כימיה אנליטית

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה הכנת מדגם היא האופן שבו מדגם מטופל כדי להתכונן לניתוח. הכנת מדגם זהירה היא קריטית בכימיה אנליטית כדי ליצור במדויק מדגם סטנדרטי או לא ידוע למדידה כימית. שגיאות בשיטות כימיה אנליטית מסווגות כאקראיות או שיטתיות. שגיאות אקראיות הן שגיאות עקב שינוי ולעתים קרובות הן נובעות מרעש במכשיר. שגיאות שיטתיות נובעות מהחוקר או מהטיה אינסטרומנטלית, המציגה קיזוז בערך הנמדד. שגיאות בהכנת המדגם הן שגיאות שיטתיות, אשר יתפשטו באמצעות ניתוח, גרימת אי ודאות או אי...

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה המטרה של ניתוחים כימיים רבים היא ניתוח כמותי, שבו נקבעת כמות החומר במדגם. על מנת לחשב במדויק את הריכוז של לא ידוע מדגם, הכנת מדגם זהיר הוא המפתח. בכל פעם שדגימה מטופלת או מועברת, חלק מהדגימה עלולה ללכת לאיבוד. עם זאת, ישנן אסטרטגיות למזעור אובדן מדגם. ישנן גם אסטרטגיות להתמודדות עם אובדן מדגם ועדיין לבצע מדידות מדויקות של ריכוז. כדי למזער אובדן מדגם, האידיאל הוא למזער את מספר שלבי הטיפול וההעברה לדוגמה. לדוגמה, עיסוי מדגם מוצק ישירות לתוך...

מקור: המעבדה של ד"ר פול באוור - אוניברסיטת פרדו השיטה של תוספות סטנדרטיות היא שיטת ניתוח כמותית, אשר משמש לעתים קרובות כאשר המדגם של עניין יש רכיבים מרובים לגרום אפקטים מטריצה, שבו הרכיבים הנוספים עשויים גם להפחית או לשפר את אות ספיגת האנליטי. התוצאה היא טעויות משמעותיות בתוצאות הניתוח. תוספות סטנדרטיות משמשות בדרך כלל כדי למנוע אפקטים מטריצה ממדידה, שכן ההנחה היא כי המטריצה משפיעה על כל הפתרונות באופן שווה. בנוסף, הוא משמש לתיקון הפרדות הפאזה הכימית המבוצעות בתהליך החילוץ. השיטה מבוצעת על ידי...

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה עקומות כיול משמשות כדי להבין את התגובה האינסטרומנטלית לאנליטה ולחזות את הריכוז במדגם לא ידוע. בדרך כלל, קבוצה של דגימות סטנדרטיות נעשות בריכוזים שונים עם טווח הכולל את הלא ידוע של עניין ואת התגובה האינסטרומנטלית בכל ריכוז נרשם. לקבלת דיוק רב יותר ולהבנת השגיאה, ניתן לחזור על התגובה בכל ריכוז כך שיושג סרגל שגיאות. הנתונים מתאימים לאחר מכן לפונקציה כך שניתן לחזות ריכוזים לא ידועים. בדרך כלל התגובה היא ליניארית, עם זאת, ניתן לבצע עקומה עם...

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה ספקטרוסקופיה אולטרה סגולה (UV-Vis) היא אחת הטכניקות האנליטיות הפופולריות ביותר מכיוון שהיא רב-תכליתית מאוד ומסוגלת לזהות כמעט כל מולקולה. עם ספקטרוסקופיית UV-Vis, אור UV-Vis מועבר דרך מדגם והעברת האור על ידי מדגם נמדדת. מהמשדר (T), ניתן לחשב את הספיגה כ- A=-log (T). ספקטרום ספיגה מתקבל המציג את הספיגה של תרכובת אורכי גל שונים. כמות הספיגה בכל אורך גל נובעת מהמבנה הכימי של המולקולה. UV-Vis יכול לשמש באופן איכותי, לזהות קבוצות פונקציונליות...

מקור: המעבדה של ד"ר ריוצ'י אישיהארה — אוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה ספקטרוסקופיה Raman היא טכניקה לניתוח מצבי רטט ותדר נמוך אחרים במערכת. בכימיה הוא משמש לזיהוי מולקולות על ידי טביעת האצבע Raman שלהם. בפיזיקה של מצב מוצק הוא משמש לאפיון חומרים, וליתר דיוק כדי לחקור את מבנה הגביש שלהם או גבישיות. בהשוואה לטכניקות אחרות לחקירת מבנה הגביש (למשל מיקרוסקופ אלקטרונים שידור עקיפה של קרני רנטגן) מיקרו-ספקטרוסקופיה של רחמן אינה הרסנית, בדרך כלל אינה דורשת הכנת מדגם, וניתן לבצעה בכמויות מדגם קטנות. לביצוע...

מקור: המעבדה של ד"ר לידיה פיני — המעבדה הלאומית של ארגון פלואורסצנטיות של קרני רנטגן היא קרינה מושרה, הנפלטת שניתן להשתמש בה כדי ליצור מידע ספקטרוסקופי. מיקרוסקופיית פלואורסצנטיות של קרני רנטגן היא טכניקת הדמיה לא הרסנית המשתמשת בפליטת פלואורסצנטיות המושרה של מתכות כדי לזהות ולכמת את ההתפלגות המרחבית שלהן.

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה כרומטוגרפיה גז (GC) משמשת להפרדת ולזיהוי תרכובות משקל מולקולריות קטנות בשלב הגז. המדגם הוא גז או נוזל שמאודה ביציאת ההזרקה. בדרך כלל, התרכובות שנותחו הן פחות מ 1,000 Da, כי קשה לאדות תרכובות גדולות יותר. GC פופולרי עבור ניטור סביבתי ויישומים תעשייתיים כי זה מאוד אמין והוא יכול להיות מופעל כמעט ברציפות. GC משמש בדרך כלל ביישומים שבהם מולקולות קטנות ונדיפות מזוהות ועם פתרונות לא מימיים. כרומטוגרפיה נוזלית פופולרית יותר למדידות בדגימות מימיות...

מקור: ד"ר פול באוור - אוניברסיטת פרדו כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC) היא שיטה אנליטית חשובה המשמשת בדרך כלל להפרדת וכימות רכיבים של דגימות נוזליות. בטכניקה זו, פתרון (שלב ראשון) נשאב דרך עמודה המכילה אריזה של חלקיקים נקבוביים קטנים עם שלב שני קשור לפני השטח. המסיסות השונות של רכיבי המדגם בשני השלבים גורמות לרכיבים לנוע דרך העמודה במהירויות ממוצעות שונות, ובכך יוצרות הפרדה בין רכיבים אלה. הפתרון השאוב נקרא השלב הנייד, בעוד השלב בעמודה נקרא השלב הנייח. ישנם מספר מצבים של...

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה כרומטוגרפיה של חילופי יונים היא סוג של כרומטוגרפיה המפרידה בין ניתוחים על בסיס טעינה. נעשה שימוש בעמודה הממלאת בשלב נייח טעון בתמיכה מוצקה, הנקראת שרף חילופי יונים. כרומטוגרפיה חזקה של חילופי cation מפרידה באופן מועדף בין ציטוטים באמצעות שרף טעון שלילית, בעוד כרומטוגרפיה חזקה של חילופי אניון בוחרת באופן מועדף אניונים באמצעות שרף טעון חיובית. סוג זה של כרומטוגרפיה פופולרי להכנת מדגם, למשל בניקוי חלבונים או דגימות חומצת גרעין. כרומטוגרפיה של...

מקור: המעבדה של ד"ר .B ג'יל וטון - אוניברסיטת וירג'יניה אלקטרופורזה נימית (CE) היא טכניקת הפרדה המפרידה בין מולקולות בשדה חשמלי בהתאם לגודל ומטען. CE מבוצע בצינור זכוכית קטן הנקרא נימי מלא בתמיסת אלקטרוליטים. ניתוחים מופרדים עקב הבדלים בניידות אלקטרופורטית, המשתנה עם מטען, צמיגות ממס, וגודל. אלקטרופורזה מסורתית בג'לים מוגבלת בכמות המתח שניתן ליישם מכיוון שאפקטי חימום ג'ול יהרסו את הג'ל ואת ההפרדה. נימים יש יחס שטח נפח גדול ובכך לפזרים חום טוב יותר. לכן, המתחים החלים לניסוי אלקטרופורזה נימי הם...

מקור: המעבדה של ד"ר ח'ולוד אל-ג'מאל - קינגס קולג' לונדון ספקטרומטריית מסה היא טכניקה אנליטית בכימיה המאפשרת זיהוי של תרכובות לא ידועות בתוך מדגם, כימות חומרים ידועים, קביעת המבנה ומאפיינים כימיים של מולקולות שונות. ספקטרומטר מסה מורכב ממקור יינון, מנתח וגלאי. התהליך כרוך יינון של תרכובות כימיות כדי ליצור יונים. בעת שימוש בפלזמה מצמידה אינדוקטיבית (ICP), דגימות המכילות אלמנטים של עניין הם הציגו לתוך פלזמה ארגון כמו טיפות תרסיס. הפלזמה מייבשת את התרסיס, מנתקת את המולקולות, ואז מסירה אלקטרון...

מקור: המעבדה של ד"ר אנדרו ג'יי סטקל — אוניברסיטת סינסינטי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק, או SEM, הוא מיקרוסקופ רב עוצמה המשתמש באלקטרונים כדי ליצור תמונה. זה מאפשר הדמיה של דגימות מוליכות בהגדלות שלא ניתן להשיג באמצעות מיקרוסקופים מסורתיים. מיקרוסקופי אור מודרניים יכולים להשיג הגדלה של ~1,000X, בעוד SEM טיפוסי יכול להגיע להגדלות של יותר מ-30,000X. מכיוון שה- SEM אינו משתמש באור כדי ליצור תמונות, התמונות המתקבלות שהוא יוצר הן בשחור-לבן. דגימות מוליכות נטענות על שלב הדגימה של ה- SEM. ברגע שתא הדגימה...

מקור: המעבדה של ד"ר יורי רומן — המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס potentiostat/galvanostat (המכונה לעתים קרובות פשוט potentiostat) הוא מכשיר המודד זרם בפוטנציאל יישומי (פעולה פוטנציסטטית) או מודד פוטנציאל בזרם מיושם (פעולה גלונוסטטית)(איור 1). זהו המכשיר הנפוץ ביותר באפיון האלקטרוכימי של אנודה וחומרי קתודה לתאי דלק, אלקטרוליזרים, סוללות, סופר-קבלים. באופן קונבנציונלי, אלה אנודה וחומרי קתודה הם ממשק עם potentiostat באמצעות תא אלקטרוכימי שלוש אלקטרודה. האלקטרודה מובילה מן potentiostat מחוברים אלקטרודה...

מקור: המעבדה של ד"ר קיילה גרין — האוניברסיטה הנוצרית בטקסס ניסוי וולטמטריה מחזורי (CV) כרוך בסריקה של מגוון מתחים פוטנציאליים תוך מדידת זרם. בניסוי קורות החומרים החשמלי, הפוטנציאל של אלקטרודה שקועה ונייחת נסרק מפוטנציאל התחלה קבוע מראש לערך סופי (הנקרא פוטנציאל המיתוג) ולאחר מכן מתקבלת הסריקה ההפוכה. זה נותן סריקה 'מחזורית' של פוטנציאל והעקומה הנוכחית לעומת הפוטנציאלית הנגזרת מהנתונים נקראת וולטמוגרמה מחזורית. הסריקה הראשונה נקראת 'סריקה קדימה' וגל החזרה נקרא 'סריקה הפוכה'. הקיצוניות...