مدرّس و مترجم
Microbiology, Tishreen University

لكي نتعرف على التحليل الكمي في الكيمياء يجب علينا معرفة ما هي الكيمياء الكمية من الأساس، والكيمياء الكمية هي فرع مهم جدًا من الكيمياء العامة لأنها تمكن الكيميائيين من حساب كميات المواد المعروفة ضمن تفاعل كيميائي ما، على سبيل المثال، مقدار المُنتج الذي يمكن صناعه بدءا من مادة معروفة ومحسوب مقدارها أو لحساب مقدار مُكوّن معين موجود في عينة كيمائية ما.

والتحليل الكمي هو أيّ طريقة تستخدم لتحديد كمية مادة كيميائية في عينة ضمن المخبر ويتم التعبير عن الناتج دائماً كرقم وتكون له وحدات مناسبة تختلف تبعاً لاختلاف العينة المراد تقييمها، وأحد الأمثلة على التحليل الكمي هو المعايرة للمركبات ذات الطابع الحمضي أو القلوي (أساسي)، ويمكن للتحليل الكمي إعطاء نتائج عن الكمية من حيث كتلة أو تركيز أو التركيز النسبي لمكون واحد أو كل مكونات المادة التي يتم دراستها، فيما يلي بعض عينات نتائج تحليل كمي عشوائي:

  • المعدن الخام يحتوي 42% من عنصر الحديد في كتلته.
  • نتج عن التفاعل الكيميائي ما 5 مول من هيدروكسيد الأمونيوم.
  • يحوي المحلول على 0.255 مولار من كلوريد الصوديوم.

والفرق بين التحليل الكمي والتحليل النوعي هو أن التحليل النوعي يعطي نتائج تدل على “ما” في المركب، بينما يستخدم التحليل الكمي لإعطاء نتائج تدل “كم” في المركب، ويعتبر هذان النوعين من التحليل مترافقان حيث يتم استخدامهما معاً ويعتبران من أهم الأمثلة على الكيمياء التحليلية. ويوجد عدة طرق لتحديد عينة ما، يمكن تصنيف العينات على نطاق واسع وذلك على أسس فيزيائية أو كيميائية، تقيس الطرق الفيزيائية الخصائص الفيزيائية، مثل امتصاص الضوء والكثافة وقابلية المغنطة، فيما يلي بعض الأمثلة عن طرق الفيزيائية:

  • مطياف الانبعاث الذري AES (Atomic Emission Spectroscopy)
  • مطيافية أشعة إكس المتفرقة للطاقة EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)
  • مطيافية الأشعة تحت الحمراء باستخدام تحويل فورييه (Fourier Transform Infrared Spectroscopy).

وتتضمن الطرق الكيميائية في القياس على التفاعلات الكيميائية مثل الأكسدة والترسيب والتعادل الكيميائي، فيما يلي بعض الأمثلة عن الطرق الكيميائية:

  • المعايرة بالتحليل الحجمي.
  • التحليل الوزن النوعي.
  • اختبارات الكيمياء الرطبة المتنوعة (وتدل على التجارب التي تتم في القوارير والأنابيب وتكون في الحالة السائلة).
  • تحاليل الاحتراق.

وللتحليل الكمي أهمية كبيرة في الكيمياء، حيث أنه من المهم معرفة كمية العينة المفحوصة بالكامل أو جزء منها، لعدة أسباب نذكر منها:

  • إذا كنت تجري تفاعلًا كيميائيًا، فإن التحليل الكمي يساعدك على توقع كمية النواتج وتحديد عائدك الفعلي من المادة.
  • تحدث بعض التفاعلات عندما يصل تركيز مُكوّن واحد إلى مستوى معين، مثلاً قد يشير التحليل الكمي للمواد المشعة إلى تحديد ما إذا كان هناك توافر كافي من مُكوّن رئيسي لعينة ما وذلك من أجل إتمام عملية للانشطار التلقائي.
  • يعتبر التحليل الكمي حاسمًا في اختبار الأغذية والأدوية، حيث يتم استخدامه لقياس مستويات المُغذيات (كنسبة السكر في مادة ما) وتوفير نسبة دقيقة للجرعات الأدوية.
  • كما أنه حاسم أيضاً في تحديد درجات ملوثات أو شوائب مركب ما. في حين أن التحليل النوعي يكون قادرًا على تحديد مثلاً وجود مادة الرصاص في طلاء مُستخدم على لعب الأطفال، في حين يكشف التحليل الكمي عن مقدار تركيز الرصاص الموجود.
  • تعتمد الاختبارات الطبية على التحليل الكمي في الحصول على المعلومات حول حالة المريض الصحية، فمثلاً يمكن لتقنيات التحليل الكمي المتنوعة تقدير مستويات الكوليسترول (الشحوم) في الدم أو حتى قياس نسب البروتينات أو الدهون في البلازما (مصورة الدم) أو كميات البروتين التي تطرح مع البول. وهنا أيضاً يكمل التحليل الكمي عمل التحليل النوعي، حيث أن النوعي يحدد طبيعة المواد الكيميائية بينما يخبرك الكمي بالكميات الموجودة من تلك المواد.
  • يتم استخدام الاختبارات الكمية للتحقق من أن المنتجات توافق معايير المصنع أو الشروط الصحية.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما المقصود بالتحليل الكمي"؟