Analyse quantitative (chimie) -Quantitative analysis (chemistry)
En chimie analytique , l'analyse quantitative est la détermination de l'abondance absolue ou relative (souvent exprimée en concentration ) d'une, de plusieurs ou de toutes les substances particulières présentes dans un échantillon.
Méthodes
Une fois la présence de certaines substances dans un échantillon connue, l'étude de leur abondance absolue ou relative pourrait aider à déterminer des propriétés spécifiques. Connaître la composition d'un échantillon est très important, et plusieurs moyens ont été développés pour le rendre possible, comme l'analyse gravimétrique et volumétrique . L'analyse gravimétrique fournit des données plus précises sur la composition d'un échantillon que l'analyse volumétrique, mais prend également plus de temps à effectuer en laboratoire. L'analyse volumétrique, en revanche, ne prend pas beaucoup de temps et peut produire des résultats satisfaisants. L'analyse volumétrique peut être simplement un titrage basé sur une réaction de neutralisation mais il peut aussi s'agir d'une précipitation ou d'unréaction de formation de complexe ainsi qu'un titrage basé sur une réaction redox . Cependant, chaque méthode d'analyse quantitative a une spécification générale, dans les réactions de neutralisation, par exemple, la réaction qui se produit se produit entre un acide et une base, ce qui donne un sel et de l'eau, d'où le nom de neutralisation. Dans les réactions de précipitation, la solution standard est dans la plupart des cas du nitrate d'argent qui est utilisé comme réactif pour réagir avec les ions présents dans l'échantillon et former un précipité hautement insoluble . Les méthodes de précipitation sont souvent appelées simplement argentométrie . Dans les deux autres méthodes, la situation est la même. Le titrage de formation de complexes est une réaction qui se produit entre des ions métalliques et une solution standard qui est dans la plupart des cas de l'EDTA (acide éthylène diamine tétra acétique). Dans le titrage redox, cette réaction est effectuée entre un agent oxydant et un agent réducteur . Il existe d'autres méthodes comme la méthode de Liebig / la méthode de Duma / la méthode de Kjeldahl et la méthode de Carius pour l'estimation des composés organiques.
Par exemple, l'analyse quantitative effectuée par [spectrométrie de masse] sur des échantillons biologiques peut déterminer, par le rapport d'abondance relative de protéines spécifiques , des indications de certaines maladies, comme le cancer.
Quantitatif vs qualitatif
L'expression générale Analyse qualitative [...] fait référence aux analyses dans lesquelles les substances sont identifiées ou classées sur la base de leurs propriétés chimiques ou physiques, telles que la réactivité chimique, la solubilité, le poids moléculaire, le point de fusion, les propriétés de radioactivité (émission, absorption) , spectres de masse, demi-vie nucléaire, etc. L'analyse quantitative fait référence aux analyses dans lesquelles la quantité ou la concentration d'un analyte peut être déterminée (estimée) et exprimée sous forme de valeur numérique dans les unités appropriées. L'analyse qualitative peut avoir lieu avec l'analyse quantitative, mais l'analyse quantitative nécessite l'identification (qualification) de l'analyte pour lequel des estimations numériques sont données.
— Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA), Nomenclature in evaluation of analysis methods including detection and quantificationabilities, Pure Appl. Chim. 67(10), p. 1701 (1995)
Le terme "analyse quantitative" est souvent utilisé en comparaison (ou contraste) avec "l'analyse qualitative", qui recherche des informations sur l'identité ou la forme de la substance présente. Par exemple, un chimiste peut recevoir un échantillon solide inconnu. Ils utiliseront des techniques "qualitatives" (peut-être la spectroscopie RMN ou IR ) pour identifier les composés présents, puis des techniques quantitatives pour déterminer la quantité de chaque composé dans l'échantillon. Des procédures minutieuses pour reconnaître la présence de différents ions métalliques ont été développées, bien qu'elles aient été largement remplacées par des instruments modernes; celles-ci sont collectivement connues sous le nom d' analyse inorganique qualitative . Des tests similaires pour identifier des composés organiques (en testant différents groupes fonctionnels ) sont également connus.
De nombreuses techniques peuvent être utilisées pour des mesures qualitatives ou quantitatives. Par exemple, supposons qu'une solution indicatrice change de couleur en présence d'un ion métallique. Il pourrait être utilisé comme test qualitatif : la solution indicatrice change-t-elle de couleur lorsqu'une goutte d'échantillon est ajoutée ? Il pourrait également être utilisé comme test quantitatif, en étudiant la couleur de la solution indicatrice avec différentes concentrations de l'ion métallique. (Ceci serait probablement fait en utilisant la spectroscopie ultraviolette-visible .)