Die quantitative analytische Chemie ermittelt Mengen bekannter Substanzen in einer Probe. Solche Tests werden routinemäßig zur Qualitätskontrolle durchgeführt, wie zum Beispiel der Wirkstoffgehalt in kalten Tabletten. Die qualitative analytische Chemie will nicht wissen, wie viel, sondern was vorhanden ist – die Identität unbekannter Substanzen. Diese Bestimmungen sind nicht immer Routine und können recht komplex sein. Physikalische und chemische Eigenschaften werden so schnell und kostengünstig wie möglich bestimmt, indem eine Kombination aus sorgfältig ausgewählten Instrumenten- und Nasstestmethoden verwendet wird.
Die qualitative analytische Chemie wird am bequemsten in zwei Arten unterteilt: organische Analyse und anorganische Analyse. Die organische qualitative analytische Chemie ist die komplexere der beiden. Es gibt Millionen möglicher organischer Verbindungen, von denen Tausende bekannt und charakterisiert sind. Eine typische organische Molekülstruktur kann aliphatische Ketten oder Ringe, aromatische Ringe, Etherbindungen, Heteroatome, Doppel- und Dreifachbindungen sowie Alkohol-, Carbonyl- und Carboxylfunktionalitäten enthalten. Instrumentelle Identifizierungsmethoden sind wesentlich und umfassen üblicherweise Gas-Flüssigkeits-Chromatographie und Elektrophorese sowie Infrarot-, Ultraviolett- und Massenspektroskopie.
Organische qualitative analytische Chemie ist einer der interessantesten und wichtigsten Studiengänge an Universitäten. Es erfordert ein umfassendes Wissen über eine Vielzahl chemischer Reaktionstypen sowie ein allgemeines Verständnis der Instrumentierung und die Fähigkeit, Spektren, einschließlich kernmagnetischer Resonanzspektren, zu lesen. Die Kenntnis der chemischen Stabilität ist unerlässlich, da einige Tests eine Probe beschädigen oder zerstören oder ein Sicherheitsrisiko darstellen können. Der Kurs demonstriert auch die Vertrautheit des Studenten mit wichtigen Datenquellen, einschließlich der historisch unschätzbaren Beilstein-Bibliothek organischer Verbindungen und ihrer Derivate – mit Tausenden von Einträgen. Beilstein ist nach wie vor eine wichtige Ressource.
Die pharmazeutische Industrie ist entscheidend von einer Methode der qualitativen organischen analytischen Chemie abhängig, die als Dünnschichtchromatographie (DC) bekannt ist. Eine Platte, vielleicht Glas, hat eine gleichmäßige Schicht aus adsorbierendem Material. Winzige Tropfen des Probenmaterials werden oben auf eine schräge Platte gegeben und die Trennung erfolgt über eine absteigende Lösungsmittelphase. Diese Technik erfordert nur Spurenmengen und erfordert keine erhöhten Temperaturen, die wärmeempfindliche Substanzen beschädigen können. Die Verbindungen trennen sich auf ihrem Weg in verschiedene Banden, von denen jede, falls gewünscht, wiedergewonnen und quantitativ gemessen werden kann.
Anorganische qualitative analytische Chemie bezieht sich hauptsächlich auf die Nicht-Kohlenstoff-Chemie, einschließlich Metall-, Halbmetall-, Hydroxyl-, Karbonat- und Wasserstoffionen. Die Prüfung kann mit einem einfachen Flammentest oder einer pH-Messung oder einer manuellen Titration beginnen. Früher wurden die üblichen Nasstestverfahren weitgehend durch moderne instrumentelle Verfahren wie die Atomabsorptions- oder Atomemissionsspektroskopie ersetzt. Komplexe Bestimmungen können Röntgenkristallographie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) verwenden. Zu den Anwendungen gehören Umweltanalysen und Materialanalysen.