Мокрая химия
Мокрая химия — это форма аналитической химии , в которой для анализа материалов используются классические методы, такие как наблюдение. Термин «мокрая химия» используется, поскольку большая часть аналитической работы выполняется в жидкой фазе. [1] Мокрая химия также известна как лабораторная химия , поскольку многие тесты проводятся на лабораторных стендах. [2]
Материалы [ править ]
В мокрой химии обычно используется лабораторная стеклянная посуда, такая как мензурки и градуированные цилиндры, чтобы предотвратить загрязнение материалов или воздействие на них непредусмотренных источников. [3] бензин, горелки Бунзена и тигли. Для испарения и выделения веществ в сухом виде также можно использовать [4] [5] Мокрая химия не проводится с помощью каких-либо современных инструментов, поскольку большинство веществ сканируются автоматически. [6] Хотя для измерения веса вещества до и после его изменения используются простые инструменты, такие как весы. [7] средних школ и колледжей Многие лаборатории обучают студентов основным методам влажной химии. [8]
История [ править ]
До эпохи теоретической и вычислительной химии влажная химия была преобладающей формой научных открытий в области химии. Вот почему ее иногда называют классической химией или классической химией . Ученые будут постоянно разрабатывать методы повышения точности влажной химии. Позднее были разработаны приборы для проведения исследований, невозможных для влажной химии. Со временем это стало отдельной отраслью аналитической химии, названной инструментальным анализом . Из-за большого объема влажной химии, которую необходимо выполнять в современном обществе, и новых требований к контролю качества , многие методы влажной химии были автоматизированы и компьютеризированы для упрощения анализа. Ручное выполнение влажной химии чаще всего происходит в школах. [ нужна ссылка ]
Методы [ править ]
Качественные методы [ править ]
Качественные методы используют изменения в информации, которые невозможно измерить количественно, чтобы обнаружить изменения. Это может включать изменение цвета, запаха, текстуры и т. д. [9] [10]
Химические испытания [ править ]
В химических тестах используются реагенты, чтобы указать на присутствие определенного химического вещества в неизвестном растворе. Реагенты вызывают уникальную реакцию в зависимости от химического вещества, с которым они реагируют, что позволяет узнать, какое химическое вещество находится в растворе. Примером может служить тест Хеллера , когда в пробирку, содержащую белки, добавляются сильные кислоты. В месте встречи веществ образуется мутное кольцо, указывающее на то, что кислоты денатурируют белки . Облако — признак того, что в жидкости присутствуют белки. Метод используется для обнаружения белков в моче человека. [11]
Испытание пламени [ править ]
Испытание пламенем — более известная версия химического испытания. Он используется только для ионов металлов. Металлический порошок сгорает, вызывая излучение цветов в зависимости от того, какой металл был сожжен. Например, кальций (Ca) будет гореть оранжевым, а медь (Cu) — синим. Их цветовое излучение используется для создания ярких цветов в фейерверках. [ нужна ссылка ]
Количественные методы [ править ]
Количественные методы используют информацию, которую можно измерить и дать количественную оценку, чтобы указать на изменение. Это может включать изменения в объеме, концентрации, весе и т. д.
Гравиметрический анализ [ править ]
Гравиметрический анализ измеряет вес или концентрацию твердого вещества, образовавшегося из осадка или растворенного в жидкости. Массу жидкости записывают перед началом реакции. Для осадка добавляют реагент до тех пор, пока осадок не перестанет образовываться. Затем осадок высушивают и взвешивают для определения концентрации химикатов в жидкости. В случае растворенного вещества жидкость можно фильтровать до удаления твердых частиц или кипятить до испарения всей жидкости. Твердые вещества оставляют до полного высыхания, а затем взвешивают для определения их концентрации. Выпаривание всей жидкости является более распространенным подходом. [ нужна ссылка ]
Объемный анализ [ править ]
Объемный анализ или титрование основан на измерении объема для определения количества химического вещества. К раствору с неизвестным веществом или концентрацией добавляют реагент известного объема и концентрации. Количество реагента, необходимого для возникновения изменения, пропорционально количеству неизвестных веществ. Это показывает количество присутствующего неизвестного вещества. Если видимых изменений нет, к раствору добавляют индикатор. Например, индикатор pH меняет цвет в зависимости от pH раствора. Точная точка, где происходит изменение цвета, называется конечной точкой . Поскольку изменение цвета может произойти очень внезапно, важно быть предельно точным при всех измерениях. [ нужна ссылка ]
Колориметрия [ править ]
Колориметрия – уникальный метод, поскольку обладает как качественными, так и количественными свойствами. Качественный анализ включает запись изменений цвета, чтобы указать, что изменение произошло. Это может быть изменение оттенка цвета или переход в совершенно другой цвет. Количественный аспект включает в себя сенсорное оборудование, которое может измерять длину волны цвета. Изменения длин волн можно точно измерить и указать на изменения в смеси или растворе. [ нужна ссылка ]
Использует [ править ]
Методы влажной химии могут использоваться для качественных химических измерений, таких как изменение цвета ( колориметрия ), но часто включают более количественные химические измерения с использованием таких методов, как гравиметрия и титриметрия . Некоторые варианты использования влажной химии включают испытания на: [ нужна ссылка ]
- pH (кислотность, щелочность)
- концентрация
- проводимость (удельная проводимость)
- точка помутнения (неионогенные ПАВ)
- твердость
- точка плавления
- твердые вещества или растворенные твердые вещества
- соленость
- удельный вес
- плотность
- мутность
- вязкость
- влага ( титрование по Карлу Фишеру )
Мокрая химия также используется в области химии окружающей среды для определения текущего состояния окружающей среды. Он используется для тестирования: [ нужна ссылка ]
- Биохимическая потребность в кислороде (БПК)
- Химическая потребность в кислороде (ХПК)
- эвтрофикация
- идентификация покрытия
Он также может включать элементный анализ проб, например, источников воды , на наличие таких химических веществ, как: [ нужна ссылка ]
- Аммиачный азот
- Хлористый
- Хром
- Цианид
- Растворенный кислород
- фторид
- Азот
- Нитрат
- Фенолы
- Фосфат
- Фосфор
- Кремнезем
- Сульфаты
- Сульфиды
См. также [ править ]
Дальнейшее чтение [ править ]
- Элизабет К. Уилсон. «Феникс пробует водяной лед на Марсе» . С&ЕН .
- Бек, Чарльз М. II. (15 февраля 1994 г.). «Классический анализ: взгляд на прошлое, настоящее и будущее» . Анальный. хим. 66 (4): 224А–239А. дои : 10.1021/ac00076a718 . S2CID 242506938 .
Ссылки [ править ]
- ^ Трусова Елена Александровна; Вохминцев Кирилл В.; Загайнов, Игорь В. (2012). «Мокрохимическая переработка порошкообразного сырья для высокотехнологичной керамики» . Письма о наномасштабных исследованиях . 7 (1): 11. Бибкод : 2012НРЛ.....7...58Т . дои : 10.1186/1556-276X-7-58 . ПМЦ 3275523 . ПМИД 22221657 .
- ^ Годфри, Александр Г.; Майкл, Сэмюэл Г.; Ситтампалам, Гурусингхам Ситта; Захорански-Кохальми, Гергеи (2020). «Перспектива внедрения инноваций в химическую лабораторию» . Границы робототехники и искусственного интеллекта . 7:24 . дои : 10.3389/frobt.2020.00024 . ISSN 2296-9144 . ПМЦ 7805875 . ПМИД 33501193 .
- ^ Даннивант, FM; Эльзерман, AW (1988). «Определение полихлорированных дифенилов в осадках с использованием ультразвуковой экстракции и капиллярной колоночной газовой хроматографии с электронно-захватным детектированием с калибровкой по внутреннему стандарту» . Журнал Ассоциации официальных химиков-аналитиков . 71 (3): 551–556. дои : 10.1093/jaoac/71.3.551 . ISSN 0004-5756 . PMID 3134332 — через PubChem .
- ^ Федерерр, Э.; Черли, К.; Киркелс, АФН; и др. (15 декабря 2014 г.). «Новая система на основе высокотемпературного сжигания для анализа стабильных изотопов растворенного органического углерода в водных пробах. I: разработка и проверка» . Быстрая связь в масс-спектрометрии . 28 (23): 2559–2573. Бибкод : 2014RCMS...28.2559F . дои : 10.1002/rcm.7052 . ISSN 1097-0231 . ПМИД 25366403 .
- ^ Джексон, П.; Бейкер, Р.Дж.; Маккалок, генеральный директор; и др. (июнь 1996 г.). «Исследование компании «Технегаз» с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей просвечивающей электронной микроскопии и мокрых химических методов» . Коммуникации по ядерной медицине . 17 (6): 504–513. дои : 10.1097/00006231-199606000-00009 . ISSN 0143-3636 . ПМИД 8822749 . S2CID 26111444 .
- ^ Константини, Марко; Колози, Кристина; Свеншковский, Войцех; Барбетта, Андреа (09 ноября 2018 г.). «Коаксиальное мокрое прядение в 3D-биопечати: современное состояние и будущие перспективы микрофлюидной интеграции» . Биофабрикация . 11 (1): 012001. doi : 10.1088/1758-5090/aae605 . hdl : 11573/1176233 . ISSN 1758-5090 . ПМИД 30284540 . S2CID 52915349 .
- ^ Ваньоцци, Роберто; Синьоретти, Стефано; Тавацци, Барбара; и др. (2005). «Гипотеза постконтузионного уязвимого мозга: экспериментальные доказательства его метаболического возникновения» . Нейрохирургия . 57 (1): 164–171, обсуждение 164–171. дои : 10.1227/01.neu.0000163413.90259.85 . ISSN 1524-4040 . ПМИД 15987552 . S2CID 45997408 .
- ^ Кэмпбелл, А. Малкольм; Занта, Кэролайн А.; Хейер, Лори Дж.; и др. (2006). «Моделирование влажной лаборатории на микрочипах ДНК вводит геномику в учебную программу средней школы» . CBE: Образование в области наук о жизни . 5 (4): 332–339. дои : 10.1187/cbe.06-07-0172 . ISSN 1931-7913 . ПМЦ 1681359 . ПМИД 17146040 .
- ^ Ниламегам, Шрирам; Махал, Лара К. (октябрь 2016 г.). «Многоуровневая регуляция клеточного гликозилирования: от генов к транскрипту, к ферменту и к структуре» . Современное мнение в области структурной биологии . 40 : 145–152. дои : 10.1016/j.sbi.2016.09.013 . ISSN 1879-033X . ПМК 5161581 . ПМИД 27744149 .
- ^ Makarenko, M. A.; Malinkin, A. D.; Bessonov, V. V.; et al. (2018). "[Secondary lipid oxidation products. Human health risks evaluation (Article 1)]" . Voprosy Pitaniia . 87 (6): 125–138. doi : 10.24411/0042-8833-2018-10074 . ISSN 0042-8833 . PMID 30763498 .
- ^ Элизабет А. Мартин, изд. (25 февраля 2010 г.). Краткий цветной медицинский словарь . Издательство Оксфордского университета. п. 335. ИСБН 978-0-19-955715-8 .
Отрасли химии |
|---|