Kvantitativ analys (kemi) -Quantitative analysis (chemistry)
Inom analytisk kemi är kvantitativ analys bestämningen av den absoluta eller relativa mängden (ofta uttryckt som en koncentration ) av en, flera eller alla särskilda substanser som finns i ett prov.
Metoder
När väl förekomsten av vissa ämnen i ett prov är känd, kan studiet av deras absoluta eller relativa förekomst hjälpa till att bestämma specifika egenskaper. Att känna till sammansättningen av ett prov är mycket viktigt, och flera sätt har utvecklats för att göra det möjligt, som gravimetrisk och volumetrisk analys . Gravimetrisk analys ger mer exakta data om ett provs sammansättning än volymetrisk analys men tar också längre tid att utföra i laboratoriet. Volumetrisk analys, å andra sidan, tar inte så mycket tid och kan ge tillfredsställande resultat. Volumetrisk analys kan helt enkelt vara en titrering baserad på en neutraliseringsreaktion men det kan också vara en utfällning eller enkomplexbildande reaktion samt en titrering baserad på en redoxreaktion . Varje metod i kvantitativ analys har dock en generell specifikation, i neutraliseringsreaktioner är reaktionen som sker mellan till exempel en syra och en bas, vilket ger ett salt och vatten, därav namnet neutralisation. I utfällningsreaktionerna är standardlösningen i de flesta fall silvernitrat som används som reagens för att reagera med de joner som finns i provet och för att bilda en mycket olöslig fällning . Nederbördsmetoder kallas ofta helt enkelt argentometry . I de två andra metoderna är situationen densamma. Komplexbildande titrering är en reaktion som sker mellan metalljoner och en standardlösning som i de flesta fall är EDTA (etylendiamintetraättiksyra). I redoxtitreringen utförs den reaktionen mellan ett oxidationsmedel och ett reduktionsmedel . Det finns ytterligare några metoder som Liebigs metod / Dumas metod / Kjeldahls metod och Carius metod för uppskattning av organiska föreningar.
Till exempel kan kvantitativ analys utförd med [masspektrometri] på biologiska prover bestämma, genom det relativa överflödsförhållandet av specifika proteiner , indikationer på vissa sjukdomar, som cancer.
Kvantitativ vs. kvalitativ
Det allmänna uttrycket kvalitativ analys [...] avser analyser där ämnen identifieras eller klassificeras på grundval av deras kemiska eller fysikaliska egenskaper, såsom kemisk reaktivitet, löslighet, molekylvikt, smältpunkt, radioaktivitetsegenskaper (emission, absorption) , masspektra, nukleär halveringstid, etc. Kvantitativ analys avser analyser där mängden eller koncentrationen av en analyt kan bestämmas (uppskattas) och uttryckas som ett numeriskt värde i lämpliga enheter. Kvalitativ analys kan ske med kvantitativ analys, men kvantitativ analys kräver identifiering (kvalificering) av den analyt för vilken numeriska uppskattningar ges.
— International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), nomenklatur för utvärdering av analysmetoder inklusive detektions- och kvantifieringsmöjligheter, Pure Appl. Chem. 67(10), sid. 1701 (1995)
Termen "kvantitativ analys" används ofta i jämförelse (eller kontrast) med "kvalitativ analys", som söker information om identiteten eller formen av ämne som finns. Till exempel kan en kemist få ett okänt fast prov. De kommer att använda "kvalitativa" tekniker (kanske NMR- eller IR-spektroskopi ) för att identifiera de närvarande föreningarna, och sedan kvantitativa tekniker för att bestämma mängden av varje förening i provet. Noggranna procedurer för att känna igen förekomsten av olika metalljoner har utvecklats, även om de till stor del har ersatts av moderna instrument; dessa är gemensamt kända som kvalitativ oorganisk analys . Liknande tester för att identifiera organiska föreningar (genom att testa för olika funktionella grupper ) är också kända.
Många tekniker kan användas för antingen kvalitativa eller kvantitativa mätningar. Anta till exempel att en indikatorlösning ändrar färg i närvaro av en metalljon. Det skulle kunna användas som ett kvalitativt test: ändrar indikatorlösningen färg när en droppe prov tillsätts? Den skulle också kunna användas som ett kvantitativt test, genom att studera färgen på indikatorlösningen med olika koncentrationer av metalljonen. (Detta skulle förmodligen göras med hjälp av ultraviolett-synlig spektroskopi .)