La chimie analytique quantitative détermine les quantités de substances connues dans un échantillon. De tels tests sont effectués en routine pour le contrôle qualité, comme par exemple le niveau d’ingrédients actifs dans les comprimés froids. La chimie analytique qualitative cherche à savoir, non pas combien mais ce qui est présent – les identités de substances inconnues. Ces déterminations ne sont pas toujours routinières et peuvent être assez complexes. Les caractéristiques physiques et chimiques sont déterminées aussi rapidement et à moindre coût que possible, en utilisant une combinaison de méthodes instrumentales et d’essais humides soigneusement choisies.
La chimie analytique qualitative est plus commodément divisée en deux types : l’analyse organique et l’analyse inorganique. La chimie analytique qualitative organique est la plus complexe des deux. Il existe des millions de composés organiques possibles, dont des milliers sont connus et caractérisés. Une structure moléculaire organique typique peut incorporer des chaînes ou des cycles aliphatiques, des cycles aromatiques, des liaisons éther, des hétéroatomes, des doubles et triples liaisons plus des fonctionnalités alcool, carbonyle et carboxyle. Les méthodes instrumentales d’identification sont essentielles et comprennent généralement la chromatographie gaz-liquide et l’électrophorèse, ainsi que la spectroscopie infrarouge, ultraviolette et de masse.
La chimie analytique qualitative organique est l’un des cours les plus intéressants et les plus importants enseignés dans les universités. Il nécessite une connaissance composite d’une multitude de types de réactions chimiques, ainsi qu’une compréhension générale de l’instrumentation et la capacité de lire les spectres, y compris les spectres de résonance magnétique nucléaire. La connaissance de la stabilité chimique est essentielle, car certains tests peuvent endommager ou détruire un échantillon ou présenter un danger pour la sécurité. Le cours démontre également la familiarité de l’étudiant avec les sources de données importantes, y compris la bibliothèque historiquement inestimable de Beilstein de composés organiques et de leurs dérivés – comprenant des milliers d’entrées. Beilstein est toujours une ressource importante.
L’industrie pharmaceutique dépend de façon vitale d’une technique de chimie analytique organique qualitative connue sous le nom de chromatographie en couche mince (CCM). Une assiette, peut-être en verre, a une couche uniforme de matériau adsorbant. De minuscules gouttes d’échantillon sont placées au sommet d’une plaque inclinée et la séparation est réalisée via une phase de solvant descendante. Cette technique ne nécessite que des traces et n’a pas besoin de températures élevées qui peuvent endommager les substances sensibles à la chaleur. Les composés se séparent au fur et à mesure qu’ils se déplacent dans des bandes distinctes, à partir desquelles chacune peut être récupérée et mesurée quantitativement, si désiré.
La chimie analytique qualitative inorganique s’applique principalement à la chimie non carbonée, y compris les ions métalliques, métalloïdes, hydroxyles, carbonates et hydrogène. Le test peut commencer par un simple test de flamme ou une mesure du pH, ou un titrage manuel. Auparavant, les méthodes standard d’essai humide ont été largement remplacées par des méthodes instrumentales modernes, telles que la spectroscopie d’absorption atomique ou d’émission atomique. Les déterminations complexes peuvent utiliser la cristallographie aux rayons X, la microscopie électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Les applications incluent l’analyse environnementale et l’analyse des matériaux.