Kvantitatívna analýza sa týka určenia množstva danej zložky vo vzorke. Množstvo sa môže vyjadriť ako hmotakoncentrácia alebo relatívna hojnosť jednej alebo všetkých zložiek vzorky. Tu je niekoľko príkladov kvantitatívnej analýzy:
- Ruda obsahuje 42,88% striebra.
- Chemická reakcia poskytla 3,22 mólov produktu.
- Roztokom je 0,102 M NaCl.
Kvantitatívna versus kvalitatívna analýza
Kvalitatívna analýza rozpráva „čo“ je vo vzorke, zatiaľ čo kvantitatívna analýza sa používa na zistenie „koľko“ je vo vzorke. Tieto dva typy analýz sa často používajú spolu a považujú sa za príklady analytickej chémie.
Metódy použité pri kvantitatívnej analýze
Na kvantifikáciu vzorky sa používa niekoľko metód. Môžu byť všeobecne klasifikované ako fyzikálne alebo chemické metódy.
Fyzikálne metódy merajú fyzikálne vlastnosti, ako je adsorpcia svetla, hustota a magnetická citlivosť. Príklady fyzikálnych metód zahŕňajú:
- Infračervená spektroskopia s Fourierovou transformáciou (FTIR)
- Atómová emisná spektroskopia (AES)
- Energeticky disperzná röntgenová spektroskopia (EDS)
- analýza stopových prvkov
- röntgenová fluorescenčná spektroskopia
- ICP-AES
- ICP-MS
Chemické metódy zahŕňajú chemické reakcie, ako je oxidácia, zrážanie alebo neutralizácia za vzniku novej chemickej zlúčeniny. Príklady chemických metód zahŕňajú:
- Titrácia (volumetrická analýza)
- Gravimetrická analýza
- Rôzne testy chemie za mokra
- Analýza spaľovania
- Fúzia inertného plynu
Fyzikálne a chemické metódy sa často prekrývajú. Okrem toho sa v kvantitatívnej analýze používa matematika. Štatistika je obzvlášť užitočná na analýzu údajov.
Primárnym nástrojom kvantitatívnej analýzy je analytická rovnováha alebo mierka, ktorá sa používa na presné meranie hmotnosti. Sklo, ako napríklad odmerná banka, je tiež dôležité. pre analytická chémia, typické vyváženie meria hmotnosť na 0,1 miligramu. Na mikroanalytickú prácu je potrebná asi tisícnásobná citlivosť.
Prečo je kvantitatívna analýza dôležitá
Je dôležité poznať množstvo celej vzorky alebo jej časti z niekoľkých dôvodov.
Ak vykonávate chemickú reakciu, kvantitatívna analýza vám pomôže predpovedať, koľko produktu očakávať, a určiť skutočný výnos.
Niektoré reakcie sa uskutočňujú, keď koncentrácia jednej zložky dosiahne kritickú úroveň. Napríklad analýza rádioaktívneho materiálu môže naznačovať, že je dosť kľúčového komponentu pre vzorku, aby sa podrobil spontánnemu štiepeniu!
Kvantitatívna analýza je rozhodujúca pre formuláciu a testovanie potravín a liekov, pretože sa používa na meranie hladín živín a na presné zaznamenávanie dávkovania.
Je tiež kritická pri určovaní úrovne kontaminantov alebo nečistôt vo vzorke. Aj keď kvalitatívna analýza môže byť schopná určiť prítomnosť olova v nátere na hračke, kvantitatívna analýza napríklad zistí, aká veľká koncentrácia existuje.
Lekárske testy sa opierajú o kvantitatívnu analýzu informácií o zdraví pacienta. Napríklad techniky kvantitatívnej analýzy môžu určiť hladiny cholesterolu v krvi alebo pomer lipoproteínov v plazme alebo množstvo proteínu vylúčeného močom. Aj tu kvantitatívna analýza dopĺňa kvalitatívnu analýzu, pretože tá identifikuje povahu chemikálie, zatiaľ čo prvá vám povie, koľko existuje.
Kvantitatívne testy minerálu sa môžu použiť na určenie, či je praktické ťažiť ho pre konkrétny prvok alebo zlúčeninu.
Kvantitatívne testy sa používajú na overenie, či výrobky spĺňajú špecifikácie výrobcu alebo predpisy.