kjemisk analyse

Kvalitativ analyse er når analysen gjøres for å finne ut om et stoff er tilstede i noe eller ikke. I praksis må stoffet være tilstede i en viss mengde for å være målbar. Dette kalles deteksjonsgrense.

Kvantitativ analyse går ut på å bestemme mengden eller konsentrasjonen av ett eller flere stoff i en prøve. I praksis må stoffet være tilstrekkelig i en viss mengde for å være kvantifiserbar. Dette kalles kvantifiseringsgrense.

Kvantifiseringsgrensa er ofte tre til fem ganger høyere enn deteksjonsgrensa, for at man skal kunne være trygg på at mengdebestemmelsen blir korrekt og nøyaktig.

Det finnes et stort antall forskjellige analysemetoder som er basert på å måle en fysisk parameter knyttet til analytten, og hvor størrelsen på parameteren man måler – for eksempel strålingsenergi, masse, strøm eller spenning – er en funksjon av mengden eller konsentrasjonen av analytten.

Man skiller mellom klassiske metoder, som gravimetri og titrimetri, og instrumentelle metoder. De instrumentelle metodene finnes i et stort antall og kan stort sett deles inn i noen hovedgrupper, inkludert:

1. De spektroskopiske metodene, som er basert på atomers og molekylers evne til å absorbere eller emittere elektromagnetisk stråling (se spektroskopi).
2. De kromatografiske metodene, som er et samlenavn på separasjonsmetoder hvor spesiene som skal bestemmes separeres (oftest i en kolonne med en stasjonær og en mobil fase) før de detekteres (se kromatografi).
3. De massespektrometriske metodene, som er basert på separasjon av spesier på grunn av forskjell i masse med påfølgende deteksjon av massene (se massespektrometri).
4. De radiokjemiske metodene, som er basert på spesienes naturlige eller induserte radioaktive egenskaper (se radiokjemi).
5. De elektrokjemiske metodene, som er basert på spesienes elektrokjemiske egenskaper (se elektrokjemi).

De forskjellige analysemetodene dekker forskjellige analysebehov. Valg av metode gjøres blant annet ut fra hvilke typer stoffer man skal analysere, hvilke spesier man skal bestemme og hvilke konsentrasjonsnivåer spesiene forefinnes i. Metodene varierer med hensyn til hvor lave konsentrasjoner som kan detekteres eller kvantifiseres (se deteksjonsgrense).

I dag finnes det mange følsomme analysemetoder hvor man kan bestemme spesier i konsentrasjoner mindre enn ett mikrogram analytt per kg prøve. De nyere instrumentelle analysemetodene er i stor grad automatiserte og styres fra en datamaskin.

Man må ofte bearbeide prøvene slik at de egner seg for måling på det aktuelle instrumentet. Aktuell prøvebehandling kan være dekomponering, ekstraksjon, separasjon av forstyrrende stoffer, fortynning eller oppkonsentrering av analyttene. For å separere fra stoffer som kan gi feil i analysen, benytter man for eksempel en kromatografisk metode, ekstraksjon eller utfelling.

Mange viktige avgjørelser som tas i dagens samfunn er basert på resultater fra kjemiske analyser. Det kan for eksempel være avgjørelser av helsemessig eller økonomisk betydning. Analyseresultater kan også være en del av bevismaterialet i en rettssak. Det er derfor viktig at analysene har tilstrekkelig kvalitet; det vil si at resultatene er troverdige og har angitt en måleusikkerhet. Videre må laboratoriet ha iverksatt forskjellige kvalitetssikringstiltak, og analytikerne som utvikler og benytter metodene, må ha tilstrekkelig kjennskap til prinsippene som metodene bygger på.

Helsevesenet, næringsmiddeletater, politi og rettsvesen, miljømyndigheter, skogbruk, jordbruk og fiskeoppdrett, de fleste typer industri og all naturvitenskapelig forskning er avhengig av kjemiske analyser. For eksempel utfører man kjemiske analyser for å kontrollere medikamenter og metabolitter i blod, til å måle naturlige forekommende spesier i kroppsvæsker og celler, til å bestemme gener, proteiner og metabolitter som er karakteristiske for arvelige sykdommer, til å bestemme næringsstoffer og giftige stoffer i matvarer, til å avsløre doping og oppklare forbrytelser (se forensisk kjemi), til å overvåke miljøet, til å undersøke kvaliteten av jord og jordbruksprodukter, til å kontrollere industrielle prosesser og måle kvaliteten av produktene, for dateringsformål og studier av bergarters opprinnelse. Kjemiske analyser er helt nødvendig for å utvikle og opprettholde et moderne, sunt og trygt samfunn.

* NMR= nukleær magnetisk resonans, DTA=differensiell termisk analyse, TGA=termogravimetrisk analyse

• kjemi