Analitik Kimya

Analitik kimya

Analitik kimya

<H3>
Kimya bilimine bağlı ana bilim dallarından biri</H3>Kimya biliminin belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin
Türleri
Kimyasal analiz sırasıyla kalitatif (nitel) ve kantitatif (nicel) olmak üzere iki şekilde uygulanır Bir maddenin hangi bileşenlerden (element veya bileşiklerden) meydana geldiğini bulmaya yarayan analiz türüne kalitatif; bu bileşenlerden her birinin ne yüzdede olduğunu bulmaya yarayan analiz türüne de kantitatif analiz denir

Kantitatif analiz, metodlar yönünden klasik ve modern olmak üzere ikiye ayrılır Klasik metodlar maddenin ağırlık ve hacim özelliklerine dayanan metodlardır Maddenin ağırlığı göz önüne alınarak yapılan analize gravimetrik, hacim göz önüne alınarak yapılana da volumetrik analiz denir Gravimetrik ve volumetrik analizlerin her ikisi de günümüzde çok kullanılmaktadır Bilhassa fen ve şehirciliğin gelişmesiyle, medeniyeti tehdit etmeye başlıyan çevre meselelerinin tesbiti çalışmaları bu metodların önemini bir kat daha artırmıştır

Modern metodlara İnstrumental metodlar (enstrümental analiz) da denilmekte olup, 1930 yılından sonra hızlı olarak gelişmeye başlamıştır Bu metodlar, maddenin ışık absorbsiyonu, ışık emisyonu, magnetik, elektrik, radyoaktiflik gibi özellikleri üzerine kurulmuştur Bugün sadece bir özellik üzerine kurulmuş olan metodlar ciltlerle kitap doldurulacak kadar çoğalmıştır İnstrumental analiz klasik analizden daha hassas, daha az zaman alıcı ve daha kolay olmakla beraber, sonuçlarının değerlendirilmesi bakımından uzman kimyacılara ihtiyaç gösterir

Bir analiz için uygulanacak analiz metodu madde miktarına bağlı olarak değişir 50 mg'dan daha fazla madde miktarı ile yapılan analize makro analiz, 10-50 mg arasındaki miktarla yapılan analize yarı-mikro analiz, 1-10 mg arasındaki miktarla yapılan analize mikro analiz, 0,001-1 mg arasındaki miktarla yapılan analize ultra-mikro analiz ve 0,001 mg'ın altında kalan miktarla yapılan analize de sub-mikro analiz denir Mikro, ultra-mikro ve sub-mikro analizlere bilimsel çalışmalarda başvurulur

Kullanıldığı Alanlar

Bilimin, teknolojinin, kliniklerin ihtiyaçlarına göre çeşitli cihaz ve metodlar geliştirilmiştir Mesela şeker fabrikalarında ayarlanmış polarimetreler yardımıyla şeker pancarındaki şeker oranı ölçülebildiği gibi, kliniklerde kan ve idrardaki üre, şeker, azot; ayarlı araçlarla tayin edilebilmektedir

Analitik Kimya

Analitik kimya, Kimyasal analiz olarak da bilinir, belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin belirlenmesini inceleyen bilim dalı

Kimyasal analiz sırasıyla kalitatif ve kantitatif olmak üzere iki basamakta tamamlanır Bir maddenin hangi bileşenlerden (element veya bileşiklerden) meydana geldiğini bulmaya yarayan analiz dalına kalitatif; bu bileşenlerden her birinin ne yüzdede olduğunu bulmaya yarayan analiz dalına da kantitatif analiz denir

Kantitatif analiz, metodlar yönünden klasik ve modern olmak üzere ikiye ayrılır Klasik metodlar maddenin ağırlık ve hacim özelliklerine dayanan metodlardır Maddenin ağırlığı göz önüne alınarak yapılan analize gravimetrik, hacim göz önüne alınarak yapılana da volumetrik analiz denir Gravimetrik ve volumetrik analizlerin her ikisi de günümüzde çok kullanılmaktadı Bilhassa fen ve şehirciliğin gelişmesiyle, medeniyeti tehdit etmeye başlıyan çevre meselelerinin tesbiti çalışmaları bu metodların önemini bir kat daha artırmıştır

Modern metodlara İnstrumental metodlar da denilmekte olup, 1930 yılından sonra hızlı olarakr gelişmeye başlamıştır Bu metodlar, maddenin ışık absorbsiyonu, ışık emisyonu, magnetik, elektrik, radyoaktiflik gibi özellikleri üzerine kurulmuştur Bugün sadece bir özellik üzerine kurulmuş olan metodlar ciltlerle kitap doldurulacak kadar çoğalmıştır İnstrumental analiz klasik analizden daha hassas, daha az zaman alıcı ve daha kolay olmakla beraber, sonuçlarının değerlendirilmesi bakımından uzman kimyacılara ihtiyaç gösterir

Bir analiz için uygulanacak analiz metodu madde miktarına bağlı olarak değişir 50 mg'dan daha fazla madde miktarı ile yapılan analize makro analiz, 10-50 mg arasındaki miktarla yapılan analize yarı-mikro analiz, 1-10 mg arasındaki miktarla yapılan analize mikro analiz, 0,001-1 mg arasındaki miktarla yapılan analize ultra-mikro analiz ve 0,001 mg'ın altında kalan miktarla yapılan analize de sub-mikro analiz denir Mikro, ultra-mikro ve sub-mikro analizlere ilmi çalışmalarda başvurulur

Bilimin, teknolojinin, kliniklerin ihtiyaçlarına göre çeşitli cihaz ve metodlar geliştirilmiştir Mesela şeker fabrikalarında ayarlanmış polarimetreler yardımıyla şekerpancarındaki şeker oranı ölçülebildiği gibi, kliniklerde kan ve idrardaki üre, şeker, azot ayarlı araçlarla tayin edilebilmektedir

Analitik Kimya

Analitik Kimya kategorisine ait 9 adet alt kategori bulunmaktadır Bu kategoriler ve kategorilere ait yazı sayısı şu şekildedir:
Analitik Kimya
1) Genel Bilgiler(4)
2) Asit/Baz (5)
1- Genel Bilgiler:
Metroloji
ing Metrology
Kelime olarak metreden türemiş olup, anlamı ölçme bilimidir
Metrolojinin görevi; bütün ölçmeler sisteminin temeli olan birimlerin (SI ve türevleri) tanımlanarak bilim ve teknolojinin kullanımına sunmak ve yapılan bütün ölçümlerin güvenilirliğini ve doğruluğunu sağlamaktır
Türkiye'de bu amaçla faaliyet gösteren kuruluşlar;
- Bilim alanında, UME (Ulusal Metroloji Enstitüsü)
- Endüstri alanında, TÜRKAK (Türk Akreditasyon Kurumu)
-Yasal olarak ise, ÖSGM (Sanayi ve Ticaret Bakanlığı Ölçüler ve Standartlar Genel Müdürlüğü)
Bakanlık Merkez Laboratuvarı, Üniversiteler ve askeri laboratuvarlardır
Doğruluk - Kesinlik
İng Accuracy - Precision
İstatiksel hesaplamalarda devamlı karışagelen iki kavram vardır Bu iki kelime artık o kadar iç içe girmiştir ki, birisini duyduğumuzda 'bir de şu kelime vardı' deyip diğer kavramı hatıra getiririz ama bilemeyiz hangisinin hangisi olduğunu Bellekte eşleştirilmeyi bekleyen iki kavram ve iki tanım vardır ve bu ikisi ancak sınavlardan beş dakika önce çalışılarak gerçek tanımlarını bulurlar Sınavdan sonra tekrar eski belirsizlik Ben şimdi bunları anlatırken heralde sizin de aklınıza bu ikisini ayırmak için kullanılan atış tahtası örneği gelmiştir Bu iki kavramdan bahsedip bu örneği göstermemek ona haksızlık olurdu heralde
Tekrar o eski kavramlara geri dönersek;
Ölçüm doğruluğu, ölçüm sonucu ile ölçülen büyüklüğün gerçek değeri arasındaki yakınlık derecesidir Nitel bir kavram olduğundan sayısal olarak ifade edilmemelidir
Kesinlik, sistemin tekrarlanabilirliğinin bir ölçüsüdür
İki kavram arasındaki en önemli fark, doğruluğun referans noktasının teorik değer, kesinliğin referans noktasının ise ortalama değer olmasıdır Atış tahtası örneğini de verirsek artık analitik sınavının son beş dakikasında rahat bir nefes alabiliriz demektir

Ölçüm Kimyası

Analitik Kimya esas olarak "Analysis" yani Analiz yapmak için vardır
Kimyacılar için ölçüm olanakları artınca Analitik Kimya da uygulama alanı bulmuştur
Analitik Kimya belkide Enstrümental (Instrumental) Kimya nedeniyle hala ayaktadır denilebilir Bunun nedeni ise her geçen gün yeni analiz tekniği ve aletinin icadıdır
Nanokimya ile olan ilişkisi (nanometre seviyesinde analiz yapabilme özlemi) ise Analitik Kimyayı yarınlara taşıması için yeterli olacaktır

Nicel ve Nitel Analiz

Nicel (quantitative)(kantitatif) analiz, bir karisim icerisindeki maddelerin miktarlarini ölcmek icin yapilan analizdir
Nitel (qualitative)(kalitatif) analiz ise karisimda neler oldugunu anlamak icin yapilan analizdir
Genelde bu iki kavram, benzer kelimelerle ifade edildigi icin kolaylikla karistirilabilir Nitel analizde, maddelerin niteligi yani ne kadar icerdigi bakilirken, nicel analizde, maddelerin niceligi yani ne olduklari incelenir gibi bir mantik yürütmek sanirim bu karisikligi engeller
Nicel analiz yöntemleri olarak; gravimetri, volumetri, spektroskopik yöntemler (atomik sogurma, florometri, UV-VIS vs ), kromatografik yöntemler, refraktometri ve ismini simdi sayamayacagim bircoklari söylenebilir
Nitel analiz yöntemleri olarak da, katyon ve anyon analizleri, TLC (hos aslinda nicel analiz olarak sayilir ama nicelden cok nitel amacli kullanilir), kütle spektroskopisi gösterilebilir
Bir de bu iki analiz türünün birlikte kullanildigi yöntemler vardir ki en krali bunlardir GC-MS (Gaz kromatografisi üstüne kütle spektroskopisi) karisimi önce ayirip neyden ne kadar oldugunu bulup sonradan da bu ayrilanlarin ne oldugunu anlamamiz icin kütle spektroskopisine bakar ki oldukca kullanisli bir analiz yoludur

2-Asit ve Baz: Arrhenius Asit-Baz Tanimi

Gunumuze kadar asit ve bazlar icin milyonlarca olmasa da bayagi bir tanim yapilmistir ama Arrhenius bunlarin icinde ilkidir
Arrhenius'a gore suda cozundugunde H+ veren maddeler asit, OH- veren maddeler bazdir Aslinda bu tanim bazi maddeler icin dogru gibi gorunse de ek****** Evet bu tanima gore HCl'nin asit, NaOH'in baz oldugunu soyleyebilirsiniz ama NH3'un niye baz, BF3'un niye asit oldugunu aciklayamazsiniz Ayrica bu tanim sadece sulu cozeltilerle kisitli oldugu icin de ek****** Mesela amonyagin solvent oldugu bir durumu aciklayamamaktadir

Bronsted-Lowry Asit-Baz Tanimi

Bronsted ve Lowry asit baz tanimi Arrhenius'tan sonra ortaya atilmistir Bu tanima gore; asitler proton veren maddeler, bazlar da proton alan maddeler olarak siniflandirilmistir Yani siniflandirma proton temel alinarak yapilmistir
Bu tanim Arrhenius'un tanimindan daha iyidir Cunku sulu cozelti disinda da gecerli bir kavramdir ve NH3 gibi icinde hidroksit iyonu bulundurmayan bilesiklerin bazligini da aciklamaktadir Ama hala BF3'un asitligini aciklayamamaktadir Bakalim simdi kim aciklayacak bunu?

Lewis Asit-Baz Tanimi

Lewis de bakmis ki Bronsted ve Lowry aciklayamiyorlar bazi seyleri, baslamis kollari sivamayaAslinda soyledigi sey cok da farkli degildi Bronsted ve Lowry'den, sadece bakis acisi degisikti Bakalim Lewis ne demis: "Elektron alan maddeler asittir, elektron veren maddeler ise bazdir" Iste size baba gibi bir tanim Bir maddenin asit olabilmesi icin H+ icermesi gerekmiyor, ayni sekilde bazlarin da OH- icermesi gerekmiyor Sulu cozelti disindaki sistemleri de aciklayabiliyor Hatta indirgenme yukseltgenme tepkimelerindeki maddeleri bile asit-baz olarak siniflandirabiliyor
Her ne kadar ifadeleri degisik olsa da aslinda Arrhenius, Bronsted ve Lewis asit-baz tanimlari birbiriyle celismemektedir Butun Arrhenius ve Bronsted asit-bazlari ayni zamanda Lewis asit-bazidir ama bunun tersi gecerli degildir

Zayif ve Kuvvetli

Asitler ve bazlar genel olarak zayif ve kuvvetli olmak uzere ikiye ayrilirlar Bu ayrimin temelinde yatan olay aslinda onlarin su icindeki cozunurlukleridir Su icinde tamamen veya tamamina yakini cozunen asitler kuvvetli asit, bazlar ise kuvvetli baz olarak adlandirilmaktadir Zayif asit ve bazlarin sadece bir kismi suda cozunur Asagida bazi kuvvetli ve zayif asit-bazlara ornekler verilmistir:
Kuvvetli asit: HClO4, HCl, HNO3, H2SO4
Kuvvetli Baz: NaOH, KOH, Sr(OH)2, Ba(OH)2
Zayif Asit: HF, HCN, H3PO4
Zayif Baz: NH3, Mg(OH)2, Na2CO3

Monoprotik ve Poliprotik

Asitleri kuvvetli ve zayiftan baska, monoprotik ve poliprotik olarak da ikiye ayirabiliriz Monoprotik asitler, iyonlastiklari zaman ortama sadece bir proton verebilirler Mesela HCl monoprotik bir asittir
HCl(g)+ H2O(s) --> H3O+(aq) + Cl-(aq)
Eger asitimiz ortama iki proton verebiliyorsa (mesela H2CO3) diprotik, uc proton verebiliyorsa (mesela H3PO4) triprotik olarak adlandirilirlar
H2CO3(aq) + H2O(s) <==> HCO3-(aq) + H3O+(aq)
HCO3-(aq) + H2O(s) <==> CO3-2(aq) + H3O+(aq)

Not:kimyasal netten alıntıdır

Türkkak ,vs,Bir çok üniversitelerde genel mevzuatı bilmelerine rağmen o derece de incelediklerini iddia ediyorlarki,döner sermaye analizlerinin özel firmalarda yapıma sevketmektedirler Mesela, her aletin özel çalıştırıcısı olacak Alet sadece sanayi analizi için kullanılacak,öğrencilere gösterilmeyecek ve ayrı yerde olacak Teoride doğru da ! İş yapan birimler, üniversitelerdeki politik ve şahsi guruplaşmaların sonucunda ,ya ayrı yer alamazsınız ya da para yetmezliğinden ayrı alet alamazsınız,veyahut ta kadro yetmezliğinden özel personel ayıramazsınız

Öyleyse, Üniversitelerin aktif ,fakat imkânı dar olanlar sanayi analizleri yapmasınlar O gurupların içinde sanayi tecrübesi olanların elleri bağlı kalsın Tecrübesi olmayanların ayrı aleti varsa analiz yapabilsinler Üniversitelerin yeniden yapılanmaya gitmesi gereken bir ortamda,aletlerin standardizasyonu değil bilginin kullanımıyenilenmesi ve anlayışı geliştirilmeli