أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-09-25
1596
التاريخ: 25-2-2018
1829
التاريخ: 27-4-2017
1878
التاريخ: 2023-09-13
1210
|
يمكن تصنيف الكيمياء التحليلية حسب الغرض من التحليل الي :
أولاً : التحليل النوعي أو الوصفي : Qualitative Analysis
هو مجموعة العمليات التي يتم فيها الكشف عن تركيب المواد أو المركبات أو العناصر الداخلة في تركيب مادة معينة أو خليط من المواد سواء أكان في الحالة الصلبة أو في محلول في مذيب معين ولا يتعرض هذا التحليل إطلاقاً الي كميات هذة المكونات.
ثانياً : التحليل الكمي : Quantitative Analysis
ويبحث في تقدير كميات المكونات أو العناصر الداخلة في تركيب المركب الكيميائي أو الخليط ، ويتبين من هذا أن التحليل النوعي لمادة مجهولة التركيب يسبق عادة التحليل الكمي لها ؛ لأنه لا يجوز تقدير مادة معينة تقديراً كمياً ما لم يتأكد من وجودها وصفياً . ويشمل التحليل الكمي على :
1- التحليل الوزني :- Gravimetric Analysis
ويتم التحليل الكمي بالوزن بترسيب المادة تقديرها كمياً في هيئة عنصر منفرد أو مشتق معين معروف التركيب يفصل عن المحلول بالترسيب أو الطرد المركزي ثم غسله وتجفيفه ووزنه . فيحسب وزن المادة المراد تقديرها من معرفتنا لوزن الراسب .
وتركيبه بدقة . فمثلاً يمكن تعين نسبة الكلور في ملح الطعام مثلاً بإذابة وزن معين من الملح في الماء ثم إضافة زيادة من محلول نترات الفضة اليه فيترسب علي شكل كلوريد الفضة ، ثم يرشح الراسب ويفصل ويجفف ثم يوزن لمعرفة كمية الكلور ونسبته في الملح. ويضم التحليل الوزني الطرق التي يتم فيها تقدير أوزان المواد أو بعــض مكوناتها بطريقتين هما :-
أ- الطريقة المباشرة -: Direct method
وفيها يتم تحديد قياسات الأوزان لنواتج العملية التحليلية المعروفة التركيب
ب - الطريقة غير المباشرة Indirect method :-
إذ تحدد بواسطتها قياسات الأوزان المفقودة أو الناقصة في الوزن بوصفها نتيجة لخاصية التطاير بالعينة Volatilization species
2- طرق التحليل الحجمي : Volumetric Analysis
تستعمل في هذه الحالة طرق مباشرة وغير مباشرة لتعيين أوزان المواد أو بعض مكوناتها وتشمل هذه الطرق ما يلي
أ- طريقة المعايرة : Titration -
وتتضمن استعمال محاليل ذات تراكيز معلومة وقياس حجوم مثل هذه المحاليل التي تتفاعل كمياً مع محلول المادة المراد تقديرها لحد نقطة معينة تسمي نقطة التكافؤ
Equivalent point أو نقطة انتهاء التفاعل التي يمكن الكشف عنها بواسطة الأدلة Indicators التي تتضمن تغيراً حاداً في خواص المحلول كاللون أو التعكير الذي تلحظهما بالعين المجردة أو تقاس بالطرق الكيميائية الفيزيائية كقياس فرق الجهد أو التوصيل الكهربائي . ويسمي المحلول المعلوم التركيز بالمحلول القياسي Standard solution وهو المحلول الذي يحتوي حجم معين منه علي وزن معلوم من المادة المذابة . أما عملية إضافة المحلول القياسي من السحاحة Burette الي حجم معين من محلول المادة المجهولة التركيز في الدورق المخروطي أو العكس حتى يتم التفاعل فتسمي بعملية المعايرة .Titration ومن قوانين التكافؤ الكيميائي وتحديد حجم المحلول القياسي المستعمل في المعايرة نستطيع أن نعين وزن المادة المجهولة أو النسب الوزنية لما فيها من مكونات سواء أكان بطرق مباشرة أو غير مباشرة
ب التحليل الغازي : Gas Analysis
وتقاس بهذه الطريقة كمية الغازات المستهلكة وفيه تقدر المادة بتقدير حجم الغاز الذي قد يكون هو المادة المراد تقديرها أو ناتجاً عن تفاعل تلك المادة مع مــــواد أخري بحث تعطي غازاً يمكن تقديره . ويجب أن لا يفهم بأن عمليات التحليل الكمــــي والنوعي لا يمكن أن تتم إلا عن طريق التفاعلات الكيميائية . وعمليات الفصل بالطرق الطبيعية لها أثرها الواضح في بناء أكثر مراحل التحليل الكروماتوغرافي لمكونات الخليط ثم يلي ذلك التميز بطرق كيميائية . ومع أن طرق التحليل الحجمي تتطلب توفر شروط وخبرة لتجاوز الأخطاء أو العيوب فأنها تفضل في التطبيق العملي والاستعمال علي طرق التحليل الوزني ؛ لأن الأخيرة - علي الرغم من دقة النتائج التي يمكن الحصول عليها عند استعمالها بطيئة وتستغرق وقتاً طويلاً لإتمام التحليل ، قد يتجاوز الانتظار للحصول علي نتائجها عدة ساعات أو أيام ، وهو ما لا يتفق والحاجة العملية خاصة في السيطرة الكيميائية علي العمليات الصناعية لتوجيه التفاعلات الوجهة الصحيحة للحصول علي نتائج ذات مواصفات عالية الجودة
ثالثاً : طرق التحليل الالي Instrumental Methods of Analysis or Physicochemical Methods of Analysis :
تقدر المادة بقياس بعض خواصها الفيزيائية أو الكيميائية مثل الكثافة واللون ومعامل الانكسار والتوصيلة الكهربائية والتغيرات الحرارية والكهربائية . . الخ وتعتمد هذه الطرق أساساً على القياسات الآتية :
1- انبعاث الطاقة الضوئية : Emission of photoenergy
يتضمن هذا القياس إثارة المادة الي مستويات عالية من الطاقة بالطاقة الضوئية أو الكهربائية ثم رجوعها الي مستوي طاقة منخفض فينبعث منها من الطاقة الممتصة وتكون مقياساً لكمية المادة وذلك بواسطة الطرق الآتية :
أ- طرق تسجيل الطيف الإنبعاثي Emission spectrography:
حيث تثار المادة باستخدام القوس الكهربائي .
ب - المطياف الفوتومتري باللهب Flame photometry:
حيث تثار المادة باستخدام أنواع مختلفة من اللهب وبعد رجوع المادة الـي حافة طاقة منخفضة تقاس كمية الضوء المنبعثة .
ج- وميض الأشعة السينية :- X-Ray fluorecene
حيث تثار المادة بأشعة سينية ذات طول موجي معين وبعد رجوعها . حالة طاقة منخفضة تقاس الأشعة المنبعثة وهي التي تقوم بتمييز العنصر
2- امتصاص الطاقة الضوئية : Absorption of photo energy
ويتضمن قياس كمية الطاقة الضوئية عند طول موجة معينه تمتصها المادة المراد تحليلها ، ولهذا الغرض يمكن استخدام ما يلي:
أ- الطرق الطيفية اللونية Colorimetric methods
ب الطرق الطيفية في المنطقة فوق البنفسجية Ultra-violet spectroscopic methods.
ج - الطرق الطيفية في المنطقة تحت الحمراء Infra-red spectroscopic methods. X-Ray methods
د - طريقة الأشعة السينية الرنين النووي المغناطيسي Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
تتضمن هذه الطريقة التفاعل بين موجات الراديو ونوي الذرات التي تكون في مجال مغناطيسي .
3- الطرق الكهربائية : Electro chemical methods
أ- التحليل بطريقة التوصيل الكهربائي Conductimetry
حيث يقاس التغير في معامل التوصيل الكهربائي لمحلول النموذج .
ب - التحليل بقياس فرق الجهد :- Potentiomertry
حيث يقاس الجهد الكهربائي المتغير في أثناء التفاعل عند وضع القطب فــــي المحلول ويمكن معرفة انتهاء التفاعل ومن ثم يمكن حساب تركيز المواد المتفاعلة
ج - التحليل بقياس كمية الكهربائية :- Coulometric methods
تقاس كمية الكهربائية بالكولوم اللازمة لإكمال التفاعل الكهروكيميائي
د- البولار وجرافيا :- Polarograply
تقاس قيمة التيار الكهربائي حيث تتناسب مع تركيز المادة التي تختزل أو تتأكسد في تفاعل كهروكيميائي عند القطب المايكروئي .
4- التحليل الكروماتوجرافي : Chromatogaphic Analysis
يعتمد هذا النوع من التحليل على اختلاف المواد بعضها عن بعض في ميلها للأمتزاز adsorption أو التجزئة Partition أو التبادل exchange خلال سطح مغلف بمذيب مناسب أو خلال مادة كيميائية ومن ثم يمكن أن تنفصل تلك المواد وتنقسم طرق التحليل الكروماتوجرافي الى :
أ- كروماتوجرافيا الأدمصاص :- Adsorption Chromatography
ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق الأدمصاص علي السطح .
ب- كروماتوجرافيا التبادل الأيوني lonexchange Chromatography -:
ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق تبادل الأيونات بين مادة التقدير وبين أيونات السطح الذي يحدث علية التبادل وهي مادة كيميائية راتنجية
ج- كروماتوجرافيا التجزئة Partition Chromatography:-
ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق الفصل التجزيئي لمخلوط من عدة مواد وتنقسم هذه الطريقة الي كروماتوجرافيا العمود بالتجزئة Column prtition ويتم فيها التحليل على عمود معبأ بمادة معينة .
د - كروماتوجرافيا الطبقة الرقيقة Thin layer Chromatography:-
وفيه يتم التحليل الكروماتوجرافي بالأدمصاص أو التوزيع علي ألواح زجاجية تنثر عليها مادة مسامية يجري عليها الفصل والتحليل .
هـ - كروماتوجرافيا الغاز Gas Chromatography:-
يتضمن هذا التحليل الكروماتوجرافي باستخدام غاز ناقل يقوم بحمل أبخرة المواد المحللة فيتم اتصال أبخرة هذه المواد تبعاً لدرجات غليانها أي تظهر أولاً المواد ذات درجات الغليان المنخفضة يتبعها المواد ذات درجات الغليان العالية وتخرج هذه الأبخرة لتنظم الي الغاز الناقل ومن ثم يمكن فصل هذه المواد عن بعضها وتعينها ويمكن أيضاً بطريقة كروماتوجرافيا الغاز إجراء التقدير الكمي لهذة المواد المنفصلة .
5- طرق مختلفة Polarometry :
أ- التحليل باستخدام البولاروميتر
يقاس مقدار الانحراف الناتج عند مرور الضوء المستقطب خلال المحلول .
ب - التحليل بقياس انكسار الضوء Refractometry:-
يقاس معامل الانكسار الذي يقوم بتعيين التركيب الكيميائي للخليط .
ج- مطياف الكتلة Mass spectrometry:-
يمكن بهذه الطريقة قياس النسبة بين شحنة وكتلة أيونات مختلفة ناتجة من تكسير جزيئات كبيرة ومنه يمكن إيجاد الوزن الجزيئي والتركيز .
د- التوصيل الحراري Thermal Conductivity:-
وفيه يقاس التوصيل الحراري ويستدل منه علي تركيب المادة .
هـ - طرق تحليل المواد المشعة - Radiochemical methods of Analysis وفيه تشع المادة لتصبح ذات نشاط إشعاعي ثم تعد الأشعة أو الجسيمات المتدفقة منها لغرض تقديرها كمياً .
ومما سبق ، يمكن الآن تصنيف طرق التحليل الي طرق كيميائية وطرق الية تتضمن الطرق الكيميائية عمليات كيميائية تستخدم فيها أجهزة وزجاجيات بسيطة ، كما يكون الجزء الضروري فيها هو قياس حجم أو كتلة . في حين تتضمن الطرق الالية استخدام آلات معقدة تعتمد علي الكهرباء والبصريات والحرارة حيث تقاس الطاقة التي لها علاقة بتركيز النموذج .
|
|
دراسة يابانية لتقليل مخاطر أمراض المواليد منخفضي الوزن
|
|
|
|
|
اكتشاف أكبر مرجان في العالم قبالة سواحل جزر سليمان
|
|
|
|
|
المجمع العلمي ينظّم ندوة حوارية حول مفهوم العولمة الرقمية في بابل
|
|
|