Kvantitatiivisella analyysillä tarkoitetaan määritystä, kuinka suuri osa tietystä komponentista on läsnä näytteessä. Määrä voidaan ilmaista ilmaistuna massa, yhden tai kaikkien näytteen komponenttien pitoisuus tai suhteellinen runsaus. Tässä on muutamia näytteen tuloksia kvantitatiivisesta analyysistä:
- Malmi sisältää 42,88 painoprosenttia hopeaa.
- Kemiallinen reaktio tuotti 3,22 moolia tuotetta.
- Liuos on 0,102 M NaCl.
Määrällinen versus kvalitatiivinen analyysi
Laadullinen analyysi kertoo "mitä" näytteessä, kun taas kvantitatiivista analyysiä käytetään kertomaan "kuinka paljon" näytteessä. Kahta analyysityyppiä käytetään usein yhdessä, ja niitä pidetään esimerkkeinä analyyttisestä kemiasta.
Määrällisessä analyysissä käytetyt menetelmät
Näytteen kvantifiointiin käytetään useita menetelmiä. Nämä voidaan luokitella laajasti joko fysikaalisiksi tai kemiallisiksi menetelmiksi.
Fysikaaliset menetelmät mittaavat fysikaalisia ominaisuuksia, kuten valon adsorptiota, tiheyttä ja magneettista herkkyyttä. Esimerkkejä fyysisistä menetelmistä ovat:
- Fourier-muunnos infrapunaspektroskopia (FTIR)
- Atomipäästöspektroskopia (AES)
- Energian hajottava röntgenspektroskopia (EDS)
- hivenaineanalyysi
- röntgenfluoresenssispektroskopia
- ICP-AES
- ICP-MS
Kemiallisiin menetelmiin sisältyy kemiallisia reaktioita, kuten hapettuminen, saostaminen tai neutralointi uuden kemiallisen yhdisteen muodostamiseksi. Esimerkkejä kemiallisista menetelmistä ovat:
- Titraus (tilavuusanalyysi)
- Gravimetrinen analyysi
- Erilaiset märän kemian testit
- Palamisanalyysi
- Inertti kaasufuusio
Usein fysikaaliset ja kemialliset menetelmät ovat päällekkäisiä. Lisäksi matematiikkaa käytetään kvantitatiivisessa analyysissä. Tilastot ovat erityisen hyödyllisiä tietojen analysoinnissa.
Kvantitatiivisen analyysin ensisijainen työkalu on analyyttinen tasapaino tai mittakaava, jota käytetään massan tarkkaan mittaamiseen. Lasitavarat, kuten mittapullo, ovat myös tärkeitä. varten analyyttinen kemia, tyypillinen vaaka mittaa massan 0,1 milligrammaan. Mikroanalyyttiseen työhön tarvitaan noin tuhannen herkkyys.
Miksi kvantitatiivinen analyysi on tärkeää
On tärkeää tietää koko näytteen tai sen osan määrä useista syistä.
Jos suoritat kemiallista reaktiota, kvantitatiivinen analyysi auttaa sinua ennustamaan, kuinka paljon tuotetta odottaa, ja määrittämään todellisen saton.
Jotkut reaktiot tapahtuvat, kun yhden komponentin pitoisuus saavuttaa kriittisen tason. Esimerkiksi radioaktiivisen aineen analyysi saattaa viitata siihen, että näytteessä on tarpeeksi avainkomponenttia spontaaniin fissioon!
Kvantitatiivinen analyysi on ratkaisevan tärkeätä ruoan ja lääkkeiden formuloinnille ja testaamiselle, koska sitä käytetään mittaamaan ravinteiden tasoja ja antamaan tarkka laskenta annostuksesta.
Se on myös kriittinen määritettäessä epäpuhtauksien tasoa tai näytteen epäpuhtautta. Vaikka laadullinen analyysi saattaa pystyä määrittämään esimerkiksi lyijyn esiintymisen lelun maalissa, kvantitatiivinen analyysi havaitsee, kuinka paljon pitoisuutta on.
Lääketieteelliset testit perustuvat kvantitatiiviseen analyysiin saadaksesi tietoa potilaan terveydestä. Esimerkiksi kvantitatiivisilla analyysimenetelmillä voidaan määrittää veren kolesterolitasot tai lipoproteiinien suhde plasmassa tai virtsaan erittyvän proteiinin määrä. Tässäkin kvantitatiivinen analyysi täydentää kvalitatiivista analyysiä, koska jälkimmäinen tunnistaa kemikaalin luonteen, kun taas edellinen kertoo kuinka paljon sitä on.
Mineraalin kvantitatiivisia testejä voidaan käyttää määritettäessä, onko käytännöllistä kaivoa sitä tietylle alkuaineelle tai yhdisteelle.
Määrällisillä testeillä varmistetaan, että tuotteet täyttävät valmistajan tai viranomaisten vaatimukset.