Что такое анализ горения?

В химии анализ горения - это метод, который используется для определения атомного состава вещества. Используя этот метод, химик может взять точно измеренную массу неизвестного вещества и сжечь его в контролируемых условиях, чтобы проанализировать продукты сгорания и, таким образом, определить эмпирическую формулу образца. Эмпирическая формула вещества относится к типу атомов, которые образуют вещество, и относительные числа атомов каждого типа, выраженные в виде простейшего соотношения, возможного в целых числах. По этой причине эмпирическую формулу иногда называют в органической химии самой простой формулой.

Хотя методы анализа горения могут позволить ученому определить эмпирическую формулу неизвестного вещества, он не дает информации ни о молекулярной формуле, ни о структурной формуле вещества. Эти две формулы предоставляют дополнительную информацию, которая не может быть установлена ​​анализом горения. Молекулярная формула очень похожа на эмпирическую формулу, за исключением того, что, помимо отображения типа и относительного соотношения каждого типа атома, она также показывает абсолютное количество атомов в каждой молекуле вещества. Структурная формула дает еще больше информации, показывая, как именно атомы в молекуле связаны друг с другом.

Анализ горения в основном используется для определения эмпирических формул неизвестных органических соединений на основе углерода. Когда образец исходного соединения сжигается, в присутствии кислорода атомы углерода из образца превращаются в диоксид углерода, а атомы водорода превращаются в воду. Диоксид углерода известен как «оксид» углерода, потому что он состоит из атома углерода, соединенного с двумя атомами кислорода. Вода является оксидом водорода, так как состоит из двух атомов водорода, соединенных одним атомом кислорода. Аналогично, другие элементы, которые присутствуют в исходном образце, будут превращаться в процессе горения в оксиды исходных элементов.

Газоанализатор, используемый для анализа горения, обычно состоит из нагретой камеры сгорания, в которую подается поток кислорода, и нескольких ловушек. Поток кислорода проходит через камеру сгорания, и, когда анализируемый образец сжигается, этот поток кислорода уносит с собой продукты сгорания. Эти продукты находятся в форме газов, которые сохраняются в выходных ловушках, где они могут быть измерены для завершения анализа.