مقدمة في الكيمياء التحليلية

تعريف الكيمياء التحليلية

• الكيمياء التحليلية هي فرع من فروع الكيمياء يهتم بتحديد التركيب الكيميائي للمواد المختلفة، وكمياتها.
• تشمل الكيمياء التحليلية العديد من التقنيات والطرق المختلفة، وتُستخدم في مجالات متنوعة، مثل: البيئة، والطب، والصناعة.
• الهدف الرئيسي للكيمياء التحليلية هو تحليل العينة لتحديد المكونات وكمياتها.

أنواع الكيمياء التحليلية

• الكيمياء التحليلية الكمية: تهدف إلى قياس كمية المكونات في العينة.
• الكيمياء التحليلية النوعية: تهدف إلى تحديد نوع المكونات في العينة.
• الكيمياء التحليلية الجزيئية: تركز على دراسة تركيب وتفاعلات الجزيئات، وتشمل تقنيات مثل مطيافية الكتلة والرنين المغناطيسي النووي.
• الكيمياء التحليلية الأدوية: تركز على تحديد وتوصيف الأدوية والمكونات النشطة بيولوجيا.

تقنيات الكيمياء التحليلية

• التحليل الطيفي: يعتمد على قياس التفاعل بين الضوء (أو الإشعاع الكهرومغناطيسي) والعينة.
  • مطيافية الامتصاص الذري: تقنية لتحليل العناصر المعدنية في عينة ما.
  • مطيافية الانبعاث الذري: تقنية تستخدم لقياس انبعاث الضوء من الذرات أو الأيونات.
  • مطيافية الرنين المغناطيسي النووي (NMR): تقنية تستخدم لتحليل التركيب الجزيئي للعينة.
  • مطيافية الكتلة: تقنية تستخدم لقياس كتلة الجزيئات أو الأيونات، وتحديد تركيبها.
  • مطيافية الأشعة تحت الحمراء (IR): تقنية تحليلية تُستخدم لتحديد التركيب الجزيئي للمركّبات العضوية.
• التحليل الكروماتوغرافي: تقنية فصل المكونات في العينة وتحديدها.
  • الكروماتوغرافيا السائلة العالية الأداء (HPLC): تقنية سريعة وفعّالة لفصل المكونات في عينة من السوائل وتحديدها.
  • الكروماتوغرافيا الغازية (GC): تقنية لفصل المكونات في عينة من الغازات وتحديدها.
• التفاعلات الكيميائية: تعتمد على التفاعلات الكيميائية بين المكونات في العينة.
  • التعيينات الحجمية: تُستخدم لقياس حجم محلول معلوم التركيز اللازم لمعادلة محلول ما بتركيز غير معروف.
  • التعيينات الوزنية: تُستخدم لقياس كتلة المادة المعادلة من خلال التفاعل بينها.
  • التفاعلات الكيميائية غير المباشرة: تستخدم لقياس تركيز المواد التي لا تتوفر لها تفاعلات قياسية.

أهمية الكيمياء التحليلية

• البيئة: للتحليل البيئي لمراقبة التلوث، والتحليل الكيميائي للمواد في التربة والهواء.
• الصحة: في تحديد تركيز الأدوية في الدم، أو الاكتشاف المبكر للأمراض.
• الصناعة: في مراقبة الجودة، والتأكد من الامتثال للمواصفات.
• العلوم الزراعية: في تحديد العناصر الغذائية في الأسمدة، والتحليل الكيميائي للموجودات الكيميائية في المنتجات الزراعية.
• الأبحاث العلمية: في إجراء التجارب وتحديد النتائج الكمية، واستنتاج الترابط بين المُتغيرات.

مبادئ أساسية في الكيمياء التحليلية

• الدقة: قدرة القياس على تقريب قيمة القياس من القيمة الحقيقية.
• الدقة: القدرة على تكرار القياس لنفس النتيجة تقريبًا عند قياس العينة المتطابقة عدة مرات.
• الحساسية: القدرة على اكتشاف كميات صغيرة من المُحلَل.
• الاختيارية: القدرة على التمييز بين المكونات المختلفة في محلول معقد.
• الخطية: العلاقة الخطّية بين قِيم المُحلل و ردود الفعل المُتلقاة من الجهاز

تتناول هذه الاختبار أساسيات الكيمياء التحليلية، بما في ذلك تعريفها وأنواعها المختلفة. كما تستعرض التقنيات المستخدمة في هذا المجال وتطبيقاتها في مجالات متعددة مثل الطب والبيئة.