Kvantitativ analys avser bestämningen av hur mycket av en given komponent som finns i ett prov. Kvantiteten kan uttryckas i termer av massa, koncentration eller relativ mängd av en eller alla komponenter i ett prov. Här är några provresultat från kvantitativ analys:
- Malm innehåller 42,88% silver i massa.
- Den kemiska reaktionen gav 3,22 mol produkt.
- Lösningen är 0,102 M NaCl.
Kvantitativ kontra kvalitativ analys
Kvalitativ analys berättar "vad" som finns i ett prov, medan kvantitativ analys används för att berätta "hur mycket" som finns i ett prov. De två typerna av analyser används ofta tillsammans och betraktas som exempel på analytisk kemi.
Metoder som används vid kvantitativ analys
Flera metoder används för att kvantifiera ett prov. Dessa kan i stort sett klassificeras som antingen fysiska eller kemiska metoder.
Fysiska metoder mäter en fysisk egenskap, såsom adsorption av ljus, densitet och magnetisk känslighet. Exempel på fysiska metoder inkluderar:
- Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
- Atomic Emission Spectroscopy (AES)
- Energispridande röntgenspektroskopi (EDS)
- spårelementanalys
- röntgenfluorescensspektroskopi
- ICP-AES
- ICP-MS
Kemiska metoder involverar kemiska reaktioner, såsom oxidation, utfällning eller neutralisering för att bilda en ny kemisk förening. Exempel på kemiska metoder inkluderar:
- Titrering (volymetrisk analys)
- Gravimetrisk analys
- Olika våtkemitest
- Förbränningsanalys
- Inert gasfusion
Ofta överlappar fysiska och kemiska metoder. Dessutom används matematik i kvantitativ analys. Statistik är särskilt användbar för att analysera data.
Det primära verktyget för kvantitativ analys är den analytiska balansen eller skalan, som används för att mäta massan exakt. Glasartiklar, till exempel den volymetriska kolven, är också viktiga. För analytisk kemi, en typisk balans mäter massan till 0,1 av ett milligram. En känslighet på cirka tusen gånger behövs för mikroanalytiskt arbete.
Varför kvantitativ analys är viktigt
Det är viktigt att veta mängden av hela eller delar av ett prov av flera skäl.
Om du utför en kemisk reaktion hjälper kvantitativ analys dig att förutsäga hur mycket produkt du kan förvänta dig och bestämma ditt faktiska utbyte.
Vissa reaktioner äger rum när koncentrationen av en komponent når en kritisk nivå. En analys av radioaktivt material kan till exempel indikera att det finns tillräckligt med en nyckelkomponent för att provet ska genomgå spontan klyvning!
Kvantitativ analys är avgörande för formulering och testning av livsmedel och läkemedel, eftersom den används för att mäta näringsnivåer och ge en noggrann redovisning av doseringen.
Det är också avgörande för att bestämma föroreningarnas nivå eller ett provets orenhet. Medan kvalitativ analys kanske kan fastställa närvaron av bly i färgen på en leksak, till exempel, kvantitativ analys upptäcker hur mycket koncentration som finns.
Medicinska test bygger på kvantitativ analys för information om patientens hälsa. Till exempel kan kvantitativa analystekniker bestämma blodkolesterolnivåer eller förhållandet mellan lipoproteiner i plasma eller mängden protein som utsöndras i urin. Här återigen kompletterar kvantitativ analys den kvalitativa analysen, eftersom den senare identifierar en kemikalies natur medan den förra berättar hur mycket det finns.
Kvantitativa tester av ett mineral kan användas för att bestämma om det är praktiskt att bryta det för ett specifikt element eller förening.
Kvantitativa tester används för att verifiera att produkter uppfyller tillverkarens eller lagstadgade specifikationer.