موسسه علمی پژوهشی فری تز

شیمی تجزیه

شیمی تجزیهReviewed by Admin on Sep 14Rating:

شيمي تجزيه (Analytical Chemistry) شاخه‌اي از دانش بنيادين شيمي است که به مطالعه روش‌هاي جداسازي، شناسايي و بررسي کمي اجزاي طبيعي يا مصنوعي يک ماده مي‌پردازد. انواع آناليز و تجزيه و تحليل که در اين دانش به کار گرفته مي‌شوند در يک نگاه کلي به دو دسته? کمّي و کيفي تقسيم مي‌شوند. در تجزيه? کيفي نوع اجزاي موجود در نمونه تعيين مي‌شود و در تجزيه? کمّي مقدار و يا غلظت هر يک از اين اجزا تعيين مي‌شود. در حالت کلي آناليز کيفي بر آناليز کمّي تقدم دارد در واقع ابتدا نوع اجزا و سپس مقادير کمّي آن‌ها تعيين مي‌شود. روش‌هاي تجزيه به دو دسته روش‌هاي کلاسيک و روش‌هاي دستگاهي تقسيم مي‌شوند. روش‌هاي کلاسيک که به روش‌هاي شيمي تَر هم شهرت دارند از ابزار و يا سامانه‌هاي سنجش چندان پيشرفته‌اي بهره نمي‌برند. اصلي‌ترين انواع روش‌هاي کلاسيک روش‌هاي وزن‌سنجي و روش‌هاي تيتراسيون هستند. در مقابل در روش‌هاي دستگاهي سامانه‌ها و دستگاه‌هاي تجزيه و تحليل نقش اساسي را ايفا مي‌کنند. از جمله? روش‌هاي ابزاري مي‌توان به روش‌هاي الکتروشيميايي، روش‌هاي طيف‌سنجي و روش‌هاي کروماتوگرافي اشاره کرد.

آناليت[ويرايش]
آن بخشي از نمونه است که قصد بررسي کمّي آن را داريم. به عنوان مثال در عمل اندازه‌گيري ميزان منيزيم در خاک، خاکْ نمونه و منيزيمْ آناليت مي‌باشد و يا در اندازه‌گيري ميزان اوريک اسيد در خون، خونْ نمونه و اوريک اسيدْ آناليت مي‌باشد.

در متون علمي در ارتباط با نمونه اغلب لفظ آناليز و يا تجزيه را به کار مي‌برند و در مورد آناليت لفظ تعيين و همچنين محاسبه کاربرد دارد.

عوامل مهم در کارايي روش‌هاي تجزيه[ويرايش]
نخستين عامل حائز اهميت گزينش پذيري روش است به عنوان مثال فرض کنيد که ما قصد اندازه گيري يون منيزيم را در يک محلول داريم اما روشي اتخاذ کرده‌ايم که يون‌هاي ديگري مثلا يون آلومينيم و يا اسکانديم هم به آن جواب مي‌دهد اين انتخاب ما را درگير تلاش و صرف هزينه براي کنار گذاشتن چنين عوامل مزاحمي مي‌کند که باعث مي‌شوند نتيجه بررسي با آن چه حقيقتا به دنبال آن هستيم مغايرت داشته باشد.از اين جهت بسيار مهم است که تا جايي که امکان دارد از روش‌هاي گزينش‌پذير که به تعداد کم تري از آناليت‌ها پاسخگوست،بهره ببريم.عامل دوم حساسيت روش است در بررسي‌هايي که حتي تغييرات کوچک آناليت در برآورد نتيجه نقش اساسي دارند بهره گيري از دستگاهي که تنها به تغيير در مقياس بزرگ پاسخ مي‌دهد مطلوب نيست.عامل مهم سوم سرعت است براي مثال در حين عمل‌هاي جراحي گاهي لازم است که آناليز روي خون شخص انجام شود ونتيجه اين آزمايش در ادامه روند جراحي اثر گذار است در چنين مواردي به کار بردن يک روش زمان گير مطلوب نخواهد بود و در نهايت اين که روش ما از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد نيز حائز اهميت است.

روش‌هاي کلاسيک[ويرايش]
با وجود آن که علم شيمي تجزيه امروزه تحت اثر عمده روش‌هاي ابزاري قرار دارد با اين حال اين روش‌هاي کلاسيک هستند که از بسياري جهات شالوده علم شيمي تجزيه را تشکيل مي‌دهند و هم چنين اساس بسياري از ابزارها و سامانه‌هاي اندازه گيري بر روش‌هاي کلاسيک است که در ادامه شرح داده مي‌شود.

آناليز کيفي[ويرايش]
آناليز کيفي وجود يا نبود يک ترکيب در يک نمونه را معين مي‌کند ولي در رابطه با جرم و يا غلظت ترکيب‌هاي ياد شده اطلاعاتي نمي‌دهد.همان گونه که از نام آناليز کيفي پيداست اين نوع آناليز با “اندازه گيري مقدار” سر و کار ندارد.

آزمون‌هاي شيميايي[ويرايش]
آزمون‌هاي شيميايي بيشماري وجود دارند که کارکرد کيفي دارند از جمله “آزمون اسيد”که در تشخيص طلا کاربرد دارد و يا “آزمون کسل-ماير” که براي تعيين وجود خون کاربرد دارد.

آزمون شعله[ويرايش]
آزمون شعله نيز از روش‌هاي آناليز کيفي مي‌باشد.در اين آزمايش شعله در اثر تماس با محلول آناليت‌هاي خاص تغيير رنگ مي‌دهد.به عنوان مثال کات کبود به دليل آن که حاوي يون‌هاي مس مس باشد به شعله رنگ سبز مي‌دهد.البته صرف تحليل رنگ شعله با چشم غير مسلح نتيجه اين آزمون را قابل اعتماد نمي‌کند بلکه اغلب اين نورهاي تغيير رنگ داده را به عنوان ورودي به دستگاه طيف بين استفاده کرده و از روي طيف حاصله و تططبيق آن با طيف‌هاي اتمي به وجود يا نبود عنصر يا ترکيب خاصي در نمونه اوليه پي مي‌برند.رابرت بونزن و همکارش گوستاو کيرشهف پيشگام بهره گيري از آزمون شعله بودند و با همين روش هنگام بررسي طيف ناشي از يک سنگ معدني ليتيم دار دو عنصر جديد روبيديم(Rb) و سزيم(Cs) را کشف نمودند.

روش‌هاي وزن سنجي[ويرايش]
وزن سنجي نوعي از آناليز کمي هست که مقدار ماده را معين مي‌کند.يک نمونه از چنين آناليزي که در آزمايش‌هاي سطوح مقدماتي صورت مي‌گيرد تعيين ميزان آب موجود در يک ترکيب آب پوشيده از طريق حرارت دادن به نمونه و اندازه گيري اختلاف جرم آن پيش و پس از حرارت دادن است که ميزان آب تبخير شده را نشان مي‌دهد.

سنجش‌هاي حجمي[ويرايش]
سنجش‌هاي حجمي(تيتراسيون) نوع ديگري از روش‌هاي آناليز کمي مي‌باشد که هدف آن يافتن يک نقطه هم ارزي است که مقدار يک گونه خاص را در يک محلول معين مي‌کند.يکي از نمونه‌هاي سنجش حجمي که براي بسياري آشناست سنجش‌هاي حجمي اسيد-باز مي‌باشد که در آن نقطه هم ارزي با تغيير رنگ يک شناساگر شناسايي مي‌شود.انواع ديگري از سنجش‌هاي حجمي وجود داند از جمله سنجش‌هاي حجمي پتانسيومتري.

روش‌هاي دستگاهي[ويرايش]
نوشتار اصلي: شيمي تجزيه دستگاهي
در روش‌هاي ابزاري از سامانه‌هاي اندازه گيري و ابزارها براي تجزيه و تحليل استفاده مي‌شود اين روش‌ها نوعا به اين صورت هستند که يک محرک اوليه(نور،گرما،جريان الکتريکي،ولتاژ و…)به نمونه داده مي‌شود و نمونه در پاسخ به اين عمل سيگنال‌هايي را گسيل مي‌کند که وارد شناساگر مي‌شوند.در شناساگر اين سيگنال‌ها به روش‌هاي گوناگون تقويت مي‌شوند و نتيجه نهايي روي صفحه نمايشگر يک رايانه نمايش داده مي‌شود.

طيف سنجي[ويرايش]
نوشتار اصلي: طيف‌سنجي
طيف سنجي عبارت است از اندازه گيري برهمکنش مولکول‌ها و پرتوهاي الکترومغناطيسي.از جمله انواع طيف سنجي مي‌توان به طيف جذب اتمي ،طيف گسيل اتمي ، طيف سنجي مرئي-فرابنفش ، طيف سنجي فروسرخ، طيف سنجي پرتوي ايکس و فلوئورسانس و طيف سنجي مغناطيسي هسته(ان ام آر) اشاره کرد.

طيف سنجي جرمي[ويرايش]
هدف از طيف سنجي جرمي تعيين نسبت بار به جرم گونه‌ها مي‌باشد.در اين روش آناليز از راهکارهاي گوناگوني به منظور يونش استفاده مي‌شود از جمله:بمباران الکتروني،استفاده از پرتوي ايکس و…

آناليز الکتروشيميايي[ويرايش]
نوشتار اصلي: الکتروشيمي
آناليز الکتروشيميايي با اندازه گيري اختلاف پتانسيل و/يا شدت جريان الکتريکي يک پيل الکتروشيميايي حاوي آناليت همراه است.آناليزهاي الکتروشيميايي را مي‌توان برحسب اين که چه ويژگي‌هايي از پيل در خلال آن‌ها مورد بررسي قرار مي‌گيرد و يا اين که پيل در خلال آن‌ها دستخوش چه تغييراتي مي‌شود رده بندي کرد.بر همين اساس اين روش‌ها به سه دسته پتانسيومتري(اندازه گيري اختلاف پتانسيل پيل)،کولومتري(اندازه گيري شدت جريان در طول زمان)و ولتامتري(اندازه گيري اختلاف پتانسيل پيل حين ايجاد تغيير در شدت جريان) تقسيم مي‌شود.

آناليز حرارتي[ويرايش]
گرماسنجي و آناليز گرماوزنسنجي(thermogra alysis)از جمله روش‌هايي هستند که به تحليل برهمکنش ميان ماده و حرارت مي‌پردازند.

جداسازي[ويرايش]
روش‌هاي جداسازي به منظور کاهش پيچيدگي مخلوط ماده مورد استفاده قرار مي‌گيرد.از جمله اين روش‌ها مي‌توان به کروماتوگرافي و الکتروفورز اشاره کرد.

روش‌هاي هيبريدي[ويرايش]
روش‌هاي چندگانه‌اي که به شکل ترکيبي از روش‌هاي بالا خود را نشان مي‌دهند روش‌هاي هيبريدي مي‌گوييم.از جمله اين روش‌ها مي‌توان به کروماتوگرافي-ظيف سنجي جرمي گاز،کروماتوگرافي-طيف سنجي فروسرخ گاز،کروماتوگرافي-طيف سنجي جرمي مايع و روش‌هاي هيبريدي جز اين موارد اشاره کرد که امروزه يا به طور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند و يا در مراکز علمي و تحقيقاتي در حال توسعه يافتن هستند.در نگارش نام اين روش‌ها گاهي به جاي نماد خط تيره از نماد کج خط(slash) استفاده مي‌شود به خصوص در صورتي که نام يک يا چند تا از روش‌هاي تشکيل دهنده پيکره روش هيبريدي خود داراي نماد خط تيره باشند.به عنوان نمونه مي‌توان بر خلاف الگوي نگارشي رعايت شده در بالا نوشت:کروماتوگرافي/طيف سنجي جرمي گاز.روش‌هاي هيبريدي امروزه به طور گسترده در شيمي و زيست شيمي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

ريزنگاري[ويرايش]
تصوير کردن مولکول‌ها،سلول‌ها و بافت‌هاي زيست شناختي يک گرايش فعال و مهم در علم تجزيه مي‌باشد.ترکيب اين روش‌ها با روش‌هاي قديمي تر آناليز باعث تغييرات شگرفي در علم تجزيه شده است.مي توان روش‌هاي ريزنگاري را در سه رده کلي ريزنگاري نوري،ريز نگاري الکتروني و ريز نگاري پراب پويش قرار داد.به دليل پيشرفت سريع در زمينه صنايع رايانه و دوربين اين زمينه از شيمي تجزيه شاهد پيشرفت‌هاي عظيم و قابل توجهي بوده است.

دیدگاه شما

( الزامي )

(الزامي)