मात्रात्मक विश्लेषण (रसायन विज्ञान)

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में, मात्रात्मक विश्लेषण एक नमूने में मौजूद एक, कई या सभी विशेष रासायनिक पदार्थों/पदार्थों की पूर्ण या सापेक्ष प्रचुरता (अक्सर एकाग्रता के रूप में व्यक्त) का निर्धारण है।

तरीके

एक बार जब किसी नमूने में कुछ पदार्थों की उपस्थिति ज्ञात हो जाती है, तो उनकी पूर्ण या सापेक्ष प्रचुरता का अध्ययन विशिष्ट गुणों को निर्धारित करने में मदद कर सकता है। किसी नमूने की संरचना को जानना बहुत महत्वपूर्ण है, और इसे संभव बनाने के लिए ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण जैसे कई तरीके विकसित किए गए हैं और वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण। ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण से वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण की तुलना में नमूने की संरचना के बारे में अधिक सटीक डेटा मिलता है, लेकिन प्रयोगशाला में प्रदर्शन करने में अधिक समय भी लगता है। दूसरी ओर, वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण में इतना समय नहीं लगता है और यह संतोषजनक परिणाम दे सकता है। वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण केवल एक निराकरण (रसायन विज्ञान)रसायन विज्ञान) प्रतिक्रिया पर आधारित एक अनुमापन हो सकता है, लेकिन यह एक वर्षा (रसायन विज्ञान) या एक समन्वय जटिल बनाने वाली प्रतिक्रिया के साथ-साथ एक रिडॉक्स प्रतिक्रिया पर आधारित एक अनुमापन भी हो सकता है। हालाँकि, मात्रात्मक विश्लेषण में प्रत्येक विधि में एक सामान्य विशिष्टता होती है, उदाहरण के लिए, उदासीनीकरण प्रतिक्रियाओं में, जो प्रतिक्रिया होती है वह एक एसिड और एक क्षार के बीच होती है, जिससे नमक और पानी निकलता है, इसलिए इसे उदासीनीकरण नाम दिया गया है। अवक्षेपण प्रतिक्रियाओं में मानक समाधान ज्यादातर मामलों में सिल्वर नाइट्रेट होता है जिसका उपयोग नमूने में मौजूद आयनों के साथ प्रतिक्रिया करने और अत्यधिक अघुलनशील अवक्षेप बनाने के लिए अभिकर्मक के रूप में किया जाता है। अवक्षेपण विधियों को अक्सर अर्जेंटोमेट्री कहा जाता है। अन्य दो विधियों में भी स्थिति समान है। जटिल निर्माण अनुमापन एक प्रतिक्रिया है जो धातु आयनों और एक मानक समाधान के बीच होती है जो ज्यादातर मामलों में EDTA (एथिलीन डायमाइन टेट्रा एसिटिक एसिड) होता है। रेडॉक्स अनुमापन में वह प्रतिक्रिया ऑक्सीकरण एजेंट और अपचयन एजेंट के बीच की जाती है। कार्बनिक यौगिकों के आकलन के लिए कुछ और विधियाँ हैं जैसे लिबिग विधि/ड्यूमा विधि/केजेल्डहल विधि और कैरियस विधि।

उदाहरण के लिए, जैविक नमूनों पर मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा किया गया मात्रात्मक विश्लेषण, विशिष्ट प्रोटीन के सापेक्ष बहुतायत अनुपात से, कैंसर जैसी कुछ बीमारियों के संकेत निर्धारित कर सकता है।

मात्रात्मक बनाम गुणात्मक

The general expression Qualitative Analysis [...] refers to analyses in which substances are identified or classified on the basis of their chemical or physical properties, such as chemical reactivity, solubility, molecular weight, melting point, radioactivity properties (emission, absorption), mass spectra, nuclear half-life, etc. Quantitative Analysis refers to analyses in which the amount or concentration of an analyte may be determined (estimated) and expressed as a numerical value in appropriate units. Qualitative Analysis may take place with Quantitative Analysis, but Quantitative Analysis requires the identification (qualification) of the analyte for which numerical estimates are given.

— International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), Nomenclature in evaluation of analytical methods including detection and quantification capabilities, Pure Appl. Chem. 67(10), p. 1701 (1995)

मात्रात्मक विश्लेषण शब्द का उपयोग अक्सर गुणात्मक विश्लेषण के साथ तुलना (या विरोधाभास) में किया जाता है, जो मौजूद पदार्थ की पहचान या रूप के बारे में जानकारी मांगता है। उदाहरण के लिए, एक रसायनज्ञ को एक अज्ञात ठोस नमूना दिया जा सकता है। वे मौजूद यौगिकों की पहचान करने के लिए गुणात्मक तकनीकों (शायद एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी या आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी) का उपयोग करेंगे, और फिर नमूने में प्रत्येक यौगिक की मात्रा निर्धारित करने के लिए मात्रात्मक तकनीकों का उपयोग करेंगे। विभिन्न धातु आयनों की उपस्थिति को पहचानने के लिए सावधानीपूर्वक प्रक्रियाएं विकसित की गई हैं, हालांकि उन्हें बड़े पैमाने पर आधुनिक उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है; इन्हें सामूहिक रूप से गुणात्मक अकार्बनिक विश्लेषण के रूप में जाना जाता है। कार्बनिक यौगिकों की पहचान के लिए समान परीक्षण (विभिन्न कार्यात्मक समूहों के लिए परीक्षण द्वारा) भी ज्ञात हैं।

कई तकनीकों का उपयोग गुणात्मक या मात्रात्मक माप के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि एक रासायनिक संकेतक समाधान धातु आयन की उपस्थिति में रंग बदलता है। इसका उपयोग गुणात्मक परीक्षण के रूप में किया जा सकता है: क्या नमूने की एक बूंद डालने पर सूचक समाधान का रंग बदल जाता है? इसका उपयोग धातु आयन की विभिन्न सांद्रता के साथ संकेतक समाधान के रंग का अध्ययन करके, मात्रात्मक परीक्षण के रूप में भी किया जा सकता है। (यह संभवतः पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके किया जाएगा।)

यह भी देखें

• सूक्ष्म विश्लेषण
• आइसोटोप तनुकरण