私たちは、化学が私たちの生活の多くの面で重要な役割を果たす最も重要な研究の 1 つであることを知っています。さまざまなトピックとアプリケーションを持つ化学のサブスタディがたくさんあります。有機化学、無機化学、分析化学、物理化学、生化学で構成される化学の主要な分野が少なくとも 5 つあることがわかっています。これら 5 つの一般的な化学分野の基本的な定義は次のとおりです。
- Branches of Organic Chemistry – 炭素とその化合物を対象とする研究です。人生における化学について学びます。
- Branches of Inorganic Chemistry – これは、有機化学分野に含まれていない他の化合物に重点を置いた研究です。無機とは、C-H 結合を持たない化合物をカバーすることも意味します。有機化合物のほとんどは、金属を含むものです。
- 物理化学の分科 – 物理学の研究を含む化学研究の一部です。この研究で学べる一般的な分野は、熱力学の応用と量子力学から化学への応用です。
- Branches of Biochemistry – 生体内で発生する化学プロセスを扱う研究です。生化学の研究は、すべての生物と生命プロセスの理論を網羅しています。
- 分析化学の分科 – 物質の化学と、物質の特性を測定するために使用されるツールの開発について話す化学の分科です。
この記事では、分析化学について詳しく説明します。この分野では、機器と方法を使用して、分離、同定、および物質の定量化を行います。分析化学は、実験計画、化学測定基準の開発、および新しい種類の測定ツールの発見に重点を置いています。応用という点では、分析化学は応用範囲が広い。医学、科学、法医学、工学などで使用できます。この部分については、以下のセクションで詳しく説明します。一般に、分析化学は、古典的な湿式化学法と最新の機器法という 2 つの主要なグループで構成されています。
分析化学における古典的方法
すでにハイテク機器を使用しているにもかかわらず、伝統的な方法が今日でも使用されていることを認識しなければなりません。この古典的な方法は、今日私たちが学ぶ分析化学のルーツです。学校で使用されるカリキュラムも、この種の古典的な方法を使用しています。したがって、このブランチについて引き続き学び、研究することが重要です。定性分析と定量分析の両方で古典的な手法で使用されるいくつかの方法を次に示します。
<強い>1.化学試験
この種の定性テストにはさまざまな例があります。化学検査の最も一般的な例の 1 つは、金の検証に使用される酸検査です。血液の封じ込めを確認することを目的とした有名な Kastle Meyer テストもあります。
<強い>2.火炎試験
燃焼試験は、無機物に焦点を当てた定性分析のもう 1 つの例です。このテストは、いくつかの反応を行うことによって、イオンまたは元素の含有を確認することを目的としています。これらの反応は、確認テストを使用してイオンの存在の可能性を排除します。今日では、最新の機器を使用することで、この種のテストが使用されることは非常にまれです。この燃焼試験は、分析化学における定性方法についての基本的な理解のために学校で一般的に行われています。この方法は、最新の機器では特定の条件を解決できない場合にも使用できます。
<強い>3.重量分析
この定性的な方法は、何らかの変換プロセスの前後に物質の重量テストを行うことにより、物質の含有数を定義するために使用されます。学校では、この重量試験は、水の含有量を確認するために広く使用されています。試験は水を加熱して行う。次に、加熱プロセスの前後の重量の違いを確認します。この重量差は、加熱プロセス中の水分の損失により発生します。
<強い>4.容量分析
この種の試験は、一般に滴定試験として知られています。この試験は、分析中のサンプルを特定の反応物と等量になるまで混合することによって行われます。この後、その混合物に含まれる材料の量を定義できます。学校では、酸の色の変化を見て、この分析について学びます。特定の反応の等価点を定義するために使用されるいくつかの異なる指標があります.
分析化学における装置的方法
分析化学の機器メソッドは次のとおりです:
<強い>1.分光法
分光法は、分子と電磁放射との相互作用を測定します。分光法は、原子吸光分光法、原子発光分光法、紫外可視分光法、X 線蛍光分光法、赤外分光法、ラマン分光法、二重偏光干渉法、核磁気共鳴分光法、光電子分光法など、さまざまなアプリケーションで構成されています。
<強い>2.質量分析
電場と磁場を使用して分子の質量電荷比を測定します。電子衝撃、化学イオン化、エレクトロスプレー、高速原子衝撃、マトリックス支援レーザー脱離イオン化など、いくつかのイオン化方法があります。また、質量分析は、質量分析器のアプローチによって分類されます:磁気セクター、四重極質量分析器、四重極イオン トラップ、飛行時間、フーリエ変換イオン サイクロトロン共鳴など。
<強い>3.電気化学分析
この種の試験は、分析物を含む電気化学セルで実行されます。テストは、ボルト単位の電位量および/またはアンペア単位の電流を測定することによって行われます。この電気化学分析には、電位差測定法、電量測定法、およびアンペロメトリーからなる 3 つの主要な分岐があります。ポテンショメトリは、電極間の電位差を測定します。クーロメトリックは、時間の経過に伴う充電率を測定します。アンペロメトリーは、特定の時間にセルを流れる電流を測定します。
<強い>4.熱分析
熱量測定と熱重量分析は、材料と熱の相互作用を測定します。
<強い>5.分離
この楽器の方法は、混合物の複雑さのレベルを下げるために使用されます。この分離試験は、明らかに複雑な化学混合物を対象としています。このテストの一般的な分野には、クロマトグラフィー、電気泳動、およびフィールド フロー分画が含まれます。
<強い>6.顕微鏡
この種の機器テストは、単一細胞、単一分子、有機組織からナノ粒子まで、明確な可視化を行います。この種のテストは、有機物を理解するのに非常に役立ちます。いくつかの伝統的な方法でこの顕微鏡法を使用することは、優れたアプローチであり、一般的な科学の研究にとって有益です.この方法には、光学顕微鏡、電子顕微鏡、走査型顕微鏡の 3 つの主要な枝があります。カメラおよびコンピューター産業の急速な発展に伴い、顕微鏡検査も急速に成長しています。この方法は、科学にとって最も有益なテストの 1 つです。
分析化学の日常生活への応用
薬局アプリケーションにおける分析化学
一般的に、分析化学の研究は薬学分野で実際に適用されます。古くから多目的に利用されてきました。アプリケーション領域には、無機化合物、有機化合物、化学製品、医薬品などからの化合物の品質チェックが含まれます。
薬学分野の観点では、分析とは、医薬品のバイオアベイラビリティなどの薬学測定プロセスに有益な化合物の分離、同定、および定量化に関するアイデアを提供する科学研究です。分析研究は、薬物の合成中の精製プロセスや薬物代謝経路の特定にも使用できます。製薬分野における分析研究の大きな利点を次に示します。
<強い>1.化合物の自己寿命の決定
セルフライフとは、そのような化合物が使用できるようになるまでの期間です。薬物に関して言えば、これは生産後に薬物封じ込めの 90% が適合するのに必要な時間を意味します。通常、すべての医薬品に記載されている有効期限です。薬局業界では、医薬品は自己寿命を保つために冷蔵庫または暗い場所に保管されます。
<強い>2.異物の特定
不純物は、薬局業界における一般的な問題の 1 つです。これは、多くの化学中間体と試薬を使用したために起こりました。つまり、医薬品の製造工程で重金属や汚れなどの不純物が混入する可能性が高くなります。分析化学は、不純物の制限で使用される式を決定するために重要な役割を果たします。医薬品に含まれる不純物が制限レベルを超えている場合は、医薬品を消費してはなりません。分析化学の基本を使用するこの処方の正確さは、すべての薬が消費されても安全であることを確認するために非常に重要です.
<強い>3.薬物への溶解
薬物溶解試験は、製薬業界にとって非常に重要です。この種の研究は、薬が錠剤、軟膏、カプセルなどの形から放出されるかどうかを判断するために行われます。そのため、医薬品が製造される前に、適切な種類の媒体で医薬品をその形態から放出する能力試験を受ける必要があります。この研究では、薬物が放出されるまでに必要な時間も調査されています。
人間が薬を飲み込んだ場合、薬が胃にとどまる時間は 1 時間以内であるため、これらの点は重要です。したがって、薬の放出能力は1時間未満でなければなりません。さらに、薬も用量によって異なる効果を示します。この薬物溶解研究では、分析化学の概念を使用して、薬物がその形態から放出されるプロセスをテストします。そのプロセスの正確さを確保することは非常に重要であるため、分析化学の深い理解が非常に必要とされています.
<強い>4.定性的および定量的分析
分析化学は、定性的および定量的分析のために医化学でも使用できます。
- 脳内の化学物質
- 雑草中の化学物質
農業における分析化学の応用
農業も多くの分野で分析化学を使用しています。農業分野における分析化学の 3 つの主要なアプリケーションを次に示します。
<強い>5.土壌試験
分析化学は、農業分野の土壌試験プロセスにも重要です。土壌試験自体は、土壌中の無機および有機ミネラルの含有を理解することを目的としています。このデータを知ることで、特定の種類の作物を育てるのにその土壌がどれほど優れているかを理解できます。この種のテストでは、土壌中の微生物環境、肥沃度、残留農薬も検出されます。土壌試験は、その方法に分析化学の概念を使用しています。
<強い>6.水質検査
農業において水は欠かせないものの一つです。作物を完璧に育てるには、適切な水が選ばれます。肥沃なソールに石灰を沈着させることができる水のタイプのように、その土壌を栽培するのに適していないような、作物に良くない水の例があります.分析化学は、水を分析し、水の封じ込めのすべてを示す上で大きな役割を果たします。作物に適した水を定義できます。この研究はまた、私が作物に適応できるように水の組成を変更する方法を私たちに教えてくれます.
7.収穫された作物の検査
作物が収穫された後、不純物、残留農薬などをチェックするために、いくつかの品質検査を受けなければなりません。この種のテストは、作物が人々によって消費されるのに完全に安全であることを確認するために非常に重要です.そして、分析化学は、このような収穫された作物の試験を実施するための基本的な概念と方法を私たちに与えてくれます.
- 植物用窒素
- 水素の使用
- 水中の化学物質
医療技術と研究における分析化学の応用
分析化学は、医療業界にも大きな影響を与えます。ヘルスケアで使用される技術は、分析化学の基本概念を取り入れています。医療分野の診断文で広く使用されています。そこで、医療における分析アプリケーションの例をいくつか紹介します。
<強い>8.医療検査
分析化学の概念は、血清コレステロール、尿中ケトン、血糖値などの簡単な医療検査で広く使用されています。例えば血糖検査では、分析化学が用いられる。この血糖検査の一般的な方法は、ビーカー内でブドウ糖を着色物質に変換することです。次に、分析は、反応化合物を用いた滴定によって行われます。この種のテストは、分析化学の概念で行われます
9.血清コレステロール検査
最初の例に続いて、血清コレステロールは、分析化学研究を使用する別の一般的な医療検査です。この種の検査では、血清コレステロールを遠心分離し、着色物質と混合します。コレステロールの着色層は、分光測光法で分析されます。
<強い>10.医学的診断
分析化学は、医療診断に広く使用されています。分析化学は、ヘルスケア診断に使用される分析方法にいくつかの優れたオプションを提供します。滴定、クロマトグラフィー、分光法など、医療における分析方法の一般的な例がいくつかあります。これらの方法は費用がかからず、さまざまなケースでの使用に適しています。
食品および飲料における分析化学の応用
分析化学は、食品および飲料業界、特に品質管理プロセスにおいても重要です。食品や飲料の品質を管理するための分析化学のアプリケーションは数多くあります。以下は、食品および飲料業界における分析化学の応用例です。
11.食品汚染試験
外部ソースからの汚染は、食品または飲料製品にも発生する可能性があります。これは、不適切な保管、適切な原材料ではない、またはパッケージングまたは製造プロセスにおける不適切なプロセスなどのいくつかの理由によって引き起こされる可能性があります.農薬のようなさまざまな種類の汚染物質があります。このリスクを最小限に抑えるために、食品封じ込め試験は常に分析化学の概念を使用して実施されます。この研究は、低いパーセンテージでも封じ込めを検出する正しい方法に関する情報を提供します。
12.オフフレーバー食品テスト
汚染は、食品の異臭の原因にもなります。汚染源は包装材料にある可能性があります。分析化学の方法を使用して、食品が要求される品質を満たしていることを確認するために、この異臭食品検査を確実に行うことができます。
13.毒性試験
また、食品や飲料に有毒またはその他の有害な化学物質が含まれるリスクもあります。この問題は、不適切または汚染された原材料、不良パッケージ材料などによって引き起こされる可能性があります。分析化学を使用して、食品または飲料製品のこの有毒な汚染をチェックできます。たとえば、オレンジ色の飲み物のベンゼン含有量を分析して、その飲み物が安全に飲めるかどうかを判断できます。
14.パッケージの失敗テスト
パッケージングの失敗は、食品または飲料会社にとって深刻な問題になる可能性があります。パッケージの不具合には、パッケージの劣化、汚れ、シール不良、汚れなどがあります。分析化学研究を使用することにより、例として顕微鏡研究は、このパッケージの失敗の問題について優れた分析を提供できます。
- 食品中の化学物質
- タバコに含まれる化学物質
他の分野での分析化学の応用
上記の分野に加えて、使用できる分析化学の他の多くの利点があります。さまざまな分野における分析化学の優れた例をいくつか紹介します。
<強い>1.分光関連のアプリケーション
分光分析は、多くの利点を持つ分析化学の分野の 1 つです。この研究は、分光分野に関連する多くのアプリケーションで使用されています。たとえば、原子吸光分析では。この研究は、低濃度の金属を測定するために使用されます。以下は、優れた分光分析研究の例です:
- 紫外可視分子分光法は、遷移金属イオンを決定する際に定量分析を実行するために使用されます。ここ
- 蛍光分光法は生化学分析に使用されています
- マイクロ波分光法は、大気分析に使用されます。これは、大気中の CO2 レベルの分析に使用できます。
- 近赤外分光法は食品分析に使用されます。
- 質量分析は、有機化合物の同定に使用されます。石油分析は通常、この研究を使用して行われます Ｃ−１３ ＮＭＲ分光法をポリマー分析に使用することができる。化粧品の分析にも使用できます。
- 固体 NMR 分光法は、医療画像処理に役立ちます。さらに、石炭、果物、プラスチックの分析など、さまざまな種類の分析に使用できます。
- 光音響分光法は、固体材料中の分子を識別するために使用されます。たとえば、岩石に含まれる鉱物の分析
- 蛍光 X 線分光法を使用して、合金材料に含まれる元素を特定します。
- 電子スピン共鳴分光法は、フリーラジカルの特定に利用できます
<強い>2.チップサイズ研究
分析化学は、チップ業界でも使用できます。科学者たちは、チップサイズを縮小するための分析方法を発明しようとしています。実行されたいくつかの方法があり、分析化学は大きな可能性を示しています。マイクロスケール化学は、そのチップサイズで使用される化学物質の数を減らすことができます。これにより、分析化学を使用してチップのサイズを縮小しながら速度を向上できることが期待されます。
<強い>3.生物学的システム分析
科学は今、本当に発展しています。また、分析化学は、生物系を含む多くのアプリケーションで基礎科学を理解する上で重要な役割を果たします。遺伝子指紋、DNA マイクロアレイ、タンパク質修飾などに関する研究では、分析化学の基本概念が使用されています。さらに、分析化学は生物医学の応用にも有益です。
<強い>4.ナノ産業
分析化学もまた、ナノテクノロジー産業により多くの貢献をすることができます。表面特性評価機器、電子顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡などの分析化学の分野は、科学者が化学的特性を備えた原子構造を視覚化するのに役立ちました.
- 動物生化学
- 生化学の応用
- オキシトシンホルモン
- 立体化学
- 化粧品中の化学物質
- 危険な化学物質
- 化粧品中の化学物質
