การวิเคราะห์การเผาไหม้คืออะไร?

ในทางเคมีการวิเคราะห์การเผาไหม้เป็นวิธีการที่ใช้ในการพิจารณาการประกอบอะตอมของสาร การใช้วิธีนี้นักเคมีสามารถตรวจวัดมวลของสารที่ไม่รู้จักอย่างแม่นยำและเผาไหม้ภายใต้สภาวะควบคุมเพื่อวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้และกำหนดสูตรเชิงประจักษ์ของตัวอย่าง สูตรเชิงประจักษ์ของสารหมายถึงชนิดของอะตอมที่ก่อตัวของสารและจำนวนสัมพัทธ์ของอะตอมแต่ละชนิดแสดงเป็นอัตราส่วนที่ง่ายที่สุดที่เป็นไปได้ในจำนวนทั้งหมด ด้วยเหตุนี้บางครั้งสูตรเชิงประจักษ์จึงถูกอ้างถึงในเคมีอินทรีย์ว่าเป็นสูตรที่ง่ายที่สุด

ในขณะที่วิธีการวิเคราะห์การเผาไหม้สามารถอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์เพื่อกำหนดสูตรเชิงประจักษ์ของสารที่ไม่รู้จัก แต่ก็ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสูตรโมเลกุลหรือสูตรโครงสร้างของสาร สูตรทั้งสองนี้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่ไม่สามารถยืนยันได้โดยการวิเคราะห์การเผาไหม้ สูตรโมเลกุลนั้นคล้ายกับสูตรเชิงประจักษ์ยกเว้นว่านอกจากการแสดงประเภทและอัตราส่วนสัมพัทธ์ของอะตอมแต่ละชนิดแล้วมันยังแสดงจำนวนแน่นอนของอะตอมในแต่ละโมเลกุลของสารด้วย สูตรโครงสร้างให้ข้อมูลมากขึ้นโดยแสดงให้เห็นว่าอะตอมในโมเลกุลเชื่อมโยงซึ่งกันและกันได้อย่างไร

การวิเคราะห์การเผาไหม้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำหนดสูตรเชิงประจักษ์ของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ เมื่อตัวอย่างของสารประกอบดั้งเดิมถูกเผาไหม้ในที่ที่มีออกซิเจนอะตอมคาร์บอนจากตัวอย่างจะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และอะตอมไฮโดรเจนจะถูกเปลี่ยนเป็นน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นที่รู้จักกันในชื่อ“ ออกไซด์” ของคาร์บอนเนื่องจากประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนร่วมกับอะตอมออกซิเจนสองอะตอม น้ำเป็นออกไซด์ของไฮโดรเจนเนื่องจากประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม ในทำนองเดียวกันองค์ประกอบอื่น ๆ ที่มีอยู่ในตัวอย่างดั้งเดิมจะถูกแปลงในระหว่างกระบวนการเผาไหม้เป็นออกไซด์ขององค์ประกอบเดิม

เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์การเผาไหม้โดยทั่วไปประกอบด้วยห้องเผาไหม้ที่ให้ความร้อนซึ่งมีกระแสของออกซิเจนและกับดักจำนวนหนึ่ง กระแสของออกซิเจนผ่านห้องเผาไหม้และเมื่อตัวอย่างที่ถูกวิเคราะห์ถูกเผาไหม้กระแสของออกซิเจนนี้จะนำไปสู่ผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อยู่ในรูปของก๊าซซึ่งยังคงอยู่ในกับดักเอาท์พุทซึ่งสามารถวัดได้เพื่อทำการวิเคราะห์ให้เสร็จสมบูรณ์