Orgaaniline analüüs
Orgaaniline analüüs on analüütilise keemia haru, mis tegeleb orgaanilise aine koostise kindlakstegemise või orgaaniliste ühendite identifitseerimisega kasutades keemilisi ja füüsikalisi meetodeid.
Orgaanilise analüüsi eesmärgid puudutavad kas ühte, mõnd (näiteks ainete klassi) või kõiki aine komponente ja eesmärgid võivad olla järgmised:
- kvalitatiivne analüüs – see on uuritava aine keemilise koostise ja struktuuri määramine või kas mingi uuritav ühend esineb analüüsitavas proovis. Eesmärk võib olla aine koostisesse kuuluvate elementide või funktsionaalsete rühmade kindlakstegemine või ühendi keemilise struktuuri identifitseerimine.
- kvantitatiivne analüüs – see on proovis sisalduvate komponentide kvantitatiivse sisalduse määramine, s.t ühendite koguse määramine. Fraktsioneerimine või komponentide lahutamine füüsikalis-keemiliste meetoditega (destillatsioon, ekstraktsioon, kromatograafia jt) ning vastavate koguste määramine võib olla omaette eesmärk või see eelneb edasisele analüüsile.
- keemiliste reaktsioonide ja protsesside ajaline seire (monitooring) ning mitmesuguste keemiliste vastasmõjude uurimine, näiteks ühendite bioaktiivsuse määramine jmt.
- analüüsimetoodikate arendamine – see on uute täiuslikumate ja täpsemate määramismeetodite väljatöötamine
Orgaanilise analüütilise põhilised meetodid jagunevad:
- klassikalised keemilise analüüsi meetodid – analüütide (uuritavate ühendite) määramiseks kasutatakse spetsiifilisi keemilisi reagente ja meetodeid nagu mahtanalüüs (tiitrimine) ja kaalanalüüs. Kasutatakse ka füüsikalis-keemiliste karakteristikute (sulamistemperatuuri, keemistemperatuuri, tiheduse, murdumisnäitaja) määramisandmeid.
- instrumentaalanalüüsi meetodid – kasutatakse mitmesuguseid aparaate ja instrumente. Enimkasutatavad on kromatograafia meetodid, arvukad spektraalmeetodid, elektroforeesi meetodid jt. Tänapäevases analüütilises keemias domineerivad just tundlikul aparatuuril põhinevad meetodid, s.h kombineeritud (hübriid-) tehnikad.
Tundmatute ainete analüüs kulgeb paljudel juhtudel järgmises reas: 1) proovi ettevalmistamine, 2) proovi kromatografeerimine ja/või 3) komponentide spektroskoopiline määramine ning 4) tulemuste töötlemine.
Ainete segu komponentideks lahutamine on tihti vajalik aine puhta proovi saamiseks ja edasiseks identifitseerimiseks näiteks spektroskoopia abil. Suure efektiivsusega lahutusmeetoditest on enamkasutatavad gaasikromatograafia, vedelikukromatograafia ja kapillaarelektroforees. Need meetodid on vastava metoodika rakendamisel kasutatavad ka segu kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks analüüsiks, näiteks retentsiooniindeksite määramise või proovile sisestandardi lisamise abil.
Orgaaniliste ainete kvalitatiivseks või kvantitatiivseks määramiseks (tihti identifitseerimiseks) on kasutusel suur hulk erinevaid spektraalmeetodid, milles uuritakse teatud füüsikalise mõjuri (elektromagnetiline kiirgus, magnetväli) vastastikust toimet aine aatomituumadega, elektronidega, aatomitega, molekulidega või kristallidega. Seejuures registreeritakse ainele iseloomulik spekter. Olulisemad spektraalmeetodid on: UV-Vis, IP, TMR, MS, fluorestsentsspektroskoopia ja röntgenkristallograafia.
Analüütiliste seadmete järjestikune ühendamine, nii et esmalt toimub proovis sisalduvate komponentide lahutamine ja seejärel lahutatud ühendite spektroskoopiline analüüs, võimaldab määrata individuaalsete komponentide sisaldust ja keemilist struktuuri. Tänapäeval levinumad hübriidtehnikad on näiteks GC-MS, GC-IR, HPLC-MS, HPLC-NMR, CE-MS jm.