بحث عن الكيمياء التحليلية

الكيمياء التحليلية

تُعرف الكمياء التحليلية بأنّها عملية يقام بها لتحديد الخواص الفيزيائية أو التركيب الكيميائي لعينات من موادٍ مختلفة، ولقد تطورت مجموعة كبيرة من الإجراءات المنهجية المخصصة لهذه العملية بشكل مستمر وفي ارتباط وثيق مع تطور فروع العلوم الفيزيائية الأخرى^[١]، وتستخدم الكيمياء التحليلية لعزل مركبات معينة وتحديدها، وتحديد مقدار المركبات الموجودة في منتجٍ ما فمثلًا يعزل الكيميائيون الفيتامينات والمعادن عن الأغذية حتى يحصلوا على المقدار الذي يحتاجونه منهما كما تستخدم الكيمياء التحليلية في العديد من مجالات العلوم المختلفة التي تتضمن تحديد مقدار الكوليسترول الموجود في دم الإنسان، وتحليل مركب غير معروف^[٢]، وسيتضمن هذا المقال بحث عن الكيمياء التحليلية.

بحث عن الكيمياء التحليلية

في بداية البحث عن الكيمياء التحليلية يمكن القول بأنّها موجودة منذ فترة طويلة، حيث تمت دراسة الكيمياء لأن الكيميائيين يحتاجون لتحديد المركب الذي كانوا يشاهدونه بشكل دائم، وكان الفضل لبعض العلماء الكيميائيين مثل روبرت بنسن وجاستوف كيرشوف في اكتشاف طُرق لتحديد المركبات وعزلها، ومنها قيامهما معًا لتطويرأجهزة قادرة على تحليل المركبات وتحديد العناصر الموجودة فيها، وكان ذلك باستخدام جهاز مُسمى بمطياف اللهب حيث كان هذا الجهاز بدايةً لمقاييس الطيف المستخدمة لتحليل المركبات حديثًا كما تستخدم أجهزة أخرى في الكيمياء التحليلية مثل التحليل الطيفي للكتلة والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء والرنين المغناطيسي النووي، ولاستخدام هذه الطريقة يحتاج الكيميائي إلى معرفة كيفية تحضير المركب ومدى أهمية خلطه مع شيء آخر؛ وذلك لعزل العناصر والكمية التي يجب وضعها في الجهاز وتحديد الإعدادات المطلوبة للجهاز، وبعد القيام بذلك يحتاج الكيميائي أيضًا معرفة كيفية فهم المعلومات المطبوعة من قبل الجهاز.^[٢]

ولقد قام العلماء أثناء البحث عن الكيمياء التحليلية بتقسيمها إلى أنواع منها كيمياء التحليل الكلاسيكي وهو من التقنيات التحليلية التي لا تستخدم أدوات ميكانيكية أو إلكترونية وتعتمد هذه الطريقة على التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المادة المراد تحليلها والكاشف المضاف لها، كما يمكن قياس واكتشاف المنتج الناتج من هذا التفاعل بكل سهولة حيث يمكنه أنّ يكون ملون أو يمكن لهذا المنتج أنّ يكون مادة صلبة مترسبة، ويمكن تقسيم التحليل الكلاسيكي إلى التحليل الوزني الذي يعتمد على قياس الكتلة الحرجة، فعلى سبيل المثال يمكن تحليل المحاليل التي تحتوي على أيونات الكلور بإضافة كمية كبيرة من نترات الفضة حيث يتم ترشيح المادة الناتجة من التفاعل وهي راسب كلوريد الفضة من المحلول وبعد تجفيفه يتم وزنه، ونظرًا لأن المنتج تم الحصول عليه من خلال التفاعل الكيميائي الذي حدث بين المحلوليين، لذلك يمكن استخدام كتلة المادة المترسبة؛ لحساب كمية المادة التي كانت موجودة في بداية التفاعل.^[١]

أما النوع الثاني من التحليل الكلاسيكي هو التحليل الحجمي المعتمد على قياس الحجم، ويتم ذلك من خلال وضع محلول سائل لكاشف كيميائي بتركيز معين في الوعاء الذي يكون عبارة عن أنبوب زجاجي مدرج ومن ثم يضاف هذا الكاشف إلى المادة المُراد تحليلها وعند اكتمال التفاعل الكيميائي يتم حساب كمية أو تركيز المادة المتحللة التي كانت موجودة في البداية، وبالنسبة للنوع الآخر من نتائج البحث عن الكيمياء التحليلية فهو التحليل الآلي الذي يحتاج إلى استخدام تشكيلة واسعة من الأجهزة لإجراءه، لتسريع حدوث تفاعل كيميائي بين المادة التحليلية المستخدمة والكاشف المضاف إليها كما أنّ التحليل الآلي ينقسم إلى أنواع مختلفة تبعًا لنوع الأجهزة المستخدمة في التحليل.^[١]

وتعتبر الكيمياء التحليلية النوعية من أهم نتائج البحث عن الكيمياء التحليليلة؛ وهي فرع من فروع الكيمياء المستخدمة؛ لتحديد المركبات والعناصر من دون التطرق لقياس مقدار المادة بل الهدف النظر إلى عوامل عدة مثل: الرائحة واللون والملمس والعدد الذري وقدرة المادة على توصيل الكهرباء أو عكس الضوء، وبالإضافة إلى ذلك فإنّّها وسيلة لتحليل المواد العضوية وغير العضوية، وتطبق الكيمياء التحليلية النوعية في مجال الطب حيث يستخدمها الأطباء في الاختبارات والإجراءات لعلاج وتشخيص المرضى كما يستخدمها عُلماء الطب الشرعي؛ لتحليل المواد التي تركت في مسرح الجريمة، والتي يمكن أنّ تكون دليلًا حيًا لمعرفة المجرم كما يمكن استخدامها في المنازل لمعرفة الفرق بين السمن والزبدة عن طريق مدى سرعة ذوبانهما.^[٣]

ومن أهم نتائج البحث عن الكيمياء التحليلية هو معرفة الخطوات الرئيسة التي يتم إجراؤها أثناء التحليل الكيميائي التي يجب تنفيذ كل خطوة منها بشكل دقيق حتى تكون النتيجة التحليلية دقيقة وصحيحة، وهذه الدقة في الحصول على النتائج تُميز الكيميائيين التحليليين عن بعضهم البعض، فأول هذه الخطوات هي أخذ عينات ويُفضل أخذ عينات متعددة من مواقع مختلفة؛ وذلك لزيادة دقة التحليل ومن ثم إجراء معالجة مبدئية والتي ممكن أنّ تكون معالجة كيميائية أو ماديًة تحدث في موقع أخذ العينات مباشرة، وتعتمد طبيعة العلاج على العينة والمواد التي يتم التحليل فيها من أجلها لهذه العينات، ومن ثم يتم القيام بالمعالجة المختبرية وغالبًا تتم بإجراء ما لا يقل عن ثلاثة فحوصات مخبرية لكل عينة، وبعد الحصول على النتائج تبدأ آلية عمل الحسابات الرياضية، وفي النهاية يتم عرض النتائج الكمية التي تم الحصول عليها من الحسابات وتكون النتائج عبارة عن قيمتين حيث أنّ القيمة الأولى هي تقدير القيمة الصحيحة للتحليل وتشير القيمة الثانية إلى مقدار الخطأ العشوائي في التحليل، والطريقة الأكثر شيوعًا للإبلاغ عن أفضل قيمة هي أخذ المتوسط ​ الحسابي للقمتين.^[١]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} "Chemical analysis", www.britannica.com, Retrieved 18-7-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "What is Analytical Chemistry? - Definition & Impact", study.com, Retrieved 18-7-2019. Edited.
3. ↑ "Qualitative Chemical Analysis", sciencing.com, Retrieved 18-7-2019. Edited.