Kvantitatīvā analīze attiecas uz noteikšanu, cik daudz konkrētā komponenta atrodas paraugā. Daudzumu var izteikt kā masa, viena vai visu parauga sastāvdaļu koncentrācija vai relatīvais daudzums. Šeit ir daži kvantitatīvās analīzes rezultāti:
- Rūda satur 42,88% sudraba pēc masas.
- Ķīmiskās reakcijas rezultātā tika iegūti 3,22 moli produkta.
- Šķīdums ir 0,102 M NaCl.
Kvantitatīvā un kvalitatīvā analīze
Kvalitatīvā analīze stāsta “kas” ir paraugā, savukārt kvantitatīvā analīze tiek izmantota, lai pateiktu “cik” ir paraugā. Divus analīžu veidus bieži izmanto kopā, un tos uzskata par analītiskās ķīmijas piemēriem.
Kvantitatīvajā analīzē izmantotās metodes
Parauga kvantitatīvai noteikšanai tiek izmantotas vairākas metodes. Tos plaši var klasificēt kā fiziskas vai ķīmiskas metodes.
Ar fizikālām metodēm mēra fizisko īpašību, piemēram, gaismas adsorbciju, blīvumu un jutīgumu pret magnētiku. Fizisko metožu piemēri:
- Furjē transformācijas infrasarkanā spektroskopija (FTIR)
- Atomu emisijas spektroskopija (AES)
- Enerģijas izkliedējošā rentgena spektroskopija (EDS)
- mikroelementu analīze
- rentgena fluorescences spektroskopija
- ICP-AES
- ICP-MS
Ķīmiskās metodes ietver ķīmiskas reakcijas, piemēram, oksidēšanu, izgulsnēšanu vai neitralizāciju, veidojot jaunu ķīmisku savienojumu. Ķīmisko metožu piemēri:
- Titrēšana (tilpuma analīze)
- Gravimetriskā analīze
- Dažādi slapjās ķīmijas testi
- Sadegšanas analīze
- Inerces gāzes saplūšana
Bieži vien fizikālās un ķīmiskās metodes pārklājas. Turklāt matemātiku izmanto kvantitatīvajā analīzē. Statistika ir īpaši noderīga datu analīzei.
Primārais kvantitatīvās analīzes rīks ir analītiskais līdzsvars vai mērogs, ko izmanto, lai precīzi izmērītu masu. Svarīgi ir arī stikla trauki, piemēram, mērkolba. Priekš analītiskā ķīmija, tipisks svars mēra masu līdz 0,1 miligramam. Mikroanalītiskajam darbam nepieciešama jutība apmēram tūkstoš reižu.
Kāpēc kvantitatīvā analīze ir svarīga
Vairāku iemeslu dēļ ir svarīgi zināt visa parauga vai tā daļu.
Ja veicat ķīmisku reakciju, kvantitatīvā analīze palīdz jums prognozēt, cik daudz produkta sagaidīt, un noteikt faktisko ražu.
Dažas reakcijas notiek, kad viena komponenta koncentrācija sasniedz kritisko līmeni. Piemēram, radioaktīvā materiāla analīze varētu liecināt, ka parauga spontānas skaldīšanas gadījumā ir pietiekami daudz galvenā komponenta!
Kvantitatīvajai analīzei ir izšķiroša nozīme pārtikas un zāļu formulēšanā un pārbaudē, jo to izmanto barības vielu līmeņa noteikšanai un precīzai devas uzskaitei.
Tam ir liela nozīme arī piesārņojuma līmeņa vai parauga piemaisījumu noteikšanā. Kaut arī, piemēram, ar kvalitatīvu analīzi var noteikt svina klātbūtni rotaļlietas krāsā, kvantitatīvā analīze nosaka, cik liela koncentrācija pastāv.
Medicīniskās pārbaudes ir atkarīgas no kvantitatīvās analīzes, lai iegūtu informāciju par pacienta veselību. Piemēram, kvantitatīvās analīzes metodes var noteikt holesterīna līmeni asinīs vai lipoproteīnu līmeni plazmā vai urīnā izdalītā olbaltumvielu daudzumu. Arī šajā gadījumā kvantitatīvā analīze papildina kvalitatīvo analīzi, jo pēdējā identificē ķīmiskās vielas raksturu, savukārt pirmā norāda jums, cik daudz tās ir.
Minerāla kvantitatīvos testus var izmantot, lai noteiktu, vai ir praktiski to iegūt konkrētam elementam vai savienojumam.
Kvantitatīvos testus izmanto, lai pārliecinātos, ka produkti atbilst ražotāja vai normatīvajām specifikācijām.