For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Instrumentaalanalüüs.

Instrumentaalanalüüs

Allikas: Vikipeedia

Spektromeetri põhimõtteline skeem proovi füüsikalisest mõjutamisest kuni muutuste registreerimiseni: a) energia- (kiirgus-)allikas, b) proov küvetis, c) tajur, d) signaaliprotsessor, e) tulemuse registreerimine isekirjuti või arvutiga
Spektromeetri põhimõtteline skeem proovi füüsikalisest mõjutamisest kuni muutuste registreerimiseni: a) energia- (kiirgus-)allikas, b) proov küvetis, c) tajur, d) signaaliprotsessor, e) tulemuse registreerimine isekirjuti või arvutiga

Instrumentaalanalüüs on analüütilise keemia valdkond, mis uurib ainete koostist ja struktuuri mitmesuguste instrumentide ja aparaatide abil. Analüütiline aparatuur registreerib füüsikalise karakteristiku (kiirguse, välja, elektrivoolu jm) muutuse, mis sõltub proovi koostisest ja kontsentratsioonist.

Nüüdisaegses analüütilises keemias domineerivad just tundlikul aparatuuril põhinevad meetodid, sealhulgas kombineeritud (hübriid-) tehnikad. Seejuures on vajatav proovi kogus väga väike ja tulemus saadakse kiiresti. Tundmatute ainete analüüs kulgeb paljudel juhtudel järgmiste etappidega:

  1. proovi ettevalmistamine,
  2. proovi kromatografeerimine ja/või
  3. komponentide spektroskoopiline määramine ning
  4. tulemuste töötlemine.

Ainete lahutamine

Next.svg Pikemalt artiklis Lahutusmeetodid,
Next.svg Pikemalt artiklis Kromatograafia

Ainete segu komponentideks lahutamine on tihti vajalik aine puhta proovi saamiseks ja edasiseks identifitseerimiseks, näiteks spektroskoopia abil. Suure efektiivsusega lahutusmeetoditest (efektiivsuse tagab protsessi toimumine loendamatu arv kordi) on enamkasutatavad gaasikromatograafia, vedelikukromatograafia ja kapillaarelektroforees. Need meetodid on vastava metoodika rakendamisel kasutatavad nii segu kvantitatiivseks kui ka kvalitatiivseks analüüsiks, näiteks retentsiooniindeksite määramise või proovile sisestandardi lisamise abil.

Spektraalmeetodid

Next.svg Pikemalt artiklis Spektroskoopia

Keemiliste ainete kvalitatiivseks või kvantitatiivseks määramiseks (tihti identifitseerimiseks) on kasutusel palju instrumentaalmeetodeid, millega uuritakse teatud füüsikalise mõjuri (elektromagnetiline kiirgus, osakeste (elektronide, prootonite ja ioonide) kiirgus, magnetväli) vastastikust toimet aine aatomituumade, elektronide, aatomite, molekulide või kristallidega. Seejuures registreeritakse ainele iseloomulik spekter, mis iseloomustab aatomeid ja molekule nende poolt neelatud, hajutatud või kiirgunud elektromagnetilise kiirguse põhjal. Valik olulisemiad spektraalmeetodeid:

Analüütilised tandemmeetodid

Analüütiliste seadmete järjestikune ühendamine, nii et esmalt toimub proovis sisalduvate komponentide lahutamine ja seejärel lahutatud ühendite spektroskoopiline analüüs, võimaldab määrata individuaalsete komponentide sisaldust ja keemilist struktuuri. Seejuures vajalik proovi kogus on väga väike ja tulemused saadakse kiiresti. Mõned olulised hübriidtehnikad on järgmised:

Kahedimensionaalne lahutamine tähendab, et komponentide parema lahutamise saavutamiseks suunatakse esimese lahutamise käigus saadud fraktsioonid edasi teistsuguse mehhanismiga lahutamisele:

Kombineeritud meetodid

Elektrokeemilised meetodid

Doktorant pH-meetriga vee happelisust mõõtmas. Pilt on tehtud Teravmägedes, Longyearbyeni linna läheduses, kui vaadeldi kivisöe kaevandamise mõjusid looduses. Kuigi selles piirkonnas kaevandamist enam aktiivselt ei toimu, siis igal suvel seguneb lumesulaveega söekaevandusest pärit happeline vesi
Doktorant pH-meetriga vee happelisust mõõtmas. Pilt on tehtud Teravmägedes, Longyearbyeni linna läheduses, kui vaadeldi kivisöe kaevandamise mõjusid looduses. Kuigi selles piirkonnas kaevandamist enam aktiivselt ei toimu, siis igal suvel seguneb lumesulaveega söekaevandusest pärit happeline vesi

Elektroanalüütilised meetodid on kasutusel ioonide määramiseks kasutades erinevat tüüpi elektroode ja seadmeid. Siia kuuluvad potentsiomeetria, polarograafia, amperomeetria, kulonomeetria, konduktomeetria jm.

pH-meeter on seade lahuse pH potentsiomeetriliseks määramiseks.

Muud aparaadid ja seadmed

Elementanalüsaatoris määratakse orgaanilise aine proovi põletamisel saadud H, C, N ja S oksiidide hulk ja saadakse nende elementide kvantitatiivne suhe.

Optilised seadmed aine optiliste omaduste määramiseks (s.t ainet ei mõjutata füüsikaliselt): kolorimeeter (mõõdab vedelikku läbinud valguse neeldumist), refraktomeeter (vedelikule karakteerse murdumisnäitaja nD20 määramiseks), polarimeeter (vedeliku optiliselt aktiivse ja aine eripöörangu [α] määramiseks), mitut tüüpi mikroskoobid jt.

Kalorimeeter on seade termiliste karakteristikute määramiseks, enamasti protsesside soojusefektide määramiseks.

Viskosimeeter on riist vedelike viskoossuse mõõtmiseks.

Analüütilised mikromeetodid

Keemilise ja biokeemilise analüüsi mikrosüsteemide väljaarendamine on pälvinud laialdast huvi alates 20. sajandi lõpust. Need on süsteemid, mis vajavad proovi kogust nanoliitrites. Selles valdkonnas on seni kasutusel sellised ingliskeelsed terminid nagu microelectromechanical systems (MEMS), micro total analysis systems (MTAS), microfluidics, lab-on-a-chip (LOC).

Miniatuursetes spetsiifilise disainiga keemilise analüüsi süsteemides on tavaliselt kasutusel mikrosüsteem-plaat, millele on integreeritud mitmete laboratoorsete funktsioonide, sealhulgas erinevate keemiliste protsesside võimalused. Seejuures rakendatakse üliväikeste vedelikuhulkade manipuleerimise tehnikat, nn mikrofluidikat, ja spetsiaalseid arvutiprogramme nii protsesside juhtimiseks kui ka analüüsi tulemuste väljastamiseks.

Vaata ka

Kirjandus

  • Mihkel Kaljurand, Ruth Kuldvee. Instrumentaalanalüüs. III. Tallinna Tehnikaülikool, 1997.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Instrumentaalanalüüs
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.