Kvantitativ analyse henviser til bestemmelsen af, hvor meget af en given komponent der er i en prøve. Mængden kan udtrykkes i form af masse, koncentration eller relativ forekomst af en eller alle komponenter i en prøve. Her er et par eksempler på resultater af kvantitativ analyse:
- Ore indeholder 42,88% sølv efter masse.
- Den kemiske reaktion gav 3,22 mol produkt.
- Opløsningen er 0,102 M NaCI.
Kvantitativ kontra kvalitativ analyse
Kvalitativ analyse fortæller 'hvad' der er i en prøve, mens kvantitativ analyse bruges til at fortælle 'hvor meget' der er i en prøve. De to typer analyser bruges ofte sammen og betragtes som eksempler på analytisk kemi.
Metoder anvendt i kvantitativ analyse
Flere metoder anvendes til at kvantificere en prøve. Disse kan bredt klassificeres som enten fysiske eller kemiske metoder.
Fysiske metoder måler en fysisk egenskab, såsom adsorption af lys, densitet og magnetisk følsomhed. Eksempler på fysiske metoder inkluderer:
- Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
- Atomisk emission spektroskopi (AES)
- Energispredende røntgenspektroskopi (EDS)
- sporelementanalyse
- røntgenfluorescensspektroskopi
- ICP-AES
- ICP-MS
Kemiske metoder involverer kemiske reaktioner, såsom oxidation, udfældning eller neutralisering til dannelse af en ny kemisk forbindelse. Eksempler på kemiske metoder inkluderer:
- Titrering (volumetrisk analyse)
- Gravimetrisk analyse
- Forskellige vådkemitest
- Forbrændingsanalyse
- Inert gasfusion
Ofte overlapper fysiske og kemiske metoder hinanden. Derudover bruges matematik i kvantitativ analyse. Statistikker er især nyttige til analyse af data.
Det primære værktøj til kvantitativ analyse er den analytiske balance eller skala, der bruges til at måle masse præcist. Glas, såsom den volumetriske kolbe, er også vigtigt. Til analytisk kemi, en typisk balance måler masse til 0,1 af et milligram. En følsomhed på omkring tusind gange er nødvendig for mikroanalytisk arbejde.
Hvorfor kvantitativ analyse er vigtig
Det er vigtigt at kende mængden af hele eller en del af en prøve af flere grunde.
Hvis du udfører en kemisk reaktion, hjælper kvantitativ analyse dig med at forudsige, hvor meget produkt du kan forvente og bestemme dit faktiske udbytte.
Nogle reaktioner finder sted, når koncentrationen af en komponent når et kritisk niveau. F.eks. Kan en analyse af radioaktivt materiale indikere, at der er nok af en nøglekomponent til, at prøven kan gennemgå spontan fission!
Kvantitativ analyse er afgørende for formuleringen og testen af mad og lægemidler, da den bruges til at måle næringsstofniveauer og give en nøjagtig redegørelse for dosis.
Det er også kritisk for bestemmelse af forureningsniveauet eller en urenheds urenhed. Mens kvalitativ analyse muligvis er i stand til at bestemme tilstedeværelsen af bly i malingen på et legetøj, registrerer kvantitativ analyse, hvor meget koncentration der findes.
Medicinske tests er afhængige af kvantitativ analyse for information om en patients helbred. For eksempel kan kvantitative analyseteknikker bestemme blodcholesterolniveauer eller forholdet mellem lipoproteiner i plasma eller mængden af protein, der udskilles i urinen. Her igen supplerer kvantitativ analyse den kvalitative analyse, da sidstnævnte identificerer arten af et kemikalie, mens førstnævnte fortæller dig, hvor meget der er.
Kvantitative tests af et mineral kan bruges til at bestemme, om det er praktisk at miner det til et specifikt element eller en forbindelse.
Kvantitative test bruges til at verificere, at produkter opfylder producent- eller forskriftsspecifikationer.