CHEMIA ANALITYCZNA
Rosnąca rola i znaczenie wyników analitycznych wiążą się z takimi zjawiskami jak:
• powszechny wzrost wymagań dotyczących standardu życia człowieka (analityka i
diagnostyka medyczna, kontrola żywności)
• kontrola i ochrona środowiska naturalnego
• współpraca i konkurencja gospodarcza państw (włączając procesy integracji)
• pojawianie się nowych produktów o czasami trudnych do przewidzenia własnościach
chemicznych.
Chemia analityczna-
1) Nauka stosowana zajmująca się odkrywaniem i formułowaniem praw, kryteriów i metod,
pozwalających ustalić z określoną precyzją i dokładnością jakościowy i ilościowy skład
substancji.
2) Dział chemii obejmujący teoretyczne podstawy metod określania składu jakościowego i
ilościowego substancji.
3) Dział chemii zajmujący się ustalaniem składu jakościowego i ilościowego substancji.
Analityka- dyscyplina naukowa zajmująca się uzyskiwaniem informacji o układach
materialnych, a zwłaszcza rodzajach i ilości ich składników, włącznie z przestrzennym
uporządkowaniem i rozmieszczeniem tych składników, jak też zmianami zachodzącymi w
czasie.
Analityka obejmuje również niezbędna metodykę do uzyskania tych informacji; ma charakter
interdyscyplinarny.
Analit- składnik wykrywany lub/i oznaczany.
Oznaczanie- określenie (pomiar) stężenia składnika w próbce.
RODZAJE ANALIZ
Ze względu na rodzaj analizowanego materiału:
• Analiza przemysłowa
metale, chemikalia, produkty zaawansowanej technologii
• Analiza medyczna (materiały kliniczne: krew, tkanki oraz leki)
• Analiza żywności
napoje, produkty spożywcze
• Analiza środowiskowa
powietrze woda, gleba i rośliny, materiały geologiczne
KLASYFIKACJA METOD ANALITYCZNYCH
• metody analityczne nieniszczące
• metody analityczne wymagające przetwarzania analizowanej substancji przed
pomiarem (metody niszczące)
* metody identyfikacji (jakościowe)
* metody oznaczenia (ilościowe)
+ analiza nieorganiczna
+ analiza organiczna
RODZAJE ANALIZ
• analiza składu
- identyfikacja składników (analiza jakościowa), oznaczanie (pomiar zawartości,
koncentracji); analiza półilościowa
• analiza procesowa (kinetyczna)
- badanie kinetyki procesów tj. zmian fizycznych i chemicznych zachodzących
w czasie.
• analiza rozmieszczenia (przestrzenna, powierzchniowa, warstwowa)
- badanie struktury materiałów
• analiza strukturalna
- badanie struktury związków organicznych (nieorganicznych i organicznych-
np. analiza krystalograficzna.
PODZIAŁ METOD ANALITYCZNYCH
(analiza składu)
* ze względu na mechanizm procesu
1) Metody oparte na reakcjach chemicznych
2) Metody oparte na procesach elektrochemicznych
3) Metody termiczne
4) Metody spektroskopowe
5) Metody łączne (złożone)
AD 1
Metody oparte na reakcjach chemicznych (chemiczne, bezwzględne, wzorcowe, klasyczne)
Mierzone parametry:
masa
objętość
ciśnienie
liczność
liczba cząstek
stężenie
szybkość reakcji
czas reakcji
a) grawimetria (metody wagowe)
- reakcje strącania osadów
b) metody miareczkowe
- alkacymetria- reakcje zobojętniania (neutralizacji)
- kompleksometria- reakcje kompleksowania
- redoksymetria- reakcje utleniania i redukcji
- miareczkowanie strąceniowe
c) analiza objętościowa i manometryczna gazów
d) analiza kinetyczna
AD 2
(metody elektrochemiczne, elektroanalityczne)
Mierzone parametry:
napięcie
potencjał elektrody
natężenie prądu
gęstość prądu
opór
przewodnictwo
stała dielektryczna
Przykłady metod:
polarografia
konduktometria
elektrograwimetria
woltamperometria
elektroliza
dielektrometria
AD 3
(termiczne, cieplne)
Mierzone parametry:
entalpia (
ΔH)
temperatura
przewodnictwo cieplne
Przykłady metod:
termograwimetria
analiza termiczna
kalorymetria
analiza termomechaniczna
AD 4
Metody oparte na procesach fizycznych (instrumentalne)
(Metody spektroskopowe- spektrometria)
Podział ze względu na mechanizm powstawania promieniowania (promieniowanie
elektromagnetyczne EM lub masowe M):
- spektrometria emisyjna (EM)
- spektrometria absorpcyjna (EM)
- spektrometria rozpraszania (EM)
- metody oparte na pomiarze promieniowania wtórnego (EM)
- spektrometria masowa (M)
Podział ze względu na częstotliwość (długość fali) promieniowania elektromagnetycznego:
- spektrometria rentgenowska
- spektrometria UV (nadfiolet, ultrafiolet)
- spektrometria w obszarze widzialnym
- spektrometria w podczerwieni (IR)
Podział ze względu na element materii biorący udział w procesie promieniowania
elektromagnetycznego:
- spektroskopia cząsteczkowa
- spektroskopia atomowa
- spektroskopia jądrowa
PRZYKŁADOWE PYTANIE: Jak dzielimy metody chemiczne, podaj reakcję albo proces
na której dana metoda (grupa metod) się opiera?
Problemy jakości- geneza aktualnych tendencji i rozwiązań:
• zwiększone wymagania człowieka odnośnie standardów życia, a zwłaszcza w
dziedzinie ochrony zdrowia i ochrony środowiska naturalnego, wzrost świadomości
społecznej
• zaostrzenie się konkurencji
• rozwój i modyfikacja instrumentalnych metod pomiarowych
• ekspansja i bardzo intensywny wzrost możliwości elektronicznych metod i
opracowywania danych
• coraz powszechniejsza świadomość, że informacja może być bardzo wartościowym
towarem (początek ‘ery informacji’)
• rozwój i zacieśnienie się współpracy międzynarodowej
Jakość pomiarów analitycznych, pojęcia:
Jakość- stopień doskonałości charakteryzujący przedmiot, materiał, wynik analityczny...
Jakość pomiarów analitycznych (chemicznych,...) oznacza:
- spełnienie specyficznych wymogów odbiorcy (np. klienta)
- zapewnienie zaufania do otrzymanych wyników przez wszystkich, którzy będą
ich używać w jakiejkolwiek formie
- wymienną wartość materialną (‘towar’)
Dobra Praktyka Laboratoryjna DPL (Good Laboratory Practice GPL)- zasady postępowania i
procedury mające na celu promowanie jakości i wiarygodności danych.