Co to jest jakościowa chemia analityczna?
Ilościowa chemia analityczna określa ilość znanych substancji w próbce. Takie testy przeprowadzane są rutynowo w celu kontroli jakości, jak na przykład poziom składników aktywnych w zimnych tabletkach. Jakościowa chemia analityczna stara się wiedzieć nie tyle, ile, ale co jest obecne - tożsamość nieznanych substancji. Te ustalenia nie zawsze są rutynowe i mogą być dość złożone. Właściwości fizyczne i chemiczne są określane tak szybko i niedrogo, jak to możliwe, przy użyciu kombinacji starannie dobranych metod instrumentalnych i mokrych.
Jakościowa chemia analityczna jest najwygodniej podzielona na dwa typy: analizę organiczną i analizę nieorganiczną. Organiczna jakościowa chemia analityczna jest bardziej złożona z tych dwóch. Istnieją miliony możliwych związków organicznych, z których tysiące są znane i scharakteryzowane. Typowa organiczna struktura molekularna może obejmować łańcuchy lub pierścienie alifatyczne, pierścienie aromatyczne, wiązania eterowe, heteroatomy, wiązania podwójne i potrójne oraz funkcje alkoholowe, karbonylowe i karboksylowe. Instrumentalne metody identyfikacji są niezbędne i zwykle obejmują chromatografię gazowo-cieczową i elektroforezę, a także podczerwień, ultrafiolet i spektroskopię masową.
Organiczna chemia jakościowa analityczna jest jednym z najciekawszych i najważniejszych kursów prowadzonych na uniwersytetach. Wymaga to złożonej wiedzy na temat wielu rodzajów reakcji chemicznych, a także ogólnego zrozumienia oprzyrządowania i umiejętności odczytu widm, w tym widm jądrowego rezonansu magnetycznego. Znajomość stabilności chemicznej jest niezbędna, ponieważ niektóre testy mogą uszkodzić lub zniszczyć próbkę lub stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Kurs demonstruje również znajomość ważnych źródeł danych, w tym cennej historycznie biblioteki związków organicznych Beilsteina i ich pochodnych - zawierającej tysiące wpisów. Beilstein jest nadal ważnym zasobem.
Przemysł farmaceutyczny jest bardzo zależny od techniki jakościowej organicznej chemii analitycznej znanej jako chromatografia cienkowarstwowa (TLC). Płyta, być może szklana, ma równomierną warstwę materiału adsorpcyjnego. Małe krople materiału próbki są umieszczane na górze pochyłej płytki, a rozdział odbywa się za pomocą opadającej fazy rozpuszczalnika. Ta technika wymaga tylko śladowych ilości i nie wymaga podwyższonych temperatur, które mogą uszkodzić substancje wrażliwe na ciepło. Związki rozdzielają się, gdy przemieszczają się w odrębne pasma, z których każdy można odzyskać i zmierzyć ilościowo, w razie potrzeby.
Nieorganiczna jakościowa chemia analityczna dotyczy głównie chemii niewęglowej, w tym jonów metali, metaloidów, hydroksylu, węglanów i wodoru. Testowanie można rozpocząć od prostego testu płomienia lub pomiaru pH lub ręcznego miareczkowania. Dawniej standardowe metody badania na mokro zostały w dużej mierze zastąpione nowoczesnymi metodami instrumentalnymi, takimi jak absorpcja atomowa lub atomowa spektroskopia emisyjna. Kompleksowe oznaczenia mogą wykorzystywać krystalografię rentgenowską, skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Zastosowania obejmują analizę środowiskową i analizę materiałów.