En chimie, l’analyse de combustion est une méthode utilisée pour déterminer la composition atomique d’une substance. Grâce à cette méthode, un chimiste peut prélever une masse mesurée avec précision d’une substance inconnue, et la brûler dans des conditions contrôlées, afin d’analyser les produits de combustion, et ainsi déterminer la formule empirique de l’échantillon. La formule empirique d’une substance fait référence au type d’atomes qui forment la substance et aux nombres relatifs de chaque type d’atome, exprimés comme le rapport le plus simple possible en nombres entiers. Pour cette raison, la formule empirique est parfois appelée en chimie organique la formule la plus simple.
Bien que les méthodes d’analyse de combustion puissent permettre à un scientifique de déterminer la formule empirique d’une substance inconnue, elles ne fournissent aucune information sur la formule moléculaire ou la formule structurelle de la substance. Ces deux formules fournissent des informations supplémentaires qui ne peuvent être déterminées par l’analyse de la combustion. La formule moléculaire ressemble beaucoup à la formule empirique, à l’exception du fait qu’en plus de montrer le type et le rapport relatif de chaque type d’atome, elle indique également le nombre absolu d’atomes dans chaque molécule de la substance. La formule structurelle fournit encore plus d’informations, en montrant exactement comment les atomes de la molécule sont liés les uns aux autres.
L’analyse de combustion est principalement utilisée pour déterminer les formules empiriques de composés organiques carbonés inconnus. Lorsque l’échantillon du composé d’origine est brûlé, en présence d’oxygène, les atomes de carbone de l’échantillon sont convertis en dioxyde de carbone et les atomes d’hydrogène sont convertis en eau. Le dioxyde de carbone est connu sous le nom d’oxyde de carbone, car il est composé d’un atome de carbone relié à deux atomes d’oxygène. L’eau est un oxyde d’hydrogène, car elle se compose de deux atomes d’hydrogène liés à un atome d’oxygène. De même, d’autres éléments présents dans l’échantillon d’origine seront convertis, au cours du processus de combustion, en oxydes des éléments d’origine.
Un instrument d’analyse de gaz utilisé pour l’analyse de la combustion se compose généralement d’une chambre de combustion chauffée, qui est alimentée en oxygène, et d’un certain nombre de pièges. Le flux d’oxygène traverse la chambre de combustion et, au fur et à mesure que l’échantillon analysé est brûlé, ce flux d’oxygène entraîne avec lui les produits de combustion. Ces produits se présentent sous forme de gaz, qui sont retenus dans les pièges de sortie, où ils peuvent être mesurés pour compléter l’analyse.