Kvantitativ analyse refererer til bestemmelsen av hvor mye av en gitt komponent som er til stede i en prøve. Mengden kan komme til uttrykk i form av masse, konsentrasjon eller relativ overflod av en eller alle komponenter i en prøve. Her er noen eksempler på resultater av kvantitativ analyse:
- Ore inneholder 42,88% sølvmasse.
- Den kjemiske reaksjon ga 3,22 mol produkt.
- Løsningen er 0,102 M NaCl.
Kvantitativ versus kvalitativ analyse
Kvalitativ analyse forteller "hva" er i en prøve, mens kvantitativ analyse brukes til å fortelle "hvor mye" som er i en prøve. De to analysetyper blir ofte brukt sammen og regnes som eksempler på analytisk kjemi.
Metoder brukt i kvantitativ analyse
Flere metoder brukes for å kvantifisere en prøve. Disse kan bredt klassifiseres som enten fysiske eller kjemiske metoder.
Fysiske metoder måler en fysisk egenskap, som adsorpsjon av lys, tetthet og magnetisk følsomhet. Eksempler på fysiske metoder inkluderer:
- Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
- Atomisk emisjonsspektroskopi (AES)
- Energispredende røntgenspektroskopi (EDS)
- sporelementanalyse
- røntgenfluorescensspektroskopi
- ICP-AES
- ICP-MS
Kjemiske metoder involverer kjemiske reaksjoner, som oksidasjon, utfelling eller nøytralisering for å danne en ny kjemisk forbindelse. Eksempler på kjemiske metoder inkluderer:
- Titrering (volumetrisk analyse)
- Gravimetrisk analyse
- Ulike våtkjemitester
- Forbrenningsanalyse
- Inert gassfusjon
Ofte overlapper fysiske og kjemiske metoder. I tillegg brukes matematikk i kvantitativ analyse. Statistikk er spesielt nyttig for analyse av data.
Det primære verktøyet for kvantitativ analyse er den analytiske balansen eller skalaen, som brukes til å måle masse nøyaktig. Glassvarer, for eksempel den volumetriske kolben, er også viktig. Til analytisk kjemi, måler en typisk balanse masse til 0,1 av et milligram. En følsomhet på rundt tusen ganger er nødvendig for mikroanalytisk arbeid.
Hvorfor kvantitativ analyse er viktig
Det er viktig å vite mengden av hele eller deler av en prøve av flere årsaker.
Hvis du utfører en kjemisk reaksjon, hjelper kvantitativ analyse deg med å forutsi hvor mye produkt du kan forvente og å bestemme ditt faktiske utbytte.
Noen reaksjoner finner sted når konsentrasjonen av en komponent når et kritisk nivå. For eksempel kan en analyse av radioaktivt materiale indikere at det er nok av en nøkkelkomponent for at prøven skal gjennomgå spontan fisjon!
Kvantitativ analyse er avgjørende for formulering og testing av mat og medisiner, siden den brukes til å måle næringsnivåer og gi en nøyaktig redegjørelse for dosering.
Det er også avgjørende for å bestemme nivået av forurensninger eller en urenhets prøve. Mens kvalitativ analyse kan være i stand til å bestemme tilstedeværelsen av bly i malingen på et leketøy, oppdager kvantitativ analyse hvor mye konsentrasjon som finnes.
Medisinske tester er avhengige av kvantitativ analyse for informasjon om pasientens helse. For eksempel kan kvantitative analyseteknikker bestemme kolesterolnivået i blodet eller forholdet mellom lipoproteiner i plasma eller mengden protein som skilles ut i urin. Her igjen kompletterer kvantitativ analyse kvalitativ analyse, siden sistnevnte identifiserer arten av et kjemisk stoff, mens førstnevnte forteller deg hvor mye det er.
Kvantitative tester av et mineral kan brukes for å bestemme om det er praktisk å gruve det for et bestemt element eller en forbindelse.
Kvantitative tester brukes for å kontrollere at produktene oppfyller produsentens eller forskriftsspesifikasjonene.