Kwantitatieve analyse verwijst naar de bepaling van hoeveel van een gegeven component aanwezig is in een monster. De hoeveelheid kan worden uitgedrukt in termen van massa, concentratie of relatieve abundantie van een of alle componenten van een monster. Hier zijn een paar voorbeeldresultaten van kwantitatieve analyse:
- Erts bevat 42,88 massaprocent zilver.
- De chemische reactie leverde 3,22 mol product op.
- De oplossing is 0,102 M NaCl.
Kwantitatief versus kwalitatieve analyse
Kwalitatieve analyse vertelt 'wat' in een monster zit, terwijl kwantitatieve analyse wordt gebruikt om te vertellen 'hoeveel' er in een monster zit. De twee soorten analyses worden vaak samen gebruikt en worden beschouwd als voorbeelden van analytische chemie.
Methoden die worden gebruikt bij kwantitatieve analyse
Verschillende methoden worden gebruikt om een monster te kwantificeren. Deze kunnen grofweg worden geclassificeerd als fysische of chemische methoden.
Fysieke methoden meten een fysieke eigenschap, zoals adsorptie van licht, dichtheid en magnetische gevoeligheid. Voorbeelden van fysieke methoden zijn:
- Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
- Atomic Emission Spectroscopy (AES)
- Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS)
- analyse van sporenelementen
- röntgenfluorescentiespectroscopie
- ICP-AES
- ICP-MS
Chemische methoden omvatten chemische reacties, zoals oxidatie, neerslag of neutralisatie om een nieuwe chemische verbinding te vormen. Voorbeelden van chemische methoden zijn onder meer:
- Titratie (volumetrische analyse)
- Gravimetrische analyse
- Verschillende natte chemietests
- Verbrandingsanalyse
- Inert gasfusie
Vaak overlappen fysische en chemische methoden. Bovendien wordt wiskunde gebruikt bij kwantitatieve analyse. Statistieken zijn met name handig voor het analyseren van gegevens.
Het primaire hulpmiddel voor kwantitatieve analyse is de analytische balans of schaal, die wordt gebruikt om de massa nauwkeurig te meten. Glaswerk, zoals de maatkolf, is ook belangrijk. Voor analytische scheikunde, een typische balans meet massa tot 0,1 milligram. Een gevoeligheid van ongeveer duizend keer is nodig voor microanalytisch werk.
Waarom kwantitatieve analyse belangrijk is
Het is om verschillende redenen belangrijk om de hoeveelheid van een monster of een deel ervan te kennen.
Als u een chemische reactie uitvoert, helpt kwantitatieve analyse u te voorspellen hoeveel product u kunt verwachten en om uw werkelijke opbrengst te bepalen.
Sommige reacties vinden plaats wanneer de concentratie van een component een kritisch niveau bereikt. Een analyse van radioactief materiaal kan bijvoorbeeld aangeven dat er voldoende sleutelcomponent is voor het specimen om spontane splijting te ondergaan!
Kwantitatieve analyse is van cruciaal belang voor het formuleren en testen van voedsel en medicijnen, omdat het wordt gebruikt om nutriëntenniveaus te meten en een nauwkeurige berekening van de dosering te bieden.
Het is ook van cruciaal belang bij het bepalen van het niveau van verontreinigingen of de onzuiverheid van een monster. Hoewel kwalitatieve analyse mogelijk de aanwezigheid van lood in de verf op speelgoed kan bepalen, detecteert kwantitatieve analyse bijvoorbeeld hoeveel concentratie er is.
Medische tests zijn gebaseerd op kwantitatieve analyse voor informatie over de gezondheid van een patiënt. Kwantitatieve analysetechnieken kunnen bijvoorbeeld het cholesterolgehalte in het bloed bepalen of de verhouding van lipoproteïnen in plasma of de hoeveelheid eiwit die in urine wordt uitgescheiden. Ook hier is een kwantitatieve analyse een aanvulling op de kwalitatieve analyse, aangezien de laatste de aard van een chemische stof identificeert, terwijl de eerste u vertelt hoeveel er is.
Kwantitatieve tests van een mineraal kunnen worden gebruikt om te bepalen of het praktisch is om het te minen voor een specifiek element of een bepaalde verbinding.
Kwantitatieve tests worden gebruikt om te controleren of producten voldoen aan specificaties van de fabrikant of de regelgeving.