شیمی تجزیه یک رشته تخصصی است که با به دست آوردن، پردازش و ارائه داده های کمی و کیفی مواد سروکار دارد. شیمیدانان تجزیه ترکیب و ساختار یک ماده را در هر دو سطح اتمی و مولکولی کشف می کنند.

همه دانش آموزانی که در رشته شیمی تحصیل می کنند باید در این رشته مهارت کسب کنند تا در شغل انتخابی خود موفق باشند. برای اطلاعات بیشتر در مورد شیمی تجزیه به ادامه مطلب مراجعه کنید.

شیمی تجزیه برای چه مواردی استفاده می شود؟

شیمی تجزیه دارای برنامه‌هایی است که دامنه وسیعی دارند، از جمله اما نه محدود به:

• دارو: تست های تشخیصی نیاز به تکنیک‌های شیمی تحلیلی، از تعیین گروه خونی تا تعیین امضاهای ژنتیکی، مانند آزمایش‌های واکنش زنجیره‌ای پلیمراز برای ویروس‌ها.

• علم محیط زیست: پایش سطوح آلاینده ها در محیط زیست نیازمند تحلیل های سریع و قابل اعتماد است. در برخی موارد، آلاینده های ناشناخته قبلی را می توان با استفاده از این تکنیک ها شناسایی و تجزیه و تحلیل کرد.

• تولید صنعتی: مقادیر بسیار دقیق مواد و نسبت دقیق مواد در بسیاری از موارد ضروری است تولید فرآیندها و شیمی تجزیه نقش مهمی در حفظ تضمین کیفیت این مواد دارد.

• علم مواد: توسعه انواع جدیدی از مواد، مانند ابررساناها، ابر عایق ها، جامدات فوق سبک و ماشین های اندازه نانو، نیازمند دقت و دقت بالایی است. شیمی تجزیه به پیشرفت تحقیقات در علم مواد کمک می کند.

• پزشکی قانونی: از کشف آثار خون در صحنه جرم گرفته تا تعیین نشانگرهای ژنتیکی منحصربه‌فرد، شیمی تجزیه نقش اصلی در حل جرایم دارد.

دلیل اهمیت این رشته برای شاخه های بیشماری از علم و صنعت این است که می توان از آن برای حل مجهولات استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر تعداد زیادی ماهی به طور ناگهانی در یک دریاچه بمیرند، شیمی تجزیه می تواند به ردیابی منبع مشکل و شناسایی مواد سمی که ممکن است آنها را مسموم کرده باشد، کمک کند.

به طور مشابه، انواع مختلفی از مجهولات وجود دارد که می توان در تولید صنعتی با آنها مواجه شد که شیمی تجزیه می تواند به شناسایی آنها کمک کند. این مهم است زیرا دقت در تعیین کمیت مواد شیمیایی یا ناخالصی های مختلف موجود در کالاهای تولیدی برای تضمین کیفیت و ایمنی محصولات بسیار مهم است. هنگام تولید دارو، فرآوری مواد غذایی یا بطری نوشیدنی ها هرگز نمی توان بر دقت بیش از حد تأکید کرد و این سطح از کنترل کیفیت تنها با شیمی تجزیه امکان پذیر است.

تکنیک های مورد استفاده در شیمی تجزیه

در بسیاری از موارد، مؤلفه تحلیلی کنترل کیفیت در ساخت، خودکار است. از اندازه‌گیری حجم مایعات گرفته تا بررسی نسبت‌های مواد، اکنون از هوش مصنوعی برای انجام اندازه‌گیری‌های دقیق با سرعت رعد و برق با کمک سنسورها استفاده می‌شود.

اما آنالیزهای دقیق آزمایشگاهی نه تنها برای شناسایی آلاینده‌های ناشناخته در دسته‌ای از محصولات، بلکه برای ردیابی منشأ خود آلودگی نیز ضروری است. برای انجام این، تکنیک های مختلف شیمی تجزیه برای تعیین ترکیب و ساختار مواد استفاده می شود. اینها برخی از روشهای رایج هستند:

• تست شعله: آزمایش شعله می تواند برای تایید یا رد وجود یون های خاص در محلول های آبی انجام شود. آزمایش شعله این را بر اساس رنگ هایی که مواد هنگام قرار گرفتن در معرض شعله می سوزند، تعیین می کند. با این حال، این روش با آزمایش های دقیق تر مانند طیف سنجی منسوخ شده است.

• طیف سنجی: همه عناصر و مولکول ها در اثر گرما، طول موج های خاصی از امواج الکترومغناطیسی ساطع می کنند. اینها به عنوان امضای طیف سنجی شناخته می شوند. بنابراین، می توان از طیف سنجی برای تعیین ترکیب شیمیایی یک ماده استفاده کرد و تجزیه و تحلیل دقیق تری نسبت به استفاده از شعله ارائه کرد.

• آنالیز وزنی: این یک شکل کمی از تجزیه و تحلیل شیمیایی است که برای تعیین کمیت جرم یک ماده ناشناخته استفاده می شود. این شامل وزن کردن است آنالیت در حالت اولیه خود، سپس این کار را پس از جداسازی آنالیت دوباره انجام دهید. به عنوان مثال، مقدار آب موجود در یک ماده آبدار را می توان با وزن کردن قبل و بعد از خشک شدن آن تعیین کرد. تکنیک های جداسازی زیادی وجود دارد که می تواند برای تسهیل آنالیز وزنی استفاده شود.

• تکنیک های جداسازی: یک ماده را می توان با تفکیک آن به اجزای تشکیل دهنده آن با دقت بیشتری تجزیه و تحلیل کرد. برخی از نمونه‌های تکنیک‌های جداسازی شامل کروماتوگرافی، الکتروفورز و شکنش جریان میدانی است.

• تحلیل حجمی: این شامل تکنیک های تیتراسیون است که تعیین می کند در چه نقطه ای (از نظر نسبت حجم) یک واکنش شیمیایی متوقف می شود.

چرا شیمی تجزیه بخوانیم؟

مهارت‌های تحلیلی، مهارت‌های اساسی هستند که همه دانشجویان علوم باید در زمان حضور در دانشگاه یا دوره‌های کارآموزی به آن تسلط داشته باشند. از آنجایی که شیمی تجزیه بخش اصلی شیمی است، به احتمال زیاد در حال مطالعه آن هستید یا حداقل با مفاهیم آن آشنا شده اید. اما حتی اگر شما یک رشته شیمی نیستید، این موضوع هنوز در همه موارد بسیار مهم است دوره های STEM و به بهبود مهارت های حرفه ای خود در هنگام پیگیری کمک می کند شغل در شیمی.

• مطالعه این موضوعات دانشجویان علوم را برای سختی ها و چالش های مسائل زندگی واقعی در محل کار آماده می کند.
• از پرداختن به کارهای ساده و معمولی گرفته تا حل مسائل پیچیده در محل کار، مهارت های تحلیلی در مشاغل شیمی بسیار مهم است.
• شیمی به تجزیه و تحلیل های ریاضی و منطقی بستگی دارد. اگر می خواهید یک شغل موفق در این زمینه داشته باشید، باید بتوانید داده ها را به روش های سازمان یافته و منسجم واجد شرایط و کمی کنید.

شیمی تحلیلی عمدتاً در مورد توانایی کاهش مسائل پیچیده به اجزای ساده تر است که به راحتی قابل درک است. در واقع، اکثر مشکلات شیمی که در مطالعه و تمرین شیمی با آن مواجه خواهید شد، شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی است. اندازه گیری های دقیق و دقیق و مهارت های ریاضی متحدان شما در این مواقع خواهند بود، بنابراین یادگیری نحوه به کارگیری موثر آنها بسیار مهم است.

در شیمی تجزیه چه می خوانید؟

شیمی تجزیه از هر دو روش کیفی و کمی در تعیین ترکیبات و ساختارهای مولکولی مواد تجزیه شده استفاده می کند. برای انجام این کار، باید نحوه استفاده از روش های آماری و ابزارها و تکنیک های مختلف آزمایشگاهی را بیاموزید. به طور کلی، شما باید روش های تحلیلی اساسی زیر را مطالعه کنید:

• طیف سنجی
• روش های اسید-باز
• پتانسیومتری
• کروماتوگرافی

علاوه بر یادگیری نحوه استفاده از ابزارهای مرتبط با این روش های تحلیلی، باید مفاهیم علمی و ابزارهای ریاضی لازم برای درک خود فرآیند تحلیلی را نیز بیاموزید. بنابراین، هنگام مطالعه این موضوع، شما در مورد تکنیک های آزمایشگاهی مختلف و نحوه استفاده از ابزارهای مختلف آنها آموزش خواهید دید.

کارشناسی ارشد در آموزش از راه دور شیمی تجزیه چیست؟

اگر به دنبال ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد در شیمی تجزیه هستید اما نیاز به کار همزمان دارید، ممکن است کارشناسی ارشد در آموزش از راه دور شیمی تجزیه همان چیزی باشد که به دنبال آن هستید. این یک برنامه تحصیلات تکمیلی دانشگاهی است که توسط دانشگاه هایی مانند دانشگاه منچستر به شیمیدانان حرفه ای واجد شرایط که در حال حاضر مشغول به کار هستند.

برنامه های آموزش از راه دور مفید هستند زیرا با تسهیل دروس آنلاین و ارائه سخنرانی هایی که از طریق چت ویدیویی انجام می شود، به شما امکان می دهند همزمان کار و مطالعه کنید.

در مورد آموزش شیمی در سایت ما بیشتر بدانید مرکز منابع آموزشی شیمی.