شیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)

شیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای

اگه جزو دانشجویان تر اولی هستی وتازه داری با درسای دانشگاه آشنا میشی . اگه هنوز نتونستی با واحدای رشته تحصیلیت ارتباط بگیری، یا اگه تا الان از شیمی تجزیه  میترسیدی یا ازش یه درس عجیب و غریب پاس نشدنی ساختی، ابتیم بهت قول میده که با خوندن مقاله «شیمی تجزیه، سرآشپز حرفه ای  » نظرت به کل، در رابطه با این درس عوض بشه، پس در ادامه با ابتیم همراه باش….

آشپزی در شیمی شیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)

توی دنیای آشپزی، حرفه ای ترین سرآشپزها، کسایی هستند که

توانایی اینو داشته باشند، که فقط با یک بار چشیدن از یه غذا، بگن که

از چه موادی درست شده، حتی چاشنی های اونو حدس بزن و دقیقا تشخیص بدهند که چی کم داره.

در دنیای شیمی هم، ما نیاز داریم تا مواد مختلف رو بچشیم با به قول معروف تست کنیم تا  از این ترکیب به بهترین نحو استفاده کنیم.

علم  «شیمی تجزیه»  این امکان را برای ما فراهم می کند تا با آنالیز یک نمونه از هر ماده،

ترکیب های تشکیل دهنده اون رو را تشخیص بدهیم و میزان غلظت از هر کدام را اندازه بگیریم.

و با کم زیاد کردن  غلظت به راندمان مورد نظر برسیم.

شاید در نگاه اول ساده به نظر بیاد ولی به جرات میشه گفت که با که پایه پیشرفته هر کشور، خصوصاً در صنایع، به استفاده بهینه از مواد اولیه بستگی دارد.

پس لازمه تا بهای زیادی بابت یادگیری « مبانی شیمی تجزیه » پرداخت بشه.

 

شیمی تجزیه، حلال مشکلات شیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)

پس از اینکه بشر متوجه شد که به کمک دنیای شیمی می تونه بسیاری از مشکلات اطرافش رو حل کنه و حتی

به چیزهای جدیدی برسه، شروع به پایه‌ریزی و البته مطالعه در این زمینه کرد.

بدیهی است که تشخیص هر ماده و حتی  شناسایی اجزای تشکیل دهنده اون، این اولین مهارت و یا علمی بود که هر شیمیدان باید بلد باشه.

دانشمندان فراوانی عمر خود را صرف به دست آوردن روشهای کردند که امروزه مجموعه اونها رو به دو دسته کمی وکیفی تقسیم بندی میکنیم.

آنالیز کیفی : شامل شناسایی نوع و اجزای تشکیل دهنده ماده

آنالیز کمی: اندازه گیری غلظت هر ماده

«به طور کلی تجزیه کیفی بر تجزیه کمی مقدم است.»

 

اما ما روش های آنالیز رو به دو دسته تجزیه کلاسیک و تجزیه دستگاهی تقسیم بندی میکنیم .

روش های  تجزیه کلاسیک شامل:موازنه جرم و انرژی، یه کارآگاه باهوش (Balance of mass and energy)

آنالیز کیفی

آزمونهای شیمیایی

آزمون شعله

روش های وزن سنجی

سنجش های حجمی

 

روش های تجزیه دستگاهی شامل:

طیف سنجی

آنالیزهای الکتروشیمیایی

آنالیز حرارتی

روشهای هیبریدی

شاید جالب باشه ولی اکثر روش های ابداعی از برکت وجود فردی در تاریخ شیمی است که بسیار نام اون رو در آزمایشگاه شنیدیم.

 

بونزن، جانباز شیمیایی

تقریبا همه کسانی دستی بر آتش شیمی دارند حداقل یک بار، با چراغ بونزن را سر و کار داشتند.

وسیله ای ساده و البته کاربردی که مخترعش، حق بزرگی بر گردن جامعه شیمی دارد.

کسی که  چشم راست خودش رو توی آزمایشگاه از دست داد و در نهایت بر اثر بخار سمی ناشی از آرسنیک درگذشت

او کسی نیست جز  رابرت بونزن

در سال ۱۸11 یکی از شهرهای آلمان به دنیا آمد. چهارمین فرزند خانواده بود.

پدرش استاد و کتابدار ارشد دانشگاه گوتینگن بود.

عاشقی با شیمی

پس از تحصیل  به دانشگاه رفت و به خاطر هوش فراوان و البته پشتکار فوق العاده مقالات زیادی را در زمان تحصیل نوشت.

پس از گرفتن مدرک دکترا جهت کامل کردن تحقیقات از تصمیم گرفت به کشورهای مختلف مثل فرانسه و اتریش سفر کند.

در طول این سفرها، با دانشمندان زیادی مثل فردلیب رونگه، کاشف کافئین، دیدار کرد که البته برای او بسیار مفید بود.

رابرت در سال 1833 به آلمان بازگشت و در آنجا به تدریس مشغول شد.

بونزن همچنین در کنار تدریس به به مطالعه تجربی در مورد حلالیت نمک های فلزی پرداخت.

سطح علمی بالا، همچنین سواد تجربی و آزمایشگاهی او  باعث شد تا  دانشگاه های مشهور آلمان مثل پلی تکنیک،

برای وی جهت تدریس دعوتنامه ارسال شود. رابرت بونزن سرانجام  در سال ۱۹۴۱ به مرتبه علمی «استاد تمام» است.

او در زمینه تحقیق کرد که کمتر کسی جرات آن را داشت. کاکودیل ماده‌ای بسیار سمی بود که در هوای خشک خاصیت احتراق به خود می گیرد و کار با آن بسیار دشوار بود.

اما بونزن  شبانه روز خود را صرف پژوهش بر روی این ماده کرد.

او چشم راست خود را بر اثر کار با این ماده خطرناک از دست داد.

ولی بی تردید نتایج کار او به یکی از شاهکارهای شیمی تبدیل شد. شاهکاری که فقط و فقط با فداکاری بونزن امکان پذیر بود.

بسیاری معتقدند گاز سمی ناشی از آرسنیک باعث مرگ تدریجی او شد.

ابداعات بونزن در شیمی تجزیه 

بونزن همچنین مبدع باتری سلولی است که امروزه  یکی از مهمترین اجزای لپ‌تاپ‌ها به شمار می رود.

او نخستین کسی بود که تصمیم گرفت در سلول های الکتروشیمیایی به جای الکترود های گرانقیمت پلاتین از الکترود کربن استفاده کند.

رابرت بونزن به مدت ۷ سال با راسکو دیگر شیمیدان معروف همکاری می‌کرد به کشفیات مهمی دست یافتند که

روش الکترولیز جهت تولید فلز خالص مانند کروم منیزیم آلومینیوم منگنز و… از  مهم ترین دستاورد های این همکاری ست.

رابرت پس از مدتی تصمیم گرفت  تحقیقاتش را در زمینه مطالعه طیفهای انتشار عناصر پیش ببرد به همین دلیل به کیرشهف پیشنهاد همکاری داد که با استقبال گرم این دانشمند روسی روبرو شد.

چراغ راهشیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)

این دو پس  مدتی به این نتیجه رسید که نیاز است تا مشعل گازی مناسب برای آزمایشگاه ساخته شود که دارای شعله‌های بسیار گرم و تمیز باشد.

بعدها به افتخار او این اختراع «چراغ بونزن» نامگذاری شد.

چراغ بونزن حالا به عنوان یک منبع تولید حرارت به انرژی گرمایی در آزمایشگاه آزمایش آزمایشگاه های سراسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد .

سرانجام رابرت بونزن و کیرشهف ثابت کردن که هر ماده دارای یک طیف مشخصی است که میتوان از آن جهت آنالیز استفاده کرد.

امروزه آنالیز با استفاده از آزمون شعله و همچنین دستگاه های طیف سنجی روشهایی از شیمی تجزیه است که مدیون تلاش و بونزن  و همکارنش است.

اهمیت شیمی تجزیه

شیمی تجزیه یکی از زیر شاخه های  علوم پایه شیمی می باشد که هدف اصلی آن

اندازه گیری مقدار آنالیت ها( بخشی از نمونه که قصد بررسی کمی وکیفی اون رو داریم) مثل

عناصر، ترکیبات، پروتئین ها، دارو ها و سایر مواد شیمیایی در نمونه های مختلف مثل، نفت، مواد غذایی، آب، هوا، سوخت ها، محیط های بیولوژیکی، خون، پلاسما و سایر مایعات و بافت های موجود زنده می باشد.

امروزه شیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد،

به دلیل پیشرفت در این علم و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود، آنقدر سریع و گسترده است که

اندکی کوتاهی و سستی در آموزش وفراگیری فنون جدید اون باعث بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد.

نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر می‌گردد.

کاربرد شیمی تجزیه شیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)

امروزه، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک

روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.

کنترل کیفیت محصول

بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند.

برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند.

نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها

فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کش های آلی کلردار، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند.

به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط، به یکک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است.

مطالعات پزشکی و بالینی

عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند.

محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون، ازز شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد.

که همه به تجزیه کیفی و کمی نیاز دارند.

عیارگیریشیمی تجزیه؛ یه سرآشپز حرفه ای(Analytical Chemistry)     
از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی، ارزش سنگ معدن، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود؛ بطوری که حتی تفاوت کمم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است.

 

جواد فرزانی پور
جولای 13, 2020