الكيمياء الآلية

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

التحليل الآلي هو مجال من مجالات الكيمياء التحليلية التي تبحث في المواد المراد تحليلها باستخدام الأدوات العلمية .

مخطط توضيحي لجهاز تحليلي يُبين المحفز وقياس الاستجابة

التحليل الطيفي

يقيس التحليل الطيفي تفاعل الجزيئات مع الإشعاع الكهرومغناطيسي . ويتضمن التحليل الطيفي العديد من التطبيقات المختلفة مثل التحليل الطيفي للامتصاص الذري ، والتحليل الطيفي للانبعاث الذري ، والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية ، والتحليل الطيفي للأشعة السينية الفلورية ، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، والتحليل الطيفي رامان ، والتحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي ، والتحليل الطيفي للانبعاث الضوئي ، والتحليل الطيفي موسباور ، والتحليل الطيفي للاستقطاب الدائري .

التحليل الطيفي النووي

تستخدم طرق التحليل الطيفي النووي خصائص النواة لدراسة خصائص المادة، وخاصة بنيتها المحلية. وتشمل الطرق الشائعة التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي (NMR)، والتحليل الطيفي لموسباور (MBS)، والارتباط الزاوي المضطرب (PAC).

مطياف الكتلة

يقيس مطياف الكتلة نسبة الكتلة إلى الشحنة للجزيئات باستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية . توجد عدة طرق للتأين، منها: التأين الإلكتروني ، والتأين الكيميائي ، والرش الكهروستاتيكي ، وقصف الذرات السريعة ، والتأين/الامتزاز الليزري بمساعدة المصفوفة ، وغيرها. كما يُصنف مطياف الكتلة حسب نوع محلل الكتلة المستخدم، مثل: محلل الكتلة ذو القطاع المغناطيسي ، ومحلل الكتلة رباعي الأقطاب ، ومصيدة الأيونات رباعية الأقطاب ، ومحلل زمن الطيران ، ومحلل رنين السيكلوترون الأيوني بتحويل فورييه ، وغيرها.

علم البلورات

علم البلورات هو تقنية تُستخدم لتوصيف التركيب الكيميائي للمواد على المستوى الذري ، وذلك بتحليل أنماط حيود الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الجسيمات التي انحرفت بفعل ذرات المادة. وتُعد الأشعة السينية من أكثر التقنيات استخدامًا في هذا المجال. ومن خلال البيانات الأولية، يُمكن تحديد الموقع النسبي للذرات في الفراغ.

التحليل الكهروكيميائي

تقيس الطرق الكهروكيميائية الجهد الكهربائي بالفولت و/أو التيار الكهربائي بالأمبير في خلية كهروكيميائية تحتوي على المادة المراد تحليلها. [ 1 ] [ 2 ] يمكن تصنيف هذه الطرق وفقًا لجوانب الخلية التي يتم التحكم بها وتلك التي يتم قياسها. الفئات الرئيسية الثلاث هي: قياس الجهد (حيث يتم قياس فرق الجهد بين الأقطاب)، وقياس التيار (حيث يتم قياس تيار الخلية مع مرور الوقت)، وقياس الجهد الكهربائي (حيث يتم قياس تيار الخلية مع تغيير جهدها بشكل فعال).

التحليل الحراري

يقيس التحليل الحراري والتحليل الوزني الحراري تفاعل المادة مع الحرارة .

الانفصال

تُستخدم عمليات الفصل لتقليل تعقيد مخاليط المواد. وتُعدّ الكروماتوغرافيا والرحلان الكهربائي مثالين على هذا المجال.

التقنيات الهجينة

ينتج عن دمج التقنيات المذكورة أعلاه تقنيات "هجينة" أو "مركبة". [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] وتُستخدم العديد من الأمثلة منها على نطاق واسع اليوم، كما يجري تطوير تقنيات هجينة جديدة.

تشير تقنيات الفصل المركبة إلى دمج تقنيتين أو أكثر لفصل المواد الكيميائية من المحاليل والكشف عنها. في أغلب الأحيان، تكون التقنية الأخرى نوعًا من أنواع الاستشراب . تُستخدم التقنيات المركبة على نطاق واسع في الكيمياء والكيمياء الحيوية . يُستخدم أحيانًا خط مائل بدلًا من الواصلة ، خاصةً إذا كان اسم إحدى الطرق يحتوي على واصلة.

أمثلة على تقنيات استخدام الواصلة:

المجهر

يُعدّ تصوير الجزيئات المفردة والخلايا البيولوجية المفردة والأنسجة البيولوجية والمواد النانوية نهجًا بالغ الأهمية وجذابًا في العلوم التحليلية. كما يُحدث دمج هذه التقنية مع أدوات التحليل التقليدية الأخرى ثورةً في هذا المجال. ويمكن تصنيف المجهر إلى ثلاثة فروع رئيسية: المجهر الضوئي ، والمجهر الإلكتروني ، ومجهر المسح المجهري . وقد شهد هذا المجال مؤخرًا تطورًا سريعًا بفضل التطور المتسارع لصناعات الحواسيب والكاميرات .

المختبر على رقاقة

أجهزة تدمج وظائف مختبرية متعددة على شريحة واحدة لا تتجاوز بضعة ملليمترات أو سنتيمترات مربعة في الحجم، وهي قادرة على التعامل مع أحجام صغيرة للغاية من السوائل تصل إلى أقل من البيكولتر.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بارد، أ. ج.؛ فولكنر، ل. ر. الطرق الكهروكيميائية: الأساسيات والتطبيقات. نيويورك: جون وايلي وأولاده، الطبعة الثانية، 2000 .
  2. ↑ Skoog, DA; West, DM; Holler, FJ أساسيات الكيمياء التحليلية نيويورك: Saunders College Publishing، الطبعة الخامسة، 1988 .
  3. ↑ ويلكنز، سي. إل. (1983). "تقنيات مُدمجة لتحليل الخلائط العضوية المعقدة". مجلة ساينس . 222 (4621): 291-296 . Bibcode : 1983Sci...222..291W . doi : 10.1126/science.6353577 . PMID 6353577 . 
  4. ↑ هولت، آر. إم.، نيومان، إم. جيه.، بولين، إف. إس.، ريتشاردز، دي. إس.، سوانسون، إيه. جي. (1997). "الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء/مطيافية الرنين النووي المغناطيسي/مطيافية الكتلة: مزيد من التطورات في التقنية المدمجة". مجلة مطيافية الكتلة . 32 (1): 64-70 . Bibcode : 1997JMSp ...32...64H . doi : 10.1002/(SICI)1096-9888(199701)32:1 < 64::AID-JMS450 > 3.0.CO ; 2-7 . PMID 9008869 . 
  5. ↑ إليس، إل. أ.، وروبرتس، دي. ج. (1997). "الأساليب الكروماتوغرافية والأساليب المدمجة لتحليل التوزيع العنصري في الوسائط البيئية". مجلة الكروماتوغرافيا أ . 774 ( 1-2 ): 3-19 . doi : 10.1016/S0021-9673(97)00325-7 . PMID 9253184 . 
  6. ^ Guetens G، De Boeck G، Wood M، Maes RA، Eggermont AA، Highley MS، van Oosterom AT، de Bruijn EA، Tjaden UR (2002). “التقنيات الواصلة في مراقبة الأدوية المضادة للسرطان. I. قياس الطيف اللوني للغاز الشعري”. مجلة اللوني أ . 976 ( 1– 2): 229– 38. دوى : 10.1016/S0021-9673(02)01228-1 . بميد 12462614 . 
  7. ↑ غوتينز، جي، دي بوك، جي، هايلي، إم إس، وود، إم، مايس، آر إيه، إيغمونت، إيه إيه، هاناوسكي، إيه، دي بروين، إي إيه، تجادن، يو آر (2002). "التقنيات المدمجة في رصد أدوية السرطان. الجزء الثاني: كروماتوغرافيا السائل - مطياف الكتلة، والرحلان الكهربائي الشعيري - مطياف الكتلة". مجلة الكروماتوغرافيا أ . 976 ( 1-2 ): 239-247 . doi : 10.1016/S0021-9673(02)01227-X . PMID 12462615 .