Hóa phân tích là gì? Chức năng, phân loại, ứng dụng

Hóa nghiên cứu và phân tích là khoa học về các phương pháp xác lập thành phần hóa học của chất và cấu trúc của các hợp phần có trong chất nghiên cứu và phân tích .

Các phương pháp của hóa phân tích cho phép xác định định tính một chất, nghĩa là có thể xác định xem chất phân tích được cấu tạo bởi những nguyên tố nào, nhóm chức nào, và phân tích xem các nguyên tố và các nhóm chức đó được sắp xếp và liên kết với nhau như thế nào (phân tích cấu trúc).

hóa nghiên cứu và phân tích nghiên cứu và điều tra các phương pháp nghiên cứu và phân tích định lượng, dùng các phương pháp đó để xác lập thành phần định lượng của các nguyên tố, các hợp chất hóa học trong chất nghiên cứu và phân tích .Nói về hóa nghiên cứu và phân tích, người ta cho rằng đây là khoa học về các phương pháp và phương tiện đi lại của nghiên cứu và phân tích hóa học và trong mức độ nhất định xác lập cấu trúc hóa học. Về phương tiện đi lại hoàn toàn có thể hiểu đó là : dụng cụ, thuốc thử, chất chuẩn, … Phương pháp và phương tiện đi lại của nghiên cứu và phân tích đổi khác thường đưa ra những hướng mới, sử dụng những nguyên tắc mới, cả những hiện tượng kỳ lạ từ những nghành nghề dịch vụ có từ thời xưa. Thí dụ, trong thực nghiệm nghiên cứu và phân tích hóa học lúc bấy giờ phương pháp vật lý giữ vai trò quan trọng đó là – phương pháp quang phổ và vật lý hạt nhân .Cần phân biệt khái niệm “ hóa học nghiên cứu và phân tích ” và “ nghiên cứu và phân tích hóa học ”. Hóa nghiên cứu và phân tích là khoa học về các phương pháp nghiên cứu và phân tích, còn nghiên cứu và phân tích hóa học là những phương pháp được dùng trong trong thực tiễn để xác lập thành phần hóa học của chất nghiên cứu và phân tích .Người ta còn phân biệt khái niệm “ kỹ thuật nghiên cứu và phân tích ” và “ phương pháp nghiên cứu và phân tích ” .Kỹ thuật nghiên cứu và phân tích là dựa trên các hiện tượng kỳ lạ khoa học để tích lũy thông tin về thành phần hóa học của chất nghiên cứu và phân tích. Thí dụ như kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao, kỹ thuật cực phổ .Phương pháp nghiên cứu và phân tích là ứng dụng đơn cử của một kỹ thuật nghiên cứu và phân tích để xử lý một yếu tố nghiên cứu và phân tích. Phương pháp của nghiên cứu và phân tích đó là phương cách ( cách ) xác lập, luận chứng rõ ràng, nhìn nhận tổng lực có địa thế căn cứ để xác lập thành phần của đối tượng người dùng nghiên cứu và phân tích. Thí dụ phương pháp nghiên cứu và phân tích vitamin C bằng kỹ thuật cực phổ, phương pháp xác lập phenol trong nước sông dùng kỹ thuật sắc ký .

Chức năng của hóa nghiên cứu và phân tích văn minh

Có thể chia ra làm 3 công dụng ( nghành nghề dịch vụ khoa học ) :

1.   Giải quyết các vấn đề chung của phân tích

Thí dụ : tăng trưởng và hoàn thành xong những luận thuyết về các phương pháp nghiên cứu và phân tích .

2.   Nghiên cứu các phương pháp phân tích

3. Giải quyết các nhiệm vụ cụ thể của phân tích

Thí dụ : sự xây dựng chuyên ngành Hóa nghiên cứu và phân tích về thuốc phòng chống dịch bệnh .Cấu trúc sâu của môn học này hoàn toàn có thể chia ra nghiên cứu và phân tích định tính và nghiên cứu và phân tích định lượng. Phân tích định tính xử lý yếu tố là các hợp phần nào có trong đối tượng người tiêu dùng nghiên cứu và phân tích, nghiên cứu và phân tích định lượng cho biết về hàm lượng của tổng thể hay của từng hợp phần .

Phân loại

1. Phân loại theo đường lối phân tích

  • Tổng thể – Cục bộ – Trực tiếp – Gián tiếp
  • Phân hủy – Không phân hủy – Gián đoạn – Liên tục

2. Phân loại dựa theo thể tích và khối lượng chất nghiên cứu và phân tích

  • Phân tích thô: lượng mẫu thử chất rắn 0,1 – 1 g, lượng mẫu thử dung dịch từ 1 – 100
  • Phân tích bán vi lượng: lượng mẫu thử từ 0.01 – 0,1 g, dung dịch từ 0,1- 0,3
  • Phân tích vi lượng: lượng mẫu thử từ 10-3 -10-2 g, dung dịch từ 10-2 – 10-1
  • Phân tích siêu vi lượng: lượng mẫu thử từ 10-6 – 10-12 g, dung dịch từ 10-3 – 10-6

2. Phân loại dựa trên thực chất của các hợp phần của chất cần xác lập

  • Phân tích đồng vị: chuyên ngành trong phân tích ít sử dụng, nhưng phân tích này thường dùng trong vật lý, mỏ, sinh học. Thí dụ như: xác định nước deuterium trong nước thường, cũng như của oxy “nặng” (đồng vị oxy 18) trong hỗn hợp với sự đồng vị phổ biến oxy 16. Phân tích đồng vị cần thiết khi nghiên cứu các nguyên tố nhân tạo.
  • Phân tích nguyên tố (nguyên tử – ion): phân tích những nguyên tố nào có trong đối tượng nghiên cứu, hàm lượng là bao nhiêu.
  • Phân tích phân tử: đây là sự phát hiện và xác định hợp chất hóa học được đặc trưng bằng khối lượng phân tử xác định. Thí dụ: phân tích hỗn hợp khí, xác định trong không khí những thành phần chính (N2, O2, CO2, O3, khí trơ). Một trong những phương pháp phân tích phân tử người ta sử dụng phương pháp sắc ký.
  • Phân tích nhóm chức: Đối với phân tích hóa hữu cơ còn có một dạng phân tích ở giữa phân tích nguyên tố và phân tử – đó là phân tích nhóm chức. Phân tích này trước hết xác định nhóm chức, nghĩa là xác định từng nhóm hữu cơ riêng biệt như nhóm carboxyl, hydroxyl, amin,…
  • Phân tích chất: Trong phân tích chất người ta xác định trong dạng nào có mặt hợp phần ta quan tâm trong đối tượng phân tích này và hàm lượng của những dạng này. Thí dụ: trong mức độ nào của sự oxy hóa có mặt nguyên tố As(III) hay As (V), trong trạng thái hóa học nào có mặt nguyên tố (thí dụ đồng trong khóang chất có thể ở dạng oxyd hay sulfit hay hỗn hợp những hợp chất này). Phân tích chất có nhiều cái chung với phân tích phân tử hay tướng.
  • Phân tích tướng (pha): đó là phân tích đối tượng trong hệ dị thể. Thí dụ: sunfit và oxyd kẽm phân bố trong khóang chất không đồng thể mà tạo những tướng khác nhau. Người ta dùng các phương pháp khác nhau để tách và xác định các hệ dị thể tham gia trong thành phần cấu trúc (các tướng) riêng biệt, khác nhau về tính chất, về cấu trúc vật lý và phân tách nhau bởi giới hạn bề mặt.

Phân loại theo thực chất lương pháp

Xác định theo đặc tính của đặc thù đo hay theo năng lực ghi nhận tín hiệu tương ứng. Có thể chia ra :

  • Phương pháp hóa học: là phương pháp dựa trên những phản ứng hóa học. Thí dụ: phản ứng acid- base, oxy hóa – khử, kết tủa – hòa tan, tạo phức.
  • Phương pháp hóa lý, vật lý: phương pháp vật lý dựa trên những hiện tượng và quá trình vật lý như phương pháp quang phổ, phương pháp so màu, vật lý hạt nhân,…
  • Phương pháp sinh học: dựa trên những hiện tượng của cuộc sống (trao đổi chất, tăng trưởng, ức chế của vi sinh vật…), thí dụ như phương pháp phân tích vi sinh vật là dựa vào quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Bằng phương pháp vi sinh vật người ta định lượng các thuốc kháng sinh, kháng nấm, vitamin,…

Phân tích định tính và nghiên cứu và phân tích định lượng

1. Phân tích định tính

Phân tích định tính là xác lập các nguyên tố, các ion, các phân tử có trong thành phần chất nghiên cứu và phân tích .Để triển khai phương pháp định tính người ta dùng nhiều phương pháp có thực chất khác nhau, các kỹ thuật, các đường lối khác nhau : phương pháp hóa học, vật lý và hóa lý .

a. Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học là những phương pháp định tính dựa trên các phản ứng hóa học. Những phương pháp trong nghiên cứu và phân tích được sử dụng thoáng rộng trong trong thực tiễn, phương pháp này không yên cầu trang bị phức tạp nhưng còn có một số ít điểm yếu kém là : trong trường hợp cần phải tách chất ra khỏi các tạp chất và phải tách ở dạng tinh khiết thường rất khó khăn vất vả, đôi khi không triển khai được, không phát hiện được những lượng chất rất nhỏ .

b. Phương pháp vật lý và hóa lý

Phương pháp vật lý và hóa lý là những phương pháp dựa trên các đặc thù vật lý của các chất cần nghiên cứu và phân tích .Thí dụ : Sự nhuộm màu ngọn lửa đèn khí không màu thành màu đặc trưng do các hợp chất bay hơi của một số nguyên tố hóa học Na +, K +, …Phương pháp so màu ngọn lửa : Ngọn lửa Na + có màu vàng, K + có màu tím, Ba2 + có màu xanh lục nhạt .Phương pháp nghiên cứu và phân tích quang phổ hồng ngoại, phương pháp đo quang ( quang phổ hấp thụ ), phương pháp cực phổ, phương pháp sắc ký v.v …Dùng phương pháp vật lý và hóa lý hoàn toàn có thể tách được các nguyên tố mà chúng khó bị tách bởi các phương pháp hóa học, phương pháp vật lý và hóa lý có độ nhạy và độ đúng mực cao nhưng phải có trang bị phức tạp, máy móc đắt tiền không phải toàn bộ các cơ sở đều trang bị được nên phương pháp hóa học vẫn đóng vai trò quan trọng trong công tác làm việc nghiên cứu và phân tích .

2. Phân tích định lượng

Phân tích định lượng được cho phép xác lập thành phần về lượng các hợp phần của hợp chất đã cho hoặc của hỗn hợp các chất. Khác với nghiên cứu và phân tích định tính, nghiên cứu và phân tích định lượng cho năng lực xác lập hàm lượng của các hợp phần riêng rẽ của chất nghiên cứu và phân tích hoặc hàm lượng chung của chất cần xác lập trong chất điều tra và nghiên cứu .Các phương pháp dùng trong nghiên cứu và phân tích định lượng :

a. Phương pháp phân tích hóa học

Phân tích trọng lượng (phân tích khối lượng)

Phương pháp này dựa vào phản ứng kết tủa các chất cần định lượng với thuốc thử. Kết tủa được tách ra khỏi dung dịch, rửa thật sạch rồi nung hoặc làm khô sau đó đem cân. Từ khối lượng của kết tủa ta xác lập được khối lượng của chất cần định lượng .Phương pháp này mất nhiều thời hạn nhưng khá đúng mực .

Phân tích thể tích (chuẩn độ)

Phương pháp này dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết đúng mực nồng độ cần dùng cho phản ứng với chất cần định lượng. Phương pháp này rất phổ cập, dựa trên các phản ứng trung hòa, tạo phức, tạo kết tủa, oxy hóa – khử, …

b. Phương pháp phân tích vật lý và hóa lý (phương pháp phân tích dụng cụ)

Phương pháp phân tích vật lý

Các phương pháp nghiên cứu và phân tích định lượng được cho phép xác lập thành phần của chất cần nghiên cứu và phân tích không dùng đến các phản ứng hóa học. Để xác lập thành phần chất cần nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể đo các chỉ số về các đặc thù vật lý như : thông số khúc xạ, độ dẫn điện, nhiệt, …

Phương pháp hóa lý

Các phương pháp nghiên cứu và phân tích dựa trên sự đổi khác đặc thù vật lý của một hệ cần nghiên cứu và phân tích, sự biến hóa đó xảy ra do các phản ứng hóa học xác lập. Các phương pháp vật lý, hóa lý thường dùng : các phương pháp sắc ký, các phương pháp đo quang, phương pháp điện hóa, cực phổ, điện di, …

Các bước triển khai của một phương trình nghiên cứu và phân tích

B1: Mẫu thử – xác định đối tượng

Đầu tiên phải xác lập rõ tiềm năng ( cần những thông tin gì ) và nhu yếu nghiên cứu và phân tích ( định tính hay định lượng ). Thu thập thông tin về mẫu thử : thực chất, nguồn gốc, cách lấy mẫu, thực trạng mẫu và dữ gìn và bảo vệ mẫu .

B2: Lựa chọn phương pháp

Lựa chọn phương pháp nghiên cứu và phân tích dựa trên những thông tin có trước như : cỡ mẫu nghiên cứu và phân tích, phương tiện đi lại nghiên cứu và phân tích, nhu yếu nghiên cứu và phân tích, .. Để đạt tác dụng nghiên cứu và phân tích tốt phụ thuộc vào nhiều vào sự lựa chọn phương pháp .

B3: Lấy mẫu thử

Đây là bước quan trọng nhất trong cả quá trình nghiên cứu và phân tích. Chọn mẫu đại diện thay mặt có thành phần phản ánh đúng thành phần mẫu cần nghiên cứu và phân tích. Từ mẫu đại diện thay mặt chọn và chuẩn bị sẵn sàng mẫu làm thí nghiệm và nghiên cứu và phân tích theo nhu yếu .

B4: Xử lý mẫu thử

Để nghiên cứu và phân tích, mẫu thử phải được giải quyết và xử lý là tách các chất cản trở ra khỏi hỗn hợp trước khi đo. Đây là quy trình tiến độ quan trọng trong nghiên cứu và phân tích .

B5: Tiến hành đo các chất phân tích

Sử dụng những dụng cụ, máy móc thích hợp để đo chất cần nghiên cứu và phân tích .

B6: Tính toán – xử lý kết quả phân tích

Các tài liệu thu được giải quyết và xử lý theo toán thống kê để nhìn nhận độ đáng tin cậy của hiệu quả đo được. Các bước trên tương quan mật thiết với nhau và ảnh hưởng tác động lẫn nhau. Trong thực tiễn, tuỳ theo từng trường hợp đơn cử, các bước thực thi trên được đơn giản hóa hoặc bỏ lỡ một số ít bước, hoặc triển khai đúng các bước trên .

Hóa nghiên cứu và phân tích tương quan đến ngành khoa học khác

Hóa nghiên cứu và phân tích không hề và không chỉ là một phần của ngành hóa học mà nó tương quan mật thiết với các ngành khác như : vật lý và kỹ thuật. Phân tích hóa học phần lớn dựa trên các thành tựu của quang phổ ( quang học, phóng xạ … ), vật lý hạt nhân và nhiều phần khác của vật lý .Các phương pháp nghiên cứu và phân tích hóa học được sử dụng trên nền tảng các thành tựu của các ngành hóa khác như : triết lý về cân đối hóa học, điện hóa, động hóa học, hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa keo. Ngoài ra Hóa nghiên cứu và phân tích còn tương quan tới toán học và sinh học .Như vậy hoàn toàn có thể nói rằng Hóa nghiên cứu và phân tích là đặc trưng của khoa học gồm nhiều ngành, khoa học tương quan .

Ứng dụng

Hóa nghiên cứu và phân tích đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng khoa học kỹ thuật và nhiều môn khoa học tự nhiên : hóa học, địa chất, địa lý, khoáng vật học, vật lý, sinh học, sinh hóa, nông hóa, y dược học. Trong những nghành nghề dịch vụ này để triển khai các khu công trình điều tra và nghiên cứu khoa học đều yên cầu phải vận dụng các phương pháp nghiên cứu và phân tích. Dựa vào các thông tin của nghiên cứu và phân tích hóa học mà các nhà địa chất tìm kiếm các khoáng chất. Dựa vào tác dụng nghiên cứu và phân tích máu các thầy thuốc chẩn đoán được thực trạng sức khỏe thể chất của con người. Sự định lượng các ion K +, Ca2 +, Na + trong dịch tế bào động vật hoang dã được cho phép các nhà sinh lý học điều tra và nghiên cứu vai trò của các ion này trong sự dẫn truyền luồng thần kinh cũng như trong chính sách co và duỗi của các cơ. Các nhà hóa học lý giải các chính sách phản ứng hóa học nhờ vào việc nghiên cứu và điều tra tốc độ phản ứng, nhờ có các phương pháp nghiên cứu và phân tích văn minh mà người ta tổng hợp được các chất hóa học mới, …Hướng tăng trưởng của hóa nghiên cứu và phân tíchNgày nay với sự tăng trưởng của khoa học kỹ thuật tiên tiến và phát triển yên cầu chuyên ngành Hóa nghiên cứu và phân tích ngày một triển khai xong, để cung ứng nhu yếu trên Hóa nghiên cứu và phân tích tiến tới phải xử lý được 5 yếu tố sau :

a. Xác định và giải quyết những khó khăn trong Hóa phân tích

Cần phải xác lập các thông tin đơn cử ( định tính, định lượng, đặc thù, công dụng ). Xác định trường hợp đơn cử .

b. Thiết kế một quy trình phân tích

Thiết lập tiêu chuẩn cho một quy trình tiến độ nghiên cứu và phân tích ( độ đúng chuẩn, độ đúng, độ nhạy, ngân sách, quy mô triển khai, quy trình tiến độ thực thi … )Xác định các yếu tố cản trở. Lựa chọn phương pháp .Thiết lập các tiêu chuẩn đánh giá và thẩm định. Cách lấy mẫu .

c. Thực hiện và thu thập dữ liệu

Kiểm định dụng cụ và trang thiết bị .Chuẩn hóa thuốc thử .Thu thập dữ liệu .

d. Xử lý dữ liệu

Giảm hoặc đổi khác tài liệu. – Đánh giá hiệu quả .Phân tích thống kê. – Biểu thị hiệu quả .

e. Thực hiện đánh giá của cơ sở bên ngoài

Kiểm tra nhìn nhận lại hiệu quả ở phòng thí nghiệm của cơ sở bên ngoài .

Tuỳ điều kiện thực tế, tình hình cụ thể của cơ sở có thể không giải quyết được ngay hết các vấn đề mà từng bước giải quyết tiến tới hoàn chỉnh như các yêu cầu đặt ra.

Hiện nay ở nước ta ngành Dược đang tăng trưởng, các nhà máy sản xuất Dược CP trong nước và liên kết kinh doanh đã sinh ra, cạnh bên đó các phòng bào chế ở các khoa Dược các bệnh viện cũng tăng trưởng không ngừng, ngoài những các nguồn thuốc nhập khẩu cũng rất nhiều mẫu mã từ các nước tăng trưởng và đang tăng trưởng. Để bảo vệ chất lượng thuốc sản xuất và thuốc xuất nhập khẩu đến tay người tiêu dùng, công tác làm việc kiểm nghiệm thuốc ngày càng được chăm sóc, vì thế người Dược sĩ cần trang bị những kiến thức và kỹ năng vững vàng về Hóa học nghiên cứu và phân tích. Ngoài công tác làm việc kiểm nghiệm thuốc, các công tác làm việc khác trong các phòng thí nghiệm hóa dược, dược lý, dược liệu, dược lâm sàng, sinh hóa, độc chất, … cũng yên cầu những kỹ năng và kiến thức về Hóa học nghiên cứu và phân tích .

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments