Τι είναι η Αναλυτική Χημεία;

Όταν σκέφτεστε τη χημεία, ποια εικόνα σας έρχεται στο μυαλό; Για τους περισσότερους ανθρώπους, φέρνει στο μυαλό παλτά εργαστηρίου, γυαλιά ασφαλείας και καυστήρες Bunsen. Αν είστε λάτρης της ποπ κουλτούρας, των λαθών, των εκρήξεων και των καλυμμένων με αιθάλη προσώπων. Ενώ συμβαίνει αυτό, η χημεία έχει περισσότερα πράγματα από το να κάνει χάος. Εξετάσαμε πολλούς από τους διαφορετικούς κλάδους της χημείας, από την οργανική έως την ανόργανη. Σήμερα, θα ρίξουμε μια εις βάθος ματιά στην αναλυτική χημεία. Τι είναι αυτό, τι κάνουν οι επιστήμονες σε αυτόν τον τομέα και γιατί είναι τόσο σημαντικό;

Πώς να ορίσετε την αναλυτική χημεία

Το λεξικό ορίζει την αναλυτική χημεία ως «εξέταση υλικών διαχωρίζοντάς τα στα συστατικά τους…» Ο στόχος είναι «να προσδιοριστεί το καθένα και πόσο υπάρχει από το καθένα». Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν εργαλεία όπως φασματόμετρα μάζας για να αναλύσουν τη σύνθεση ό,τι διασχίζει το γραφείο τους. Η φασματομετρία μάζας λειτουργεί μετατρέποντας μεμονωμένα μόρια συστατικών σε ιόντα αέριας φάσης και στη συνέχεια ταξινομώντας και αναλύοντας καθένα από αυτά με βάση τη μάζα τους. Μετά την ταξινόμηση, το φασματόμετρο μάζας βλέπει πόσα από κάθε ιόν υπάρχει και στέλνει αυτά τα δεδομένα πίσω στον υπολογιστή.

Η ποσοτική ανάλυση βοηθά τους επιστήμονες να προσδιορίσουν την ποσότητα κάθε ουσίας σε μια ένωση. Αυτό χωρίζεται σε δύο κλάδους - οργανικό και ανόργανο. Η οργανική ανάλυση περιλαμβάνει πράγματα όπως το τεστ ιωδίου. Ελέγχει για την παρουσία αμύλου σε ένα είδος. Η ανόργανη ανάλυση περιλαμβάνει πράγματα όπως η δοκιμή φλόγας. Αυτή η δοκιμή περιλαμβάνει την ανάφλεξη μιας ουσίας. Οι επιστήμονες αναλύουν τι χρώμα καίει για να προσδιορίσουν τη χημική του σύνθεση. Η φασματομετρία μάζας είναι ένα από τα εργαλεία στο οπλοστάσιο ενός αναλυτικού χημικού. Τι κάνουν οι αναλυτικοί χημικοί κατά τη διάρκεια μιας μέσης ημέρας;

Τι κάνουν οι Αναλυτικοί Χημικοί;

Βλέποντας πόσα ιόντα υπάρχουν, οι αναλυτικοί χημικοί μπορούν να καταλάβουν από τι αποτελείται οποιοδήποτε υλικό. Οι επιστήμονες μπορεί να επιλέξουν να ειδικευτούν σε έναν συγκεκριμένο τομέα. Για παράδειγμα, μπορούν να επιλέξουν να σπουδάσουν εγκληματολογία, τοξικολογία ή φαρμακολογία. Η Άμπι από την εκπομπή «NCIS» είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα ποπ-κουλτούρας αναλυτικού χημικού που εστιάζει στην εγκληματολογία. Οι αναλυτικοί χημικοί μπορεί να επιλέξουν να προσφέρουν τις δεξιότητές τους σε οποιονδήποτε τομέα τις απαιτεί.

Εκτός από χημικές ανακαλύψεις, θα είναι υπεύθυνοι για αρκετά πράγματα ανάλογα με τις ακριβείς απαιτήσεις της θέσης. Αυτό περιλαμβάνει τη δημιουργία αναφορών, την ανάλυση των δεδομένων που συλλέγουν, τη συγγραφή ερευνητικών εργασιών και ακόμη και τη δημιουργία νέων αναλυτικών μεθόδων. Μπορούν να βρουν σταδιοδρομία οπουδήποτε, από κυβερνητικούς φορείς και άλλους χώρους με δημόσια χρηματοδότηση, μέχρι νοσοκομεία και άλλες δημόσιες εγκαταστάσεις υγείας. Τι άλλο μπορούν να κάνουν; Φαρμακευτικές εταιρείες, παραγωγοί τροφίμων και εταιρείες δοκιμών είναι μερικές άλλες επιλογές, για να αναφέρουμε μερικές.

Γιατί είναι σημαντική η Αναλυτική Χημεία;

Η αναλυτική χημεία είναι αναπόσπαστο κομμάτι σε πολλούς διαφορετικούς κλάδους και γίνεται ακόμη πιο κρίσιμη κάθε χρόνο. Εμείς, ως καταναλωτές, απαιτούμε πάντα ασφαλή και οικονομικά τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα, καθώς και δύναμη και τεχνολογία, για να κάνουμε τη ζωή μας ευκολότερη. Χωρίς αναλυτική χημεία, γίνεται πρόκληση να δημιουργούμε τεχνικές που μας επιτρέπουν να ανταποκρινόμαστε σε αυτές τις απαιτήσεις διατηρώντας παράλληλα ένα ευνοϊκό περιβάλλον. Είναι ζωτικής σημασίας να κρατάτε μακριά από το έδαφος, τον αέρα και το νερό επικίνδυνες χημικές ουσίες και ουσίες που θα μπορούσαν να είναι επικίνδυνες για την ανθρώπινη υγεία.

Εάν ένα στυλ παραγωγής δημιουργεί επικίνδυνες ή τοξικές ουσίες, οι αναλυτικοί χημικοί μπορούν να βρουν μεθόδους για να τις εξουδετερώσουν. Αυτό το κάνουν αναλύοντας τη χημική σύνθεση των απορριμμάτων. Από εκεί, μπορούν να αναπτύξουν μια μέθοδο είτε για να εξουδετερώσουν κάθε μέρος είτε απλώς τα επικίνδυνα στοιχεία. Στη συνέχεια, δεν θα προκαλέσει βλάβη σε ανθρώπινη, ζωική ή φυτική ζωή.

Οι χημικοί που ειδικεύονται στον αναλυτικό κλάδο του κλάδου τους εργάζονται επίσης για να βελτιώσουν τον τομέα εξειδίκευσής τους. Δημιουργούν νέες και πιο ακριβείς τεχνικές και όργανα για να κάνουν τη δουλειά τους πιο αποτελεσματική. Η πρόοδος στην πληροφορική μπορεί επίσης να βοηθήσει αυτούς τους χημικούς, αναλαμβάνοντας μεγάλο μέρος των νοητικών και μη αυτόματων υπολογισμών.

Μπορείτε να κάνετε αναλυτική χημεία στο σπίτι;

Είναι η αναλυτική χημεία κάτι που μπορείτε να δοκιμάσετε στην άνεση του σπιτιού σας; Είναι ασφαλές να δοκιμάσετε μερικά από αυτά τα έργα στο δικό σας εργαστήριο;

Με μια λέξη, απολύτως. Ενώ μπορεί να μην έχετε πρόσβαση σε έναν υπερυπολογιστή ή ένα φασματόμετρο μάζας, μπορείτε ακόμα να χρησιμοποιήσετε απλές μεθόδους για να προσδιορίσετε τη στοιχειακή σύνθεση κάποιου πράγματος. Η δοκιμή φλόγας μπορεί να σας πει τι είδους στοιχείο υπάρχει στο θέμα της δοκιμής σας, με βάση το χρώμα που καίει. Μπορείτε ακόμη να χρησιμοποιήσετε αυτό που ανακαλύψατε για να δημιουργήσετε πολύχρωμους φακούς tiki αναμειγνύοντάς τους με βάση μεθανόλης.

Το μέταλλο λιθίου καίει το κόκκινο, το κάλιο καίει το μωβ, το ασβέστιο καίει το πορτοκαλί και το βορικό οξύ καίει το έντονο πράσινο. Αν δείτε ένα χρώμα στις φλόγες και δεν είστε σίγουροι ποιο στοιχείο μπορεί να βλέπετε, επαναλάβετε τη δοκιμή. Μπορείτε να λάβετε καθαρά δείγματα άλλων αντικειμένων που καίνε το ίδιο χρώμα και να συγκρίνετε την αντίδραση χρώματος για να δείτε ποια ταιριάζουν.

Τα παιδιά πιθανότατα θα βρουν το τεστ φλόγας συναρπαστικό. Ωστόσο, βεβαιωθείτε ότι υπάρχει αρκετή επίβλεψη ενηλίκων κάθε φορά που εμπλέκεται πυρκαγιά. Η ασφάλεια πρέπει πάντα να είναι πρώτα και κύρια, ειδικά όταν πρόκειται για παιδιά και φλόγες.

Κοιτάζοντας προς το μέλλον

Εάν είστε ποτέ περίεργοι για το τι συνθέτει τον κόσμο γύρω σας, η αναλυτική χημεία μπορεί να είναι ο κλάδος για εσάς. Οι αναλυτικοί χημικοί επικεντρώνονται σε αυτό που συνθέτει τον κόσμο γύρω μας, αναλύοντας τα πάντα στα επιμέρους συστατικά του για να δουν πώς λειτουργούν τα πράγματα. Οι αναλυτικοί χημικοί μπορούν να βρεθούν σε οποιονδήποτε κλάδο, ανάλογα με την ειδικότητά τους. Μπορείτε να βρείτε αυτούς τους χημικούς που εργάζονται στη μεταποίηση, στην εγκληματολογία, στην υγειονομική περίθαλψη και στα φαρμακευτικά προϊόντα, ακόμη και στην παραγωγή τροφίμων.

Εξετάζοντας τα βασικά συστατικά ενός αντικειμένου, οι αναλυτικοί χημικοί μπορούν να καταλάβουν πώς να εμποδίσουν τις επικίνδυνες χημικές ουσίες να βλάψουν τους ανθρώπους και το περιβάλλον. Στη συνέχεια, βοηθούν στη δημιουργία νέων και πιο αποτελεσματικών τρόπων παραγωγής των πραγμάτων που χρησιμοποιούσαμε καθημερινά. Δοκιμάστε τη δοκιμή φλόγας για ανόργανα αντικείμενα και δείτε τι μπορείτε να καταλήξετε. Αλλά απλώς βεβαιωθείτε ότι δεν ανάβετε τίποτα σημαντικό!

Πιστοποίηση επιλεγμένης εικόνας:Arthur Jan Fijalkowski, CC BY-SA 3.0 μέσω Wikimedia Commons