Analitik Kimya Analitik kimya, Kimyasal analiz olarak da bilinir, belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin belirlenmesini inceleyen bilim dalı. Kimyasal analiz sırasıyla kalitatif ve kantitatif olmak üzere iki basamakta tamamlanır. Bir maddenin hangi bileşenlerden meydana geldiğini bulmaya yarayan analiz dalına kalitatif; bu bileşenlerden her birinin ne yüzdede olduğunu bulmaya yarayan analiz dalına da kantitatif analiz denir. Kantitatif analiz, metodlar yönünden klasik ve modern olmak üzere ikiye ayrılır. Klasik metodlar maddenin ağırlık ve hacim özelliklerine dayanan metodlardır. Maddenin ağırlığı göz önüne alınarak yapılan analize gravimetrik, hacim göz önüne alınarak yapılana da volumetrik analiz denir. Gravimetrik ve volumetrik analizlerin her ikisi de günümüzde çok kullanılmaktadır. Bilhassa fen ve şehirciliğin gelişmesiyle, medeniyeti tehdit etmeye başlıyan çevre meselelerinin tesbiti çalışmaları bu metodların önemini bir kat daha artırmıştır. Modern metodlara İnstrumental metodlar da denilmekte olup, 1930 yılından sonra hızlı olarak gelişmeye başlamıştır. Bu metodlar, maddenin ışık absorbsiyonu, ışık emisyonu, magnetik, elektrik, radyoaktiflik gibi özellikleri üzerine kurulmuştur. Bugün sadece bir özellik üzerine kurulmuş olan metodlar ciltlerle kitap doldurulacak kadar çoğalmıştır. İnstrumental analiz klasik analizden daha hassas, daha az zaman alıcı ve daha kolay olmakla beraber, sonuçlarının değerlendirilmesi bakımından uzman kimyacılara ihtiyaç gösterir. Bir analiz için uygulanacak analiz metodu madde miktarına bağlı olarak değişir. 50 mg'dan daha fazla madde miktarı ile yapılan analize makro analiz, 10-50 mg arasındaki miktarla yapılan analize yarı-mikro analiz, 1-10 mg arasındaki miktarla yapılan analize mikro analiz, 0,001-1 mg arasındaki miktarla yapılan analize ultra-mikro analiz ve 0,001 mg'ın altında kalan miktarla yapılan analize de sub-mikro analiz denir. Mikro, ultra-mikro ve sub-mikro analizlere ilmi çalışmalarda başvurulur. Bilimin, teknolojinin, kliniklerin ihtiyaçlarına göre çeşitli cihaz ve metodlar geliştirilmiştir. Mesela şeker fabrikalarında ayarlanmış polarimetreler yardımıyla şekerpancarındaki şeker oranı ölçülebildiği gibi, kliniklerde kan ve idrardaki üre, şeker, azot ayarlı araçlarla tayin edilebilmektedir. Analitik Kimya kategorisine ait 9 adet alt kategori bulunmaktadır. Bu kategoriler ve kategorilere ait yazı sayısı şu şekildedir: Analitik Kimya 1) Genel Bilgiler(4) 2) Asit/Baz (5) 1- Genel Bilgiler: Metroloji ing. Metrology Kelime olarak metreden türemiş olup, anlamı ölçme bilimidir. Metrolojinin görevi; bütün ölçmeler sisteminin temeli olan birimlerin tanımlanarak bilim ve teknolojinin kullanımına sunmak ve yapılan bütün ölçümlerin güvenilirliğini ve doğruluğunu sağlamaktır. Türkiye'de bu amaçla faaliyet gösteren kuruluşlar; - Bilim alanında, UME - Endüstri alanında, TÜRKAK -Yasal olarak ise, ÖSGM Bakanlık Merkez Laboratuvarı, Üniversiteler ve askeri laboratuvarlardır. Doğruluk - Kesinlik İng. Accuracy - Precision İstatiksel hesaplamalarda devamlı karışagelen iki kavram vardır. Bu iki kelime artık o kadar iç içe girmiştir ki, birisini duyduğumuzda 'bir de şu kelime vardı' deyip diğer kavramı hatıra getiririz ama bilemeyiz hangisinin hangisi olduğunu. Bellekte eşleştirilmeyi bekleyen iki kavram ve iki tanım vardır ve bu ikisi ancak sınavlardan beş dakika önce çalışılarak gerçek tanımlarını bulurlar. Sınavdan sonra tekrar eski belirsizlik. Ben şimdi bunları anlatırken heralde sizin de aklınıza bu ikisini ayırmak için kullanılan atış tahtası örneği gelmiştir. Bu iki kavramdan bahsedip bu örneği göstermemek ona haksızlık olurdu heralde. Tekrar o eski kavramlara geri dönersek; Ölçüm doğruluğu, ölçüm sonucu ile ölçülen büyüklüğün gerçek değeri arasındaki yakınlık derecesidir. Nitel bir kavram olduğundan sayısal olarak ifade edilmemelidir. Kesinlik, sistemin tekrarlanabilirliğinin bir ölçüsüdür. İki kavram arasındaki en önemli fark, doğruluğun referans noktasının teorik değer, kesinliğin referans noktasının ise ortalama değer olmasıdır. Atış tahtası örneğini de verirsek artık analitik sınavının son beş dakikasında rahat bir nefes alabiliriz demektir. Ölçüm Kimyası Analitik Kimya esas olarak "Analysis" yani Analiz yapmak için vardır. Kimyacılar için ölçüm olanakları artınca Analitik Kimya da uygulama alanı bulmuştur. Analitik Kimya belkide Enstrümental Kimya nedeniyle hala ayaktadır denilebilir. Bunun nedeni ise her geçen gün yeni analiz tekniği ve aletinin icadıdır. Nanokimya ile olan ilişkisi ise Analitik Kimyayı yarınlara taşıması için yeterli olacaktır. Nicel ve Nitel Analiz Nicel analiz, bir karisim icerisindeki maddelerin miktarlarini ölcmek icin yapilan analizdir. Nitel analiz ise karisimda neler oldugunu anlamak icin yapilan analizdir. Genelde bu iki kavram, benzer kelimelerle ifade edildigi icin kolaylikla karistirilabilir. Nitel analizde, maddelerin niteligi yani ne kadar icerdigi bakilirken, nicel analizde, maddelerin niceligi yani ne olduklari incelenir gibi bir mantik yürütmek sanirim bu karisikligi engeller. Nicel analiz yöntemleri olarak; gravimetri, volumetri, spektroskopik yöntemler , kromatografik yöntemler, refraktometri ve ismini simdi sayamayacagim bircoklari söylenebilir. Nitel analiz yöntemleri olarak da, katyon ve anyon analizleri, TLC , kütle spektroskopisi gösterilebilir. Bir de bu iki analiz türünün birlikte kullanildigi yöntemler vardir ki en krali bunlardir. GC-MS karisimi önce ayirip neyden ne kadar oldugunu bulup sonradan da bu ayrilanlarin ne oldugunu anlamamiz icin kütle spektroskopisine bakar ki oldukca kullanisli bir analiz yoludur. 2-Asit ve Baz: Arrhenius Asit-Baz Tanimi Gunumuze kadar asit ve bazlar icin milyonlarca olmasa da bayagi bir tanim yapilmistir ama Arrhenius bunlarin icinde ilkidir. Arrhenius'a gore suda cozundugunde H+ veren maddeler asit, OH- veren maddeler bazdir. Aslinda bu tanim bazi maddeler icin dogru gibi gorunse de eksiktir. Evet bu tanima gore HCl'nin asit, NaOH'in baz oldugunu soyleyebilirsiniz ama NH3'un niye baz, BF3'un niye asit oldugunu aciklayamazsiniz. Ayrica bu tanim sadece sulu cozeltilerle kisitli oldugu icin de eksiktir. Mesela amonyagin solvent oldugu bir durumu aciklayamamaktadir. Bronsted-Lowry Asit-Baz Tanimi Bronsted ve Lowry asit baz tanimi Arrhenius'tan sonra ortaya atilmistir. Bu tanima gore; asitler proton veren maddeler, bazlar da proton alan maddeler olarak siniflandirilmistir. Yani siniflandirma proton temel alinarak yapilmistir. Bu tanim Arrhenius'un tanimindan daha iyidir. Cunku sulu cozelti disinda da gecerli bir kavramdir ve NH3 gibi icinde hidroksit iyonu bulundurmayan bilesiklerin bazligini da aciklamaktadir. Ama hala BF3'un asitligini aciklayamamaktadir. Bakalim simdi kim aciklayacak bunu? Lewis Asit-Baz Tanimi Lewis de bakmis ki Bronsted ve Lowry aciklayamiyorlar bazi seyleri, baslamis kollari sivamaya... Aslinda soyledigi sey cok da farkli degildi Bronsted ve Lowry'den, sadece bakis acisi degisikti. Bakalim Lewis ne demis: "Elektron alan maddeler asittir, elektron veren maddeler ise bazdir." Iste size baba gibi bir tanim. Bir maddenin asit olabilmesi icin H+ icermesi gerekmiyor, ayni sekilde bazlarin da OH- icermesi gerekmiyor. Sulu cozelti disindaki sistemleri de aciklayabiliyor. Hatta indirgenme yukseltgenme tepkimelerindeki maddeleri bile asit-baz olarak siniflandirabiliyor. Her ne kadar ifadeleri degisik olsa da aslinda Arrhenius, Bronsted ve Lewis asit-baz tanimlari birbiriyle celismemektedir. Butun Arrhenius ve Bronsted asit-bazlari ayni zamanda Lewis asit-bazidir ama bunun tersi gecerli degildir. Zayif ve Kuvvetli Asitler ve bazlar genel olarak zayif ve kuvvetli olmak uzere ikiye ayrilirlar. Bu ayrimin temelinde yatan olay aslinda onlarin su icindeki cozunurlukleridir. Su icinde tamamen veya tamamina yakini cozunen asitler kuvvetli asit, bazlar ise kuvvetli baz olarak adlandirilmaktadir. Zayif asit ve bazlarin sadece bir kismi suda cozunur. Asagida bazi kuvvetli ve zayif asit-bazlara ornekler verilmistir: Kuvvetli asit: HClO4, HCl, HNO3, H2SO4 Kuvvetli Baz: NaOH, KOH, Sr 2, Ba 2 Zayif Asit: HF, HCN, H3PO4 Zayif Baz: NH3, Mg 2, Na2CO3 Monoprotik ve Poliprotik Asitleri kuvvetli ve zayiftan baska, monoprotik ve poliprotik olarak da ikiye ayirabiliriz. Monoprotik asitler, iyonlastiklari zaman ortama sadece bir proton verebilirler. Mesela HCl monoprotik bir asittir. HCl + H2O --> H3O+ + Cl- Eger asitimiz ortama iki proton verebiliyorsa (mesela H2CO3) diprotik, uc proton verebiliyorsa (mesela H3PO4) triprotik olarak adlandirilirlar. H2CO3 + H2O < > HCO3- + H3O+ HCO3- + H2O < > CO3-2 + H3O+