ANALISIS KUANTITATIF DALAM KIMIA: PENGUKURAN, PERSIAPAN - KIMIA - 2025

The analisis kuantitatif dalam kimia , seperti dalam setiap disiplin, pada dasarnya terdiri dari menentukan jumlah zat tertentu. Analisis ini menjawab pertanyaan 'berapa harganya?' dari suatu zat dalam sampel yang berbeda; tanah, laut, sungai, minuman ringan, cairan, ekstrak tumbuhan, hewan, padatan, kristal, dan banyak lagi.

Pertanyaannya 'berapa harganya?' Ini telah diformulasikan sejak manusia memahami kepentingan, misalnya, mengekstraksi mineral dan batu mulia, minyak, rempah-rempah, dengan niat kuat untuk mengkomersilkannya. Saat ini uang terus menjadi salah satu alasan utama zat atau analit diukur.

Ratusan tabung reaksi: peralatan gelas digunakan setiap hari dalam persiapan sampel untuk analisis kuantitatif. Sumber: Pexels.

Satu mineral mungkin lebih kaya emas daripada yang lain. Untuk mengetahuinya, perlu ditentukan komposisi sentesimal kedua mineral tersebut, dan mineral dengan persentase emas tertinggi akan menjadi sumber yang lebih menarik untuk mengekstraksi logam yang didambakan. Hal yang sama terjadi pada logam asing atau radioaktif.

Teknik untuk mengukur dan yang menjadi dasar analisis kuantitatif sangat beragam dan bervariasi. Masing-masing menyiratkan spesialisasi terpisah, serta dasar teoretisnya yang dalam. Namun, titik di mana mereka semua bertemu adalah selalu menjawab pertanyaan yang sama yang telah disebutkan; pertanyaan yang membahas tentang kualitas, kemurnian, kinerja, keandalan, dll.

Pengukuran

Untuk mengukur zat atau bahan apa pun, penting untuk dapat mengukur sifat fisik atau kimianya. Properti yang dipilih akan tergantung pada bahan dan teknik yang digunakan. Petunjuk yang berguna untuk mengenali bahwa teknik analisis dapat dihitung adalah teknik tersebut memiliki sufiks -metri di akhir namanya.

Misalnya, dua teknik pengukuran klasik dalam kimia analitik adalah gravimetri (pengukuran massa), dan volumetri (pengukuran volume).

Mereka dianggap klasik karena pada prinsipnya tidak memerlukan instrumen yang terlalu canggih atau penggunaan radiasi elektromagnetik; tetapi neraca analitis, mortir, cawan lebur, dan barang pecah belah.

Gravimetri

Dalam gravimetri, hampir selalu berusaha untuk mendapatkan endapan setelah serangkaian langkah metodologis, yang massanya ditentukan.

Misalnya, salah satu teknik untuk mengukur ion klorida dalam sampel adalah dengan mengendapkannya sebagai perak klorida, AgCl; endapan putih susu yang bisa ditimbang.

Contoh sederhana lainnya adalah menentukan kadar air suatu benda, bahan, atau padatan.

Untuk melakukan ini, massa padatan ditimbang terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam oven dengan suhu sekitar 100ºC, cukup lama untuk menguapkan air. Setelah itu ditimbang kembali dan selisih antara massa akhir dan massa awal sama dengan massa air yang telah diuapkan; yaitu, kadar airnya,% H ₂ O.

Jika analisis ini dilakukan pada semangka, tidak mengherankan jika% H ₂ O mereka terlalu tinggi (~ 95%); sedangkan untuk apa yang disebut buah-buahan kering, diharapkan mengandung sedikit air (% H ₂ O <10%), suatu karakteristik yang dikaitkan dengan nama ini.

Volumetrik

Di sisi lain, dalam volume kami bekerja dengan volume yang, setelah menerapkan titrasi, konsentrasi spesies terlarut yang diinginkan diekstraksi. Misalnya, analit yang warnanya sensitif terhadap reaksi tertentu dapat ditentukan dengan titrasi kolorimetri.

Demikian pula, bilangan asam (AI) minyak (dapat dimakan atau tidak) dapat ditentukan dengan titrasi asam-basa, menggunakan larutan basa kuat terstandarisasi (biasanya KOH atau NaOH). Dengan nilai AI, selain parameter lainnya, berbagai jenis oli dapat dikarakterisasi dan diklasifikasikan menurut sumbernya dan variabel lainnya.

Pengukuran analitik ini selalu memberikan hasil yang disertai dengan satuan fisik (dan kesalahan eksperimentalnya). Apakah konsentrasinya? Seberapa murni sampelnya? Apakah jumlah yang diberikan mewakili risiko kesehatan? Apa hasil reaksinya?

Pertanyaan-pertanyaan ini dan lebih banyak lagi dijawab setelah pengukuran dan pemrosesan data.

Penyusunan standar atau standar

"Dengan batang yang sama yang Anda ukur standar Anda, Anda akan mengukur sampel Anda." Dan batang hipotetis ini akan memiliki divisi dan subdivisi, masing-masing dengan besaran properti analit yang berbeda yang berkorelasi dengan konsentrasinya. Besaran atau nilai tersebut akhirnya dibandingkan dengan yang diperoleh saat mengukur properti analit.

Untuk ini, kurva kalibrasi harus selalu dibuat dari pilihan standar atau standar yang konsentrasinya telah diketahui sebelumnya.

Dan bagaimana cara mengenal mereka sebelumnya? Karena mereka adalah variabel independen: analis memutuskan, tergantung pada jenis sampel atau analisis, berapa banyak pola yang akan ditimbang.

Jamur manis

Contoh hipotetis dapat dibingkai dalam studi tentang kandungan gula atau total karbohidrat dari banyak famili jamur. Standar tersebut, yang terdiri dari gula yang sebelumnya terdeteksi berkat analisis kualitatif jamur, idealnya harus meniru matriks organik sampel dengan sempurna.

Kemudian, disiapkan, pola bereaksi menyebabkan perubahan warna. Jika intensitasnya diukur dengan spektroskopi UV-vis, maka dapat dibandingkan dengan intensitas warna yang dipancarkan gula dalam sampel; dan dengan demikian, melalui perhitungan matematis, tentukan kandungan gula total.

Setelah ini dilakukan, kurva kalibrasi dapat dibuat dari sampel, sedemikian rupa sehingga jamur lain (dari wilayah atau negara yang sama) dapat ditentukan gulanya secara langsung tanpa menyiapkan standar lain.

Pengumpulan dan perawatan

Dalam analisis kuantitatif ada banyak variabel yang harus diperlakukan secara ketat tergantung pada jenis penelitiannya. Seringkali, tidaklah cukup hanya berkeliling mengumpulkan sampel kiri dan kanan; Di mana dikumpulkan? Apakah signifikan? Berapa jumlah? Apa yang akan dilakukan sebelum perawatan dan prosedur lainnya?

Dalam contoh jamur, perlu diketahui dari famili mana gula akan ditentukan, di mana perkebunan atau asal alaminya akan dikumpulkan, pada tahun berapa, karakteristik orografinya, dll. Setelah jamur terkumpul (minyak, biji-bijian, tinta, meteorit, zat biologis), apa yang harus dilakukan dengan jamur sebelum analisis kuantitatif?

Hampir selalu, analisis kuantitatif didahului oleh analisis kualitatif; mengidentifikasi senyawa apa yang dimiliki sampel, terutama jika Anda mengerjakannya untuk pertama kali.

Beberapa perawatan bisa murni fisik: seperti penggilingan massa sayuran, atau pencernaan asam mineral. Di sisi lain, yang lain adalah kimiawi: reaksi esterifikasi, hidrolisis asam atau basa, substitusi, aminasi, dll., Sehingga menghasilkan spesies yang mampu diukur lebih mudah dengan teknik yang dipilih.

Contoh

Beberapa contoh analisis kuantitatif sehari-hari dalam kimia akan disebutkan sebagai penutup:

-Penentuan kadar alkohol dari bir, anggur, dan minuman kerajinan.

-Dari urine pasien dapat diketahui jika terjadi peningkatan atau penurunan konsentrasi satu atau lebih komponen yang berkaitan dengan deteksi suatu penyakit. Demikian juga, jika suatu obat diekskresikan dalam urin, dapat ditentukan seberapa banyak obat tersebut "diasimilasi" oleh tubuh.

-Penentuan komposisi sentesimal sampel mineral, terestrial atau ekstraterestrial.

-Diberikan beberapa sampel mentah, rasio H / C ditentukan untuk membandingkan derajat aromatik minyak mentah dari sumber yang berbeda. Minyak mentah berat dicirikan dengan memiliki H / C kurang dari 1; semakin ringan, semakin banyak H / C yang nilainya di atas 1.

-Penentuan komposisi nutrisi makanan dan produk yang dapat dimakan.

-Penelitian tentang stabilitas obat sebagai bagian dari analisis kualitas yang relevan untuk komersialisasi dan penyimpanannya.

-Memantau tingkat kontaminasi yang disebabkan oleh zat dalam sampel air dari sungai, sungai, laguna atau laut. Demikian pula, emisi gas dari pabrik ditentukan komposisinya untuk mencegah pelepasan sejumlah besar gas yang berbahaya bagi lingkungan.

Referensi

1. Daniel C. Harris. (2007). Analisis Kimia Kuantitatif. (Edisi ketujuh). WH Freeman dan Perusahaan.
2. Editor Encyclopaedia Britannica. (31 Januari 2018). Analisis kimia kuantitatif. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
3. Bab 1, Pengantar Analisis Kimia Kuantitatif. Diperoleh dari: 5.csudh.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Juni 2018). Memahami Analisis Kuantitatif dalam Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
5. Evaluasi dan Rekayasa Material. (2019). Analisis Kimia Kuantitatif. Diperoleh dari: mee-inc.com
6. Xin Wen. (2008). Analisis Kuantitatif (CHEM 201). . Diperoleh dari: calstatela.edu