Kvantitativní analýza se týká stanovení množství dané složky ve vzorku. Množství může být vyjádřeno jako Hmotnost, koncentrace nebo relativní hojnost jedné nebo všech složek vzorku. Zde je několik ukázkových výsledků kvantitativní analýzy:
- Ruda obsahuje 42,88% hmotnostních stříbra.
- Chemická reakce poskytla 3,22 mol produktu.
- Roztokem je 0,102M NaCl.
Kvantitativní versus kvalitativní analýza
Kvalitativní analýza řekne „co“ je ve vzorku, zatímco kvantitativní analýza se používá ke zjištění „kolik“ je ve vzorku. Oba typy analýz se často používají společně a jsou považovány za příklady analytické chemie.
Metody použité v kvantitativní analýze
K kvantifikaci vzorku se používá několik metod. Ty lze široce klasifikovat jako fyzikální nebo chemické metody.
Fyzikální metody měří fyzikální vlastnosti, jako je adsorpce světla, hustota a magnetická citlivost. Příklady fyzických metod zahrnují:
- Infračervená spektroskopie Fourierovy transformace (FTIR)
- Atomová emisní spektroskopie (AES)
- Energeticky disperzní rentgenová spektroskopie (EDS)
- analýza stopových prvků
- rentgenová fluorescenční spektroskopie
- ICP-AES
- ICP-MS
Chemické metody zahrnují chemické reakce, jako je oxidace, srážení nebo neutralizace za vzniku nové chemické sloučeniny. Příklady chemických metod zahrnují:
- Titrace (objemová analýza)
- Gravimetrická analýza
- Různé zkoušky chemie za mokra
- Spalovací analýza
- Fúze inertního plynu
Fyzikální a chemické metody se často překrývají. Kromě toho se v kvantitativní analýze používá matematika. Statistiky jsou zvláště užitečné pro analýzu dat.
Primárním nástrojem pro kvantitativní analýzu je analytická váha nebo měřítko, které se používá k přesnému měření hmotnosti. Sklo, jako je odměrná baňka, je také důležité. Pro analytická chemie, typické vyvážení měří hmotnost na 0,1 miligramu. Pro mikroanalytickou práci je zapotřebí asi tisícinásobná citlivost.
Proč je kvantitativní analýza důležitá
Je důležité znát množství celého vzorku nebo jeho části z několika důvodů.
Pokud provádíte chemickou reakci, kvantitativní analýza vám pomůže předpovědět, kolik produktu lze očekávat, a určit skutečný výnos.
K některým reakcím dochází, když koncentrace jedné složky dosáhne kritické úrovně. Například analýza radioaktivního materiálu může naznačovat, že je dost klíčové komponenty pro vzorek, aby podstoupil spontánní štěpení!
Kvantitativní analýza je zásadní pro formulaci a testování potravin a léčiv, protože se používá k měření hladin živin a k zajištění přesného vyúčtování dávky.
Je také kritická při určování úrovně kontaminantů nebo nečistot vzorku. Zatímco kvalitativní analýza by mohla být schopna určit přítomnost olova v barvě na hračce, kvantitativní analýza však zjistí, kolik koncentrace existuje.
Lékařské testy spoléhají na kvantitativní analýzu informací o zdraví pacienta. Například techniky kvantitativní analýzy mohou stanovit hladiny cholesterolu v krvi nebo poměr lipoproteinů v plazmě nebo množství proteinu vylučovaného močí. I zde kvantitativní analýza doplňuje kvalitativní analýzu, protože ta identifikuje povahu chemické látky, zatímco první z nich vám řekne, kolik je.
Kvantitativní testy minerálu mohou být použity k určení, zda je praktické těžit ho pro určitý prvek nebo sloučeninu.
Kvantitativní testy se používají k ověření, zda výrobky splňují specifikace výrobce nebo předpisy.