Comprendre l'analyse quantitative en chimie

L'analyse quantitative fait référence à la détermination de la quantité d'un composant donné présente dans un échantillon. La quantité peut être exprimée en termes de Masse, concentration ou abondance relative d'un ou de tous les composants d'un échantillon. Voici quelques exemples de résultats d'analyse quantitative:

• Le minerai contient 42,88% d'argent en masse.
• La réaction chimique a donné 3,22 moles de produit.
• La solution est du NaCl 0,102 M.

Analyse qualitative indique «ce qui est» dans un échantillon, tandis que l'analyse quantitative est utilisée pour dire «combien» est dans un échantillon. Les deux types d'analyse sont souvent utilisés ensemble et sont considérés comme des exemples de chimie analytique.

Plusieurs méthodes sont utilisées pour quantifier un échantillon. Celles-ci peuvent être largement classées comme des méthodes physiques ou chimiques.

Les méthodes physiques mesurent une propriété physique, comme l'adsorption de la lumière, la densité et la susceptibilité magnétique. Exemples de méthodes physiques:

• Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)
• Spectroscopie d'émission atomique (AES)
• Spectroscopie aux rayons X à dispersion d'énergie (EDS)
• analyse des éléments traces
• spectroscopie de fluorescence aux rayons X
• ICP-AES
• ICP-MS

Les méthodes chimiques impliquent des réactions chimiques, telles que l'oxydation, la précipitation ou la neutralisation pour former un nouveau composé chimique. Exemples de méthodes chimiques:

• Titrage (analyse volumétrique)
• Analyse gravimétrique
• Divers tests de chimie humide
• Analyse de combustion
• Fusion de gaz inerte

Souvent, les méthodes physiques et chimiques se chevauchent. De plus, les mathématiques sont utilisées dans l'analyse quantitative. Les statistiques sont particulièrement utiles pour analyser les données.

Le principal outil d'analyse quantitative est la balance ou l'échelle analytique, qui est utilisée pour mesurer précisément la masse. La verrerie, comme la fiole jaugée, est également importante. Pour chimie analytique, une balance typique mesure la masse à 0,1 milligramme. Une sensibilité d'environ mille fois est nécessaire pour le travail microanalytique.

Il est important de connaître la quantité de tout ou partie d'un échantillon pour plusieurs raisons.

Si vous effectuez une réaction chimique, une analyse quantitative vous aide à prévoir la quantité de produit à attendre et à déterminer votre rendement réel.

Certaines réactions ont lieu lorsque la concentration d'un composant atteint un niveau critique. Par exemple, une analyse de matières radioactives pourrait indiquer qu'il y a suffisamment de composants clés pour que l'échantillon subisse une fission spontanée!

L'analyse quantitative est cruciale pour la formulation et l'analyse des aliments et des médicaments, car elle est utilisée pour mesurer les niveaux de nutriments et fournir une comptabilité précise du dosage.

Il est également essentiel pour déterminer le niveau de contaminants ou l'impureté d'un échantillon. Bien qu'une analyse qualitative puisse être en mesure de déterminer la présence de plomb dans la peinture d'un jouet, par exemple, l'analyse quantitative détecte la concentration existante.

Les tests médicaux reposent sur une analyse quantitative pour obtenir des informations sur la santé d'un patient. Par exemple, les techniques d'analyse quantitative peuvent déterminer les taux de cholestérol sanguin ou le rapport des lipoprotéines dans le plasma ou la quantité de protéines excrétées dans l'urine. Là encore, l'analyse quantitative complète l'analyse qualitative, car cette dernière identifie la nature d'un produit chimique tandis que la première vous en indique la quantité.

Des tests quantitatifs d'un minéral peuvent être utilisés pour déterminer s'il est pratique de le miner pour un élément ou un composé spécifique.

Des tests quantitatifs sont utilisés pour vérifier que les produits sont conformes aux spécifications du fabricant ou réglementaires.