Hóa phân tích

Phương pháp Các phương pháp của hóa phân tích có thể được chia thành hai loại: định tính và định lượng.. Hóa phân tích thực chất là ngành phân tích đóng vai trò quan trọng trong khoa họ

Hóa phân tích

của ngành hóa học nghiên cứu về thành phần cấu tạo và hàm lượng các thành phần của những mẫu khảo sát Hóa phân tích thường được chia thành Hóa phân tích định tính và Hóa phân tích định lượng nhưng cũng hay được chia thành Hóa phân tích vô cơ và Hóa phân tích hữu cơ

Phương pháp

Các phương pháp của hóa phân tích có thể được chia thành hai loại: định tính và định lượng

Ngoài ra còn được phân loại thành các phương pháp hóa học và các phương pháp vật lý

Hóa phân tích thực chất là ngành phân tích đóng vai trò quan trọng trong khoa học, kỹ thuật,

trong nghiên cứu khoa học; điều tra cơ bản để phát triển tiềm năng, khai thác tài nguyên

khoáng sản; đánh giá chất lượng sản phẩm

 Hóa học phân tích ngành khoa học ứng dụng tổng hợp các thành tựu của các ngành khoa học khác có liên quan như: hóa học, vật lý, toán học - tin học, sinh học - môi trường, vũ trụ, hải dương học, địa chất, địa lý.v.v Đây

là một ngành khoa học có sự tích hợp cao của nhiều ngành khoa học tự nhiên mà mục đích cuối cùng của nó là đem lại lợi ích tối

đa cho khoa học, đời sống và sự phát triển của con người

 Nhiệm vụ cơ bản của hóa phân tích ngày

nay là phân tích định tính, định lượng, xác định cấu trúc đánh giá kết quả và chất lượng sản phẩm, tách phân chia làm sạch, điều chế các hợp chất siêu tinh khiết v v

Kỹ thuật

Hiện nay có rất nhiều kỹ thuật để tách, xác định

và đo lường các hợp chất hóa học

Các phương pháp tách hóa chất dùng để đo

trọng lượng hay thể tích của các hóa chất được tách ra Những phương pháp tách cổ điển có thể đòi hỏi nhiều kiên nhẫn nhưng lại là bước đầu tiên cần thiết khi làm việc với các hỗn hợp hóa chất nhất định, thí dụ như với các chiết suất từ sinh vật Các kỹ thuật tách hóa chất hiện đại như sắc ký lỏng hiệu năng cao thường tìm cách tách

và xác định hàm lượng hay nhận dạng chất trong cùng một bước bằng cách dùng đầu dò tích hợp

Chuẩn độ là phương pháp dùng để xác định

lượng của một chất có trong một dung dịch hay xác định tính chất vật lý của một phân tử thí dụ như một hằng số cân bằng

Có thể phân tích các hóa chất bằng những dụng

cụ dùng quang phổ Khi đo sự hấp thụ hay phát

xạ ánh sáng của một chất có thể tính được lượng hay xác định được tính chất của hóa chất mà

thường là không cần phải dùng các phương pháp tách Các phương pháp mới bao gồm phổ hấp thụ nguyên tử, phổ cộng hưởng từ hạt nhân và phân tích kích hoạt nơtron

Phương pháp phổ khối lượng được dùng để xác định phân tử lượng, nguyên tố cấu thành, cấu tạo

và đôi khi ngay cả lượng của các hóa chất trong một mẫu bằng cách ion hóa các phân tử và quan sát phản ứng của chúng trong từ trường và điện trường

Rất nhiều kỹ thuật kết hợp hai hay nhiều phương pháp phân tích, thí dụ như phương pháp phổ

khối lượng plasma cảm ứng (ICP-MS,

Inductively-Coupled Plasma - Mass

Spectrometry) Trong bước đầu tiên mẫu phân

tích được làm bay hơi và sau đó là đo nồng độ trong bước thứ hai Bước thứ nhất có thể bao

gồm một kỹ thuật tách như sắc ký và các máy dò hay đo có thể được dùng trong bước thứ hai

Các kỹ thuật dùng phương pháp làm bay hơi

nhằm mục đích là tạo nên nguyên tử tự do từ

những nguyên tố trong mẫu phân tích để có thể

đo nồng độ thông qua mức độ chúng hấp thụ hay phát xạ tại một tần số quang phổ đặc trưng Các phương pháp này có nhược điểm là phá hủy toàn

bộ mẫu phân tích và tất cả những chất có trong

đó Các kỹ thuật này bao gồm quang phổ hấp thụ nguyên tử và phổ phát xạ plasma cảm ứng Mặc

dù vậy, các kỹ thuật này vẫn có thể được sử

dụng trong nghiên cứu về hình thành loài bằng cách liên kết với một phương pháp tách trước khi làm bay hơi

Cách thức

Các phương pháp phân tích đều dựa vào sự thận trọng và sạch sẽ khi làm việc, chuẩn bị mẫu,

đúng đắn và chính xác

Nhiều nhà thực nghiệm luôn giữ các dụng cụ

thủy tinh trong axít để tránh bị làm bẩn, các mẫu

được đo nhiều lần và các thiết bị được rửa sạch trong các dung môi tinh khiết đặc biệt

Một phương pháp thường được sử dụng rộng rãi khi phân tích nồng độ là thành lập một đồ thị chuẩn Nếu nồng độ của nguyên tố hay hợp chất trong mẫu cao hơn phạm vi đo của kỹ thuật

được sử dụng thì có thể đơn giản là pha loãng mẫu trong một dung môi tinh khiết Nếu nồng

độ trong mẫu dưới phạm vi đo, có thể cho thêm vào mẫu một lượng nhất định nguyên tố hay hợp chất đang phân tích và hiệu số giữa nồng độ cho thêm vào và nồng độ đo được chính là lượng có trong mẫu

Xu hướng

Động lực chính thúc đẩy nghiên cứu trong hóa phân tích là hiệu suất (độ nhạy, độ chọn lọc, tính bền, phạm vi tuyến đo, đúng đắn, chính xác và thời gian phân tích) và phí tổn (giá mua, phí tổn

sử dụng, huấn luyện, thời gian và chỗ)

Một xu hướng mới là cố gắng thu nhỏ các kỹ thuật phân tích lại để chúng có kích thước như chip Mặc dù hiện nay chỉ có một số ít hệ thống

có thể cạnh tranh được với những kỹ thuật phân

tích cổ điển nhưng chúng vẫn có các ưu điểm về kích cỡ, tính di động, vận tốc và phí tổn (xem hệ thống phân tích toàn bộ)

Nhiều nỗ lực khác hướng về phân tích các hệ thống sinh học Các thí dụ cho những chuyên ngành đang phát triển nhanh chóng trong lãnh vực này là:

 Proteomics (Khoa học nghiên cứu hệ thống protein): Phân tích nồng độ và biến đổi của protein

 Metabolomics: tương tự như proteomics

nhung nghiên cứu về metabolite

 Metalomics: tương tự như proteomics và

matebolite nhưng nghiên cứu về nồng độ

kim loại và đặc biệt là các liên kết của chúng với protein và các phân tử khác