เคมีวิเคราะห์ พร้อมด้วยการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ ปริมาณ โครงสร้าง และกระบวนการ มีบทบาททางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติอย่างมาก พวกเขามีส่วนอย่างมากในการพัฒนาวิทยาศาสตร์หลายสาขา โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์ทางเทคนิค เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการต่างๆ แต่ที่สำคัญที่สุดคือให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับวัสดุที่ผ่านการทดสอบ

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเคมีวิเคราะห์

เคมีวิเคราะห์ เป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์แบบสหวิทยาการสูง ซึ่งรวมประเด็นต่างๆ จากสาขาต่างๆ เช่น เคมี ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ชีววิทยา หรือวิศวกรรมศาสตร์ มันเกี่ยวข้องกับการสำรวจ สร้าง และพัฒนาสิทธิในการวิเคราะห์ วิธีการ และเทคนิคที่มุ่งตอบคำถามเกี่ยวกับองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของวัตถุที่จับต้องได้ภายใต้การทดสอบด้วยความแม่นยำและความแม่นยำที่สันนิษฐานไว้

เครื่องมือที่ใช้ในการรับข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุที่วิเคราะห์คือ การวิเคราะห์ทางเคมี คำนี้หมายถึงการใช้เคมีวิเคราะห์ในทางปฏิบัติที่ศูนย์วิจัยและห้องปฏิบัติการเคมีโดยตรง โดยใช้วิธีการวิเคราะห์ที่เหมาะสม

การประยุกต์ใช้เคมีวิเคราะห์

เคมีวิเคราะห์เป็นเสาหลักที่สำคัญที่ช่วยให้เราสามารถกำหนดองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของวัตถุ และด้วยเหตุนี้จึงสร้างลักษณะของวัตถุ มีความรับผิดชอบต่อคุณภาพของสารเคมีที่ใช้ในหลายด้านของเศรษฐกิจ การวิเคราะห์ทางเคมีสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ส่วนหลัก:

• การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม – เกี่ยวข้องกับการทดสอบตัวอย่างที่มาจากสิ่งแวดล้อม เช่น จากดิน อากาศ น้ำ หรือเนื้อเยื่อพืชและสัตว์ ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้สามารถประเมินสภาพแวดล้อมในเชิงคุณภาพและกำหนดระดับของมลพิษที่เป็นไปได้ (มักเกิดจากการรบกวนของมนุษย์)
• การวิเคราะห์ทางการแพทย์และสัตวแพทย์ – เกี่ยวข้องกับการทดสอบตัวอย่างของเหลวในร่างกาย เนื้อเยื่อ หรือสิ่งปฏิกูล ผลลัพธ์มักใช้เป็นพื้นฐานในการวินิจฉัยโรคและประเมินสภาพของร่างกายทั้งหมด
• การวิเคราะห์ทางอุตสาหกรรม – บทบาทหลักคือการประเมินคุณภาพของวัตถุดิบ ตลอดจนผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปตลอดวงจรการผลิต การวิเคราะห์แต่ละกระบวนการช่วยให้เราสามารถตรวจจับและลดข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
• การวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์ – ใช้ในการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ปลอดภัยสำหรับการพิจารณาคดีในศาลอาญา มันเกี่ยวข้องกับทั้งนิติพิษวิทยาและเคมีกายภาพอาชญากร ช่วยตรวจหาสารพิษ การปลอมแปลง หรือยา

ขั้นตอนของขั้นตอนการวิเคราะห์

เคมีวิเคราะห์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการวิเคราะห์เพื่อตรวจจับสารที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพในเมทริกซ์ต่างๆ และด้วยความแม่นยำที่คาดไว้ เพื่อให้เคมีวิเคราะห์มีประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องวางแผนและดำเนินการในแต่ละขั้นตอนของขั้นตอนการวิเคราะห์อย่างเหมาะสม

การสุ่มตัวอย่าง เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในกระบวนการกำหนดวิเคราะห์ทั้งหมด วัสดุที่ทดสอบควรสุ่มตัวอย่างในลักษณะที่เป็นตัวแทน เพื่อให้อ้างอิงถึงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ข้อผิดพลาดใด ๆ ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้จะแก้ไขไม่ได้และทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง

การเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ – มีวัตถุประสงค์เพื่อแยกส่วนประกอบที่กำหนดออกจากเมทริกซ์ ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวอย่างทางชีวภาพ มีความซับซ้อนและรบกวนการวัดเชิงวิเคราะห์ ในขั้นตอนนี้ นอกจากการลบสิ่งรบกวนแล้ว เรายังอนุพันธ์การวิเคราะห์ด้วย ประกอบด้วยการแปลงส่วนประกอบที่กำหนดให้อยู่ในรูปที่มีคุณสมบัติเหมาะสมกับวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้

การวัด – ระหว่างการวัด เราใช้วิธีการที่เหมาะสมในการวัดลักษณะเฉพาะทางเคมีกายภาพและเคมี โดยการวัดเราจะได้สัญญาณการวิเคราะห์ ควรเลือกเทคนิคการวัดด้วยวิธีที่กำหนดวิเคราะห์ด้วยความแม่นยำ ความแม่นยำ และความไวที่เพียงพอ

การประมวลผลและการแปลผล – ทุกวันนี้เครื่องมือวิเคราะห์ส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับระบบคอมพิวเตอร์ ดังนั้นสัญญาณที่ได้รับระหว่างการวิเคราะห์และการแปลงจึงถูกนำเสนอในรูปแบบของความเข้มข้น อย่างไรก็ตาม การวัดบางอย่างควรแปลงอย่างถูกต้องเพื่อกำหนดผลลัพธ์สุดท้าย ผลลัพธ์สุดท้ายคือการประเมินเนื้อหาและสถิติของข้อมูลที่ได้มา

การระบุและการวัดเชิงปริมาณของส่วนผสมในเคมีวิเคราะห์

• การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ

การวิเคราะห์เชิงคุณภาพให้คำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับสารประกอบที่มีอยู่ในวัสดุทดสอบ โดยปกติแล้ว บทบาทของมันคือการตรวจจับแต่ละองค์ประกอบหรือไอออนที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนประกอบของตัวอย่าง ถือเป็นเครื่องมือที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ไม่ทราบโครงสร้างทางเคมี การวิเคราะห์เชิงคุณภาพมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากการเลือกขั้นตอนทางเคมีเพิ่มเติมนั้นขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น การวิเคราะห์เชิงคุณภาพประกอบด้วยการแปลงสารที่วิเคราะห์แต่ละรายการโดยปฏิกิริยาเคมีให้เป็นสารประกอบใหม่ซึ่งเราทราบคุณสมบัติ (เช่น สี ความสามารถในการละลาย ฯลฯ) การแยกจะดำเนินการโดยการวิเคราะห์ไอออนบวกและไอออนลบแยกกัน นอกจากนี้ ไอออนบวกยังแบ่งออกเป็นห้ากลุ่ม และแอนไอออนออกเป็นเจ็ดกลุ่มการวิเคราะห์ การวิเคราะห์เชิงคุณภาพยังใช้กับ เกลือ โลหะผสม แร่ธาตุ และหมู่ฟังก์ชัน

• การวิเคราะห์เชิงปริมาณ

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการกำหนดเชิงปริมาณของเนื้อหาขององค์ประกอบและไอออนที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ในเชิงคุณภาพ การวิเคราะห์เชิงปริมาณสามารถแบ่งออกเป็นการวิเคราะห์ทางเคมี การวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ และการวิเคราะห์ร่องรอย วิธีการทั่วไปขึ้นอยู่กับการวัดมวลหรือปริมาตรของส่วนผสม มวลถูกวัดโดยการวิเคราะห์น้ำหนัก การวิเคราะห์อิเล็กโทรกราวิเมตริก และวิธีการวิเคราะห์ก๊าซบางวิธี การวัดปริมาตรส่วนใหญ่จะใช้ในวิธีการไทเทรต (เช่น การไทเทรตแบบ pH-metric, potentiometric, spectrophotometric หรือ radiometric) ห้องปฏิบัติการวิจัยและเชิงพาณิชย์มักจะใช้การวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือโดยเฉพาะ ประกอบด้วยการวัดคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แปรผันตามสัดส่วนกับความเข้มข้นของส่วนผสม การวิเคราะห์ร่องรอยขึ้นอยู่กับการวัดเนื้อหาของส่วนผสมที่ระดับความเข้มข้นต่ำมาก ซึ่งรวมถึงขั้นตอนพิเศษในการสุ่มตัวอย่าง การทำให้เข้มข้น และการวัดผล

• การวิเคราะห์โครงสร้าง

ขึ้นอยู่กับการกำหนดโครงสร้างของโมเลกุลเคมี ด้วยการวิเคราะห์โครงสร้าง เราสามารถสร้างองค์ประกอบเชิงอะตอมของสารประกอบได้ กล่าวคือ มีสารประกอบกี่ชนิด มีลักษณะอย่างไร และเชื่อมโยงกันอย่างไร นี่คือสาขาของเคมีวิเคราะห์ที่นำไปใช้โดยหน่วยงานทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ ข้อมูลที่ได้มาจากการวิเคราะห์โครงสร้างช่วยขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบทางเคมีหลายชนิด