Kvantitatív elemzés (kémia) -Quantitative analysis (chemistry)
Az analitikai kémiában a kvantitatív elemzés a mintában jelenlévő egy, több vagy összes anyag abszolút vagy relatív mennyiségének meghatározása (gyakran koncentrációban kifejezve ).
Mód
Miután bizonyos anyagok jelenléte a mintában ismert, abszolút vagy relatív mennyiségük vizsgálata segíthet a konkrét tulajdonságok meghatározásában. A minta összetételének ismerete nagyon fontos, és ennek lehetővé tételére számos módszert fejlesztettek ki, mint például a gravimetriás és térfogati elemzés . A gravimetriás analízis pontosabb adatokat ad a minta összetételéről, mint a térfogati analízis, de a laboratóriumi elvégzése is több időt vesz igénybe. A térfogati elemzés viszont nem vesz igénybe sok időt, és kielégítő eredményeket tud felmutatni. A térfogatelemzés lehet egyszerűen egy semlegesítési reakción alapuló titrálás , de lehet csapadék vagykomplexképző reakció, valamint redoxreakción alapuló titrálás . A kvantitatív elemzésben azonban minden módszernek van egy általános specifikációja, a semlegesítési reakciókban például sav és bázis között megy végbe a reakció, amely sót és vizet eredményez, innen ered a semlegesítés elnevezés. A kicsapási reakciókban a standard oldat a legtöbb esetben ezüst-nitrát , amelyet reagensként használnak a mintában jelenlévő ionokkal való reakcióhoz, és nagyon oldhatatlan csapadékot képeznek . A kicsapási módszereket gyakran egyszerűen argentometriának nevezik . A másik két módszernél a helyzet ugyanaz. A komplexképző titrálás egy reakció, amely fémionok és egy standard oldat között megy végbe, amely a legtöbb esetben EDTA (etilén-diamin-tetraecetsav). A redox titrálás során ez a reakció egy oxidálószer és egy redukálószer között megy végbe . Van még néhány módszer, mint például a Liebig-módszer / Duma-módszer / Kjeldahl-módszer és a Carius-módszer a szerves vegyületek becslésére.
Például a biológiai mintákon [tömegspektrometriával] végzett kvantitatív elemzés bizonyos fehérjék relatív bőségaránya alapján meghatározhatja bizonyos betegségek, például a rák jeleit.
Kvantitatív vs. minőségi
A kvalitatív elemzés [...] általános kifejezés olyan elemzésekre vonatkozik, amelyek során az anyagokat kémiai vagy fizikai tulajdonságaik alapján azonosítják vagy osztályozzák, például kémiai reakciókészség, oldhatóság, molekulatömeg, olvadáspont, radioaktivitási tulajdonságok (emisszió, abszorpció) alapján. , tömegspektrumok, nukleáris felezési idő stb. A kvantitatív analízis olyan elemzésekre vonatkozik, amelyekben az analit mennyisége vagy koncentrációja meghatározható (becsülhető), és számértékként fejezhető ki megfelelő egységekben. A kvalitatív elemzés történhet kvantitatív analízissel, de a kvantitatív elemzéshez meg kell határozni (minősíteni) azt az analitot, amelyre számszerű becsléseket adnak.
– A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója (IUPAC), az analitikai módszerek értékelésének nómenklatúrája, beleértve a kimutatási és mennyiségi meghatározási képességeket, Pure Appl. Chem. 67. (10) o. 1701 (1995)
A „kvantitatív elemzés” kifejezést gyakran használják a „kvalitatív elemzéssel” összehasonlítva (vagy kontrasztként), amely információt keres a jelenlévő anyag azonosságáról vagy formájáról. Például egy vegyész kaphat egy ismeretlen szilárd mintát. „Kvalitatív” technikákat (talán NMR vagy IR spektroszkópiát ) fognak használni a jelenlévő vegyületek azonosítására, majd kvantitatív technikákat alkalmaznak a mintában lévő egyes vegyületek mennyiségének meghatározására. A különböző fémionok jelenlétének felismerésére gondos eljárásokat dolgoztak ki, bár ezeket nagyrészt modern műszerek váltották fel; ezeket összefoglaló néven kvalitatív szervetlen elemzésnek nevezzük . Hasonló vizsgálatok is ismertek szerves vegyületek azonosítására (különböző funkciós csoportok vizsgálatával).
Számos technika használható kvalitatív vagy kvantitatív mérésekhez. Tegyük fel például, hogy egy indikátor oldat színe megváltozik fémion jelenlétében. Kvalitatív vizsgálatként használható: az indikátor oldat színe megváltozik-e egy csepp minta hozzáadásakor? Kvantitatív tesztként is használható, az indikátor oldat színének tanulmányozásával különböző fémion-koncentrációkkal. (Ez valószínűleg ultraibolya-látható spektroszkópiával történne .)