التحليل الآلي في الكيمياء التحليل

الكيمياء التحليلية

إن الكيمياء التحليلية هي أحد فروع الكيمياء التي تعنى بعزل مركبات محددة، والتعرف على ماهيتها وتحديد كميتها في منتج ما، وعادةً ما يستخدم المختصون عمليات التحليل الآلي في الكيمياء التحليلية لإيجاد المتغيرات المرادة في المجالات المختلفة، فعلى سبيل المثال، من الممكن استخدامها لتحديد مقدار الكوليسترول في الدم، ولتحديد ماهية مركب غير معروف في مسرح جريمة، كما تستخدم لتنقية الزيت المستخدم في السيارات، ومن الأمثلة على الطرق المستخدمة في عمليات التحليل الآلي؛ التحليل الطيفي للكتلة، التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي واستشراب السائل رفيع الإنجاز.^[١]

التحليل الآلي في الكيمياء التحليلية

لقد تحول علم الكيمياء التحليلية من كونه مبنيًا على أساسات علم الكيمياء إلى اعتماده على الأساليب الفيزيائية، فعلى المختص بهذا العلم أن تكون لديه المهارات والعلم النظري الكافي في الفيزياء والرياضيات والإلكترونيات والتكنولوجيا الحديثة، ولذلك فقد أصبح تخصصًا قائمًا لوحده في بعض الجامعات، ووتستخدم عمليات التحليل الآلي في الكيمياء التحليلية للقيام ببعض المهمات التي يصعب القيام بها بدون الآلات الحديثة التي تستخدم في أخذ العينات وتجهيزها والقيام بعمليات التوحيد القياسي والمعايرة والقيام بعمليات الفصل ومن ثم جمع البيانات ومعالجتها وإعداد التقرير وتخزينها ^[٢]، وفيما يأتي طريقتين من الطرق التي تعتمد كليًا على التحليل الآلي:

التحليل الطيفي للكتلة

هو تقنية حديثة تستخدم في عمليات التحليل الآلي للتعرف على ماهية المواد المراد تحليلها ومن ثم تحديد كمياتها باستخدام نسبة الكتلة إلى الشحنة الناتجة من أيونات المادة المراد تحليلها، فهو يستخدم لتحليل مجموعة كبيرة من المواد كالجزيئات الصغيرة والبروتينات والببتيدات مما يجعله كثير الاستخدام في علم البروتينات، كما تم تطويره ليستطيع تحليل السوائل والغازات عندما تم ربطه مع تقنيات أخرى، وبهذا أصبح من الممكن استخدامه لتحليل عدد من أنسجة وسوائل الجسم.^[٣]

التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي

يستخدم التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي كأحد طرق التحليل الآلي في الكيمياء التحليلية، والذي يستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات العلمية، ومع أنه كان يستخدم كأحد الطرق الفيزيائية لقياس العزم المغناطيسي للأنوية، إلا أنه يستخدم حاليًا للتعرف على المواد الكيميائية وهياكلها البنائية، ومع تقدم العلم أصبح يستخدم أيضًا لدراسة نظم الكيمياء الحيوية كالأنسجة والخلايا السليمة^[٤]، وفيما يأتي بعض الإيجابيات لاستخدام هذه الطريقة:

• لا تسبب تلفًا للعينة، إذ يمكن استخدام العينة نفسها لإجراء تجارب أخرى، كما من الممكن استخدامها لمراقبة العمليات الخلوية.^[٥]
• تحليل العينات في حالاتها الصلبة والسائلة، حث إنه ليس من الممكن بلورة جميع السوائل.^[٥]
• إمكانية تحليل عدد كبير جدًا من العينات التي تشمل الجزيئات الصغيرة جدًا والمركبات الكبيرة جدًا.^[٥]
• اكتشاف التفاصيل الهيكيلة للمادة. ^[٦]
• قصر وقت التحليل.^[٦]
• سهولة تحضير العينات.^[٦]
• صغر حجم العينة الواجب استخدامها في التحليل.^[٦]

أهمية الكيمياء التحليلية في البيئة

إن للكيمياء التحليلية أهمية كبيرة في اليوم الحاضر، حيث إن زيادة الطلب على المنتجات المختلفة كالطعام والبضائع والطاقة والتقنيات المختلفة، وضعت عبئًا كبيرًا على البيئة، إذ إن تصنيع هذه المواد ينتج نفايات كيميائية والتي تراكمت في البيئة منذ مطلع الحضارة الأمر الذي أدى إلى تلويث البيئة، ولكن من الممكن حاليًا استخدام الكيمياء التحليلية للتخلص من المواد الملوثة كالآتي:^[٧]

• تحديد المواد الملوثة للماء والتربة والهواء والطعام.
• تحديد مصدر هذه المواد.
• تطوير طرق لإزالتها أو تحييد أضرارها.
• تقييم درجة التلوث بتحديد كميات المواد الملوثة.
• القدرة على اكتشاف كميات قليلة جدًا من المواد الملوثة لتحديد إذا ما كانت تحت حد الخطر أم فوقه.

المراجع[+]

1. ↑ "What is Analytical Chemistry? - Definition & Impact", study.com, Retrieved 12-8-2019. Edited.
2. ↑ "Automation in analytical chemistry—from rule of thumb to fully automated methods. Some philosophies and social consequences", www.researchgate.net, Retrieved 13-8-2019. Edited.
3. ↑ "Mass Spectrometry", www.sciencedirect.com, Retrieved 13-8-2019. Edited.
4. ↑ "Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy", www.sciencedirect.com, Retrieved 13-8-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب ت} "What is the advantage of NMR spectroscopy?", www.quora.com, Retrieved 13-8-2019. Edited.
6. ^ ^{أ ب ت ث} "Bio-oil and biodiesel as biofuels derived from microalgal oil and their characterization by using instrumental techniques", www.researchgate.net, Retrieved 13-8-2019. Edited.
7. ↑ "Analytical chemistry", www.britannica.com, Retrieved 13-8-2019. Edited.