Vad är förbränningsanalys?

I kemi är förbränningsanalys en metod som används för att bestämma atomens sammansättning av ett ämne. Med hjälp av denna metod kan en kemist ta en noggrant uppmätt massa av en okänd substans och bränna den under kontrollerade förhållanden för att analysera förbränningsprodukterna och därmed bestämma den empiriska formeln för provet. Den empiriska formeln för ett ämne avser typen av atomer som utgör ämnet, och det relativa antalet av varje typ av atom, uttryckt som det enklaste förhållandet som möjligt i hela siffror. Av denna anledning hänvisas ibland till den empiriska formeln i organisk kemi som den enklaste formeln.

Medan förbränningsanalysmetoder kan göra det möjligt för en forskare att bestämma den empiriska formeln för ett okänt ämne, ger det inte information om varken molekylformeln eller strukturens formel för ämnet. Dessa två formler ger ytterligare information som inte kan fastställas genom förbränningsanalys. Molekylformeln är ungefär som den empiriska formeln, med undantag för att den förutom att visa typ och relativ förhållande för varje atomatom också visar det absoluta antalet atomer i varje molekyl i ämnet. Strukturformeln ger ännu mer information genom att exakt visa hur atomerna i molekylen är kopplade till varandra.

Förbränningsanalys används huvudsakligen för att bestämma de empiriska formlerna av okända kolbaserade organiska föreningar. När provet av den ursprungliga föreningen förbränns, i närvaro av syre, omvandlas kolatomerna från provet till koldioxid och väteatomerna omvandlas till vatten. Koldioxid är känd som en "oxid" av kol, eftersom den består av en koldioxid som är förenad med två syreatomer. Vatten är en väteoxid, eftersom det består av två väteatomer förenade med en syreatom. På liknande sätt omvandlas andra element som finns i det ursprungliga provet under förbränningsprocessen till oxider av de ursprungliga elementen.

Ett gasanalysinstrument som används för förbränningsanalys består vanligtvis av en uppvärmd förbränningskammare, som är försedd med en ström av syre, och ett antal fällor. Syreströmmen passerar genom förbränningskammaren, och när provet som analyseras bränns medför denna syreflöde förbränningsprodukterna. Dessa produkter är i form av gaser, som hålls kvar i utgångsfällorna, där de kan mätas för att slutföra analysen.