összes videóa hét videói
Ocean Sky5/5 (2db)
összes képa hét képei
Csillagok5/5 (2db)
eseménynaptár
hírlevél
alapító
Mi az az analitikai kémia?
Az analitikai kémia a kémia egyik legrégibb és legfontosabb tudományága, amely a különböző anyagok mennyiségi és minőségi elemzésével foglalkozik. Érdekelnek a részletek?
Az analitikai kémia a kémia azon területe, amely különböző eljárásokat, műszereket és stratégiákat hoz létre és alkalmaz, hogy megismerjük egy anyag összetételét és természetét térben és időben. Az analitikai kémia gyökerei több száz évre visszanyúlnak, amikor is a kémikusok egyik legfőbb célja az anyagot alkotó elemek megkülönböztetése és megismerése volt. Az idők során az analitika kölcsönhatásba került szinte az összes tudománnyal, mint például a természettudományok, a környezetvédelem, a technikai és mérnöki tudományok, az orvostudomány vagy a törvényszéki orvostan. Ezek a tudományok egyre több és egyre jobb minőségű analitikai mérést igényelnek, melynek hatására nagyon gyorsan fejlődik az analitikai kémia, egyre több eljárást és műszert fejlesztenek ki.
De hol találkozhatunk a mindennapi életünkben az analitikai kémiával? A vegyiparon kívül is számtalan olyan terület van, ahol az analitikai kémiának kulcsfontosságú szerep jut. Talán az egyik legfontosabb ilyen terület az élelmiszerbiztonság. Az analitika segít megállapítani, hogy az élelmiszerek tartalmaznak-e az egészségünkre ártalmas mikroorganizmusokat vagy toxikus anyagokat, és ha igen, akkor milyen mértékben. Nagy szerepe van az egészségügyben, illetve a vegyi anyagok emberi szervezetből való kimutatásában is. Az analitika segítségével mutathatók ki a különböző doppingszerek a sportolók vizeletmintájából. A tévében sokat látható helyszínelők is sokszor az analitikai kémia vívmányaira támaszkodnak, amikor parányi és ismeretlen nyomok vizsgálatával erednek a tettesek nyomába és leplezik le a furfangos elkövetőket. A környezetvédelem területén szintén fontos az analitika. Az analitikai mérések segítenek meghatározni a szennyezőanyagok környezetünkben található koncentrációját. De ez csak néhány a sok alkalmazás közül, tulajdonképpen alig van az életünknek olyan területe, amelyhez ne kapcsolódna valamilyen módon az analitikai kémia.
A gravimetriától a kromatográfiáig
Az analitikai kémia két főbb része a minőségi (kvalitatív), illetve a mennyiségi (kvantitatív) analízis. A minőségi analízis arra ad választ, hogy az anyag, amelyet vizsgálunk, milyen alkotórészekből áll, a mennyiségi pedig arra, hogy ezek az alkotórészek hogyan aránylanak egymáshoz, mekkora a tömegük, anyagmennyiségük. Minőségi analízis például, ha különböző fémek jelenlétét mutatjuk ki lángfestés segítségével. Attól függően, hogy a fém milyen színűre festi a lángot, következtethetünk annak minőségére.
A mennyiségi analízis három főbb területből áll, ezek a gravimetria, a titrimetria és a műszeres analízis. Ahogy nevéből is sejthető, a gravimetria az anyag mennyiségére a súly méréséből következtet. Például ha egy vízben oldott anyag egy másik anyag hozzáadása után oldhatatlanná válik, azaz kicsapódik, majd leszűrjük és megmérjük ezt a csapadékot, az anyagok minőségi tulajdonságainak ismeretében egy számolással következtethetünk azok kezdeti mennyiségére, koncentrációjára.
A mennyiségi analízis második főbb csoportja a titrimetria, amely a súly mérése helyett a reagáló anyagok térfogatából következtet a vizsgált anyag mennyiségére. A titrálás során az oldathoz, amelyben a meghatározni kívánt anyag ismeretlen mennyisége található, egy reagens oldatot, ún. mérőoldatot adunk, amíg az oldat valamely előre meghatározott tulajdonságának változása nem jelzi, hogy az összes anyagunk elreagált. Ekkor a felhasznált mérőoldat térfogatából és koncentrációjából a reakcióegyenlet ismeretében kiszámíthatjuk, hogy milyen koncentrációjú volt a kiindulási oldatunk.
A mennyiségi analízis harmadik csoportja a műszeres analízis, ami nemcsak mennyiségi, hanem a minőségi analízisre is alkalmas, tehát az analitika egészére kiterjedt. A műszeres analitikai módszereknek több fajtája van, melyek különböző fizikai vagy fizikai-kémiai elv alapján működnek.
Az egyik legfontosabb módszer a spektroszkópia, avagy színképelemzés, amely az egyes elemek által kibocsátott vagy elnyelt, és kizárólag rájuk jellemző hullámhosszú fénysugarakból következtet az elem minőségére és mennyiségére.
Egy másik fontos terület a kromatográfia, melynek során egy keverék alkotóelemeit, azok egy másik fázisban történő eltérő megkötődése alapján szétválasztjuk, és egy detektorral mérjük. A mért jelek intenzitásának és észlelésük idejének segítségével pedig következtethetünk az anyagok mennyiségére és minőségére.
Az imént felsorolt módszereken kívül még számos egyéb létezik, és számuk egyre nő, ami érthető, hiszen hatalmas igény van rá: az évente elvégzett analitikai mérések száma becslések szerint eléri a tízmilliárdos nagyságrendet is.
