaterer mengder kjente stoffer i en prøve. Slike tester kjøres rutinemessig for kvalitetskontroll, som for eksempel nivået av aktive ingredienser i kalde tabletter. Kvalitativ analytisk kjemi søker å vite, ikke hvor mye, men hva som er til stede - identiteten til ukjente stoffer. Disse bestemmelsene er ikke alltid rutinemessige, og kan være ganske kompliserte. Fysiske og kjemiske egenskaper bestemmes så raskt og billig som mulig ved å bruke en kombinasjon av nøye utvalgte instrumentelle og våttestmetoder.

Kvalitativ analytisk kjemi er mest praktisk delt i to typer: organisk analyse og uorganisk analyse. Organisk kvalitativ analytisk kjemi er den mer sammensatte av de to. Det er millioner av mulige organiske forbindelser, hvor tusenvis er kjent og har blitt karakterisert. En typisk organisk molekylstruktur kan innbefatte alifatiske kjeder eller ringer, aromatiske ringer, eterbindinger, hetero-atomer, dobbelt- og trippelbindinger pluss alkohol-, karbonyl- og karboksylfunksjonaliteter. Instrumentale identifiseringsmetoder er essensielle og inkluderer ofte gass-væske-kromatografi og elektroforese, så vel som infrarød, ultrafiolett og massespektroskopi.

Organisk kvalitativ analytisk kjemi er et av de mest interessante og viktige emnene som undervises på universiteter. Det krever sammensatt kunnskap om en rekke kjemiske reaksjonstyper, samt en generell forståelse av instrumentering og evne til å lese spektra, inkludert kjernemagnetisk resonansspektre. Kunnskap om kjemisk stabilitet er viktig, siden noen tester kan skade eller ødelegge en prøve eller utgjøre en sikkerhetsfare. Emnet viser også studentenes kjennskap til viktige datakilder, inkludert det historisk uvurderlige Beilstein- biblioteket med organiske forbindelser og derivater derav - som inneholder tusenvis av oppføringer. Beilstein er fortsatt en viktig ressurs.

Den farmasøytiske industrien er vitalt avhengig av en teknikk for kvalitativ organisk analytisk kjemi kjent som tynnsjiktskromatografi (TLC). En plate, kanskje glass, har et jevnt lag med adsorberende materiale. Små dråper prøvemateriale plasseres på toppen av en skrå plate og separering oppnås via en synkende løsningsmiddelfase. Denne teknikken krever bare spormengder, og trenger ikke høye temperaturer som kan skade varmefølsomme stoffer. Forbindelser skilles når de beveger seg inn i distinkte bånd, hvorfra hver kan gjenvinnes og kvantitativt måles, om ønskelig.

Uorganisk kvalitativ analytisk kjemi gjelder for det meste for ikke-karbonkjemi inkludert metall, metalloid, hydroksyl, karbonat og hydrogenioner. Testingen kan begynne med en enkel flammetest eller pH-måling, eller en manuell titrering. Tidligere har de vanlige, testede metodene i stor grad blitt erstattet av moderne instrumentelle metoder, for eksempel atomabsorpsjon eller atomutslippsspektroskopi. Kompleksbestemmelser kan benytte røntgenkrystallografi, skanningselektronmikroskopi (SEM) og Fourier transform infrarød spektroskopi (FTIR). Bruksområder inkluderer miljøanalyse og materialanalyse.