• Qu'est-ce que la chimie analytique ?

Nous expliquons ce qu'est la chimie analytique et sur quoi se concentre cette branche de la chimie. Aussi, les méthodes analytiques que vous utilisez.

La chimie analytique utilise différentes méthodes analytiques.

Qu'est-ce que la chimie analytique ?

La chimie analytique est appelée une branche de la chimie qui se concentre sur la compréhension de la matière, c'est-à-dire de la Analyse des matériaux qui composent un échantillon, à l'aide de méthodes expérimentales ou de laboratoire.

La chimie analytique peut être classée en chimie analytique quantitative et qualitative. La chimie analytique quantitative est utilisée pour déterminer la quantité, la concentration ou proportion d'un ou plusieurs composants d'un échantillon, c'est-à-dire qu'il s'agit de quantifier la matière.

La chimie analytique qualitative est utilisée pour savoir quels sont les composants d'un échantillon, c'est-à-dire qu'elle s'occupe d'identifier chaque composant de l'échantillon. D'autre part, la chimie analytique est également utilisée pour la séparation des composants d'un échantillon. Généralement, la substance en question (celle à identifier ou à quantifier) ​​est appelée analyte.

Les connaissances qui ont donné naissance à la chimie analytique sont nées de l'idée moderne de la composition chimique de la matière, apparue au XVIIIe siècle.

Une étape importante dans le développement de cette la discipline C'était la compréhension de la corrélation entre les propriétés physiques de la matière et sa composition chimique. En cela, l'étude de la spectroscopie, de l'électrochimie et de la polarographie était fondamentale.

Cependant, l'invention de méthodes d'analyse chimique qui permettraient une meilleure compréhension de la matière progressera avec le développement scientifique et technologique, de sorte que les caractéristiques générales du domaine de la chimie analytique ne seront définies qu'au XXe siècle.

La chimie analytique utilise les méthodes analytiques suivantes pour comprendre la matière :

Méthodes quantitatives

• Méthodes volumétriques. Appelées titrage ou titrage, ce sont des méthodes quantitatives dans lesquelles un réactif dont la concentration est connue (substance titrante) est utilisé pour déterminer celle d'un autre réactif dont la concentration est inconnue (analyte ou substance à analyser dans l'échantillon), au moyen d'un réaction chimique Dans les titrages, en général, des indicateurs sont utilisés pour marquer le point final de la réaction. Il existe différents types de diplômes :
  • Titrages acide-base. Ce sont ceux dans lesquels un acide avec une base à l'aide d'un indicateur acido-basique. En général, la base est placée dans une burette (récipient chimique utilisé pour mesurer les volumes) et une fiole est placée dans un erlenmeyer. le volume acide connu avec quelques gouttes de phénolphtaléine (indicateur) ajoutées. La phénolphtaléine vire au rose en milieu basique et est incolore en milieu acide. Ensuite, la méthode consiste à ajouter la base à l'acide jusqu'à ce que la solution finale devienne rose, ce qui signifie que la réaction entre l'acide et la base a atteint son point final. Un instant avant d'atteindre le point final, la réaction atteint son point d'équivalence, c'est-à-dire où la quantité de substance dans le titrant est égale à la quantité de substance dans l'analyte. Si la stoechiométrie dans la réaction est de 1: 1, c'est-à-dire que la même quantité de substance à analyser réagit que le titrant, l'équation suivante peut être utilisée pour déterminer la quantité d'analyte :
    

Où:

• • [X] est la concentration connue de la substance X, exprimé mol/L ou unités équivalentes.
  • V (X) est le volume de la substance X délivrés par la burette, exprimés en L ou en unités équivalentes.
  • [Oui] est la concentration inconnue de l'analyte Oui, exprimée en mol/L ou en unités équivalentes.
  • V (O) est le volume de la substance Oui contenu dans l'erlenmeyer, exprimé en L ou en unités équivalentes.

Il est important de préciser que, bien que cette équation soit largement utilisée, elle varie souvent selon le type de diplôme utilisé.

• • Titrages redox. La base est la même que dans les titrages acido-basiques, mais dans ce cas il y a une réaction redox entre l'analyte et un dissolution oxydant ou réducteur, selon le cas. L'indicateur utilisé peut être un potentiomètre (équipement pour mesurer la différence de potentiel) ou un indicateur redox (composés qui ont une couleur définie dans chacun de leurs états d'oxydation).
  • Diplômes de formation complexes. Ils consistent en la réaction de formation complexe entre l'analyte et le titrant.
  • Titrages de précipitations. Ils consistent en la formation d'un précipité. Ils sont très spécifiques et les indicateurs utilisés sont très particuliers à chaque réaction.
• Méthodes gravimétriques. Méthode quantitative qui consiste à mesurer le poids d'un matériau ou d'une substance avant et après toute modification. L'instrument pour effectuer le la mesure il s'agit généralement d'une balance analytique. Il existe plusieurs méthodes gravimétriques :
  • Précipitation. Il consiste en la formation d'un précipité, de sorte que lorsqu'il est pesé, sa quantité dans l'échantillon d'origine peut être calculée à l'aide de relations stoechiométriques. Le précipité peut être récupéré de la solution dans laquelle il se trouve par filtration. Pour appliquer cette méthode, l'analyte doit être peu soluble et chimiquement bien défini.
  • Volatilisation. Elle consiste à volatiliser l'analyte pour le séparer de l'échantillon. Ensuite, l'analyte est récupéré par son absorption dans un matériau, ce matériau est pesé, et le gain de poids Elle sera due à l'incorporation de l'analyte, dont le poids sera calculé par la différence de poids du matériau absorbant avant et après avoir absorbé l'analyte. Cette méthode ne peut être appliquée que lorsque l'analyte est la seule substance volatile dans l'échantillon.
  • Électrodéposition. Il se compose d'un réaction d'oxydoréduction où l'analyte est déposé sur une électrode en tant que partie d'un composé. L'électrode est ensuite pesée avant et après la réaction redox, de cette manière la quantité d'analyte déposée peut être calculée.

Méthodes instrumentales plus avancées :

• Méthodes spectrométriques. Les appareils sont utilisés pour mesurer le comportement du rayonnement électromagnétique (lumière) en contact avec la substance ou le composé à analyser.
• Méthodes électroanalytiques. Similaire à la spectrométrie, mais la électricité au lieu de la lumière pour mesurer le potentiel électrique ou courant électrique transmis par la substance à analyser.
• Méthodes chromatographiques. La chromatographie est une méthode de séparation, de caractérisation et de quantification de mélanges complexes. Il est utilisé pour séparer un ou plusieurs composants d'un mélange et en même temps les identifier et calculer leur concentration ou quantité dans l'échantillon, c'est-à-dire les quantifier. La méthode chromatographique se compose essentiellement d'une phase stationnaire et d'une phase mobile qui font partie d'un équipement ou d'une structure utilisée pour analyser l'échantillon. La phase stationnaire est immobile et se compose d'une substance qui adhère à un système généralement conçu sous la forme d'une colonne et la phase mobile est une substance (liquide ou gazeuse) qui s'écoule à travers la phase stationnaire. La séparation des composants (analytes) se fait en fonction de l'affinité de chacun d'eux pour la phase stationnaire ou pour la phase mobile, qui dépendra de diverses propriétés chimiques et physiques (de chacune ou des deux phases). Il existe différents types de chromatographie selon les substances utilisées comme phase mobile et stationnaire, les conditions imposées à la méthode et les conceptions de l'équipement chromatographique. Par exemple, dans l'image suivante, vous pouvez voir la séparation des différents composants d'un mélange qui a été injecté sur une colonne chromatographique. Vous pouvez voir les différents couleurs de chaque composant à mesure qu'ils descendent à travers la phase stationnaire qui remplit la colonne :