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湿化学

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装有化学品的量筒和烧杯

湿化学(英语:Wet chemistry)属于分析化学,是用传统方式(例如观察)来分析物质的方式。其名称“湿化学”是因为大部份的分析工作都是在液态下进行[1]。许多湿化学的实验都是在实验室的实验桌上进行[2]

器材

湿化学会使用实验室玻璃器皿(例如量筒烧杯)以避免分析材料受到其他来源物质的污染或影响[3]。若要加热蒸发物质,或是去除水份,会使用汽油、本生灯及坩埚[4][5]。湿化学不会配合先进仪器进行,因为大部份的先进仪器都会自动扫描分析物[6],并且排除一些使用仪器的量化化学分析。不过湿化学还是会使用一些简单的仪器,例如用秤来测量物质化学变化前后的重量[7]。许多高中及大学的化学实验会教授湿化学的实验方法[8]

历史

理论化学计算化学问世之前,大部份化学领域的发现都是以湿化学为主,因此也称为古典化学。科学家也在发展技术以提升湿化学的精度。有些研究是用湿化学无法完成的,后来因此发展了相关的分析仪器,后来演进为分析化学中的仪器分析。现今的品质控制要求要进行大量的湿化学实验,因此许多方法都已变成自动化及电脑化的分析。

方法

定性法

铅燃烧时会产生亮白色的火熖

定性法是用一些无法量化的资讯,透过资讯变化来侦测变化。这包括颜色、气味、质地等[9][10]

化学测试

化学试验英语Chemical test是用试剂来判断未知溶液中是否有特定的化学物质。若该化学物质存在,试剂会与其产生反应,因此可以得知溶液中有该化学物质。海勒氏试验英语Heller's test即为一例,利用加有强酸的试剂,判断未知溶液中是否有蛋白质,若是有,测试试管中会出现一段混浊的区域,表示蛋白质正因为酸而变性。溶液的混浊就可以指出溶液中含有蛋白质,此法已用来检验人尿液中是否有蛋白质(蛋白尿[11]

熖色试验

熖色试验是许多人知道的化学试验,只适用于金属。当金属粉末燃烧时,会因为金属的不同而释放不同的颜色。例如 (Ca)会产生橘色,(Cu)会产生蓝色。

定量法

定量法是用可以量测和量化的资讯来侦测变化,常见的包括体积、浓度、重量的变化等。

重量分析法

从烧杯里的溶液中过滤出固体

重量分析法会量测溶液中所沉淀的固体重量,或是溶解固体后的溶液重量。会先记录反应前的液体重量。若是会产生沉淀的物质,会在溶液中加入试剂,直到不再产生新沉淀为止。之后再将沉淀物干燥称重,以确认溶液里的化学物质浓度。若是会溶解的物质,会过滤液体去除固态物质,或是加热到所有的液体都蒸发为止。最将完全烤干,只留下固体,接著称重确认溶液的浓度[来源请求]

体积分析法

体积分析也称为滴定,是用体积量测来确认化学物质的量。会在有已知待测物质,但浓度不确定的溶液中加入已知浓度的试剂,发生变化时试剂的量会和待测物的浓度成正比。因此可以得知待测物质的量。若其化学反应不会有可见的变化,会加入指示剂来识别。例如酸碱指示剂会在溶液的pH值到达一定范围时变化。颜色变化的点称为当量点。因为颜色会突然变化,溶液需缓慢加入,而且所有的量测都要非常准确[来源请求]

用途

湿化学的技巧可以用在质化化学分析的量测中,例如颜色的变化(色度学),但主要仍用在量化的化学分析中,例如重量分析法滴定等。湿化学会用在有关以下特性的测量:

湿化学也用在环境化学的以下测试中:

  • 生物化学需氧量(BOD)
  • 化学需氧量
  • 富营养化
  • 涂层识别

湿化学也用在液体试样〈例如水〉的元素分析中:

相关条目

参考资料

  1. ^ Trusova, Elena A.; Vokhmintcev, Kirill V.; Zagainov, Igor V. Wet-chemistry processing of powdery raw material for high-tech ceramics. Nanoscale Research Letters. 2012, 7 (1): 11. Bibcode:2012NRL.....7...58T. PMC 3275523可免费查阅. PMID 22221657. doi:10.1186/1556-276X-7-58可免费查阅. 
  2. ^ Godfrey, Alexander G.; Michael, Samuel G.; Sittampalam, Gurusingham Sitta; Zahoránszky-Köhalmi, Gergely. A Perspective on Innovating the Chemistry Lab Bench. Frontiers in Robotics and AI. 2020, 7: 24. ISSN 2296-9144. PMC 7805875可免费查阅. PMID 33501193. doi:10.3389/frobt.2020.00024可免费查阅. 
  3. ^ Dunnivant, F. M.; Elzerman, A. W. Determination of polychlorinated biphenyls in sediments, using sonication extraction and capillary column gas chromatography-electron capture detection with internal standard calibration. Journal of the Association of Official Analytical Chemists. 1988, 71 (3): 551–556 [2024-09-03]. ISSN 0004-5756. PMID 3134332. doi:10.1093/jaoac/71.3.551可免费查阅. (原始内容存档于2022-10-04) –通过PubChem. 
  4. ^ Federherr, E.; Cerli, C.; Kirkels, F. M. S. A.; et al. A novel high-temperature combustion based system for stable isotope analysis of dissolved organic carbon in aqueous samples. I: development and validation. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2014-12-15, 28 (23): 2559–2573 [2024-09-03]. Bibcode:2014RCMS...28.2559F. ISSN 1097-0231. PMID 25366403. doi:10.1002/rcm.7052. (原始内容存档于2022-10-05). 
  5. ^ Jackson, P.; Baker, R. J.; McCulloch, D. G.; et al. A study of Technegas employing X-ray photoelectron spectroscopy, scanning transmission electron microscopy and wet-chemical methods. Nuclear Medicine Communications. June 1996, 17 (6): 504–513 [2024-09-03]. ISSN 0143-3636. PMID 8822749. S2CID 26111444. doi:10.1097/00006231-199606000-00009. (原始内容存档于2023-04-04). 
  6. ^ Costantini, Marco; Colosi, Cristina; Święszkowski, Wojciech; Barbetta, Andrea. Co-axial wet-spinning in 3D bioprinting: state of the art and future perspective of microfluidic integration. Biofabrication. 2018-11-09, 11 (1): 012001 [2024-09-03]. ISSN 1758-5090. PMID 30284540. S2CID 52915349. doi:10.1088/1758-5090/aae605可免费查阅. hdl:11573/1176233可免费查阅. (原始内容存档于2024-04-10). 
  7. ^ Vagnozzi, Roberto; Signoretti, Stefano; Tavazzi, Barbara; et al. Hypothesis of the postconcussive vulnerable brain: experimental evidence of its metabolic occurrence. Neurosurgery. 2005, 57 (1): 164–171; discussion 164–171 [2024-09-03]. ISSN 1524-4040. PMID 15987552. S2CID 45997408. doi:10.1227/01.neu.0000163413.90259.85. (原始内容存档于2024-03-08). 
  8. ^ Campbell, A. Malcolm; Zanta, Carolyn A.; Heyer, Laurie J.; et al. DNA microarray wet lab simulation brings genomics into the high school curriculum. CBE: Life Sciences Education. 2006, 5 (4): 332–339. ISSN 1931-7913. PMC 1681359可免费查阅. PMID 17146040. doi:10.1187/cbe.06-07-0172. 
  9. ^ Neelamegham, Sriram; Mahal, Lara K. Multi-level regulation of cellular glycosylation: from genes to transcript to enzyme to structure. Current Opinion in Structural Biology. October 2016, 40: 145–152. ISSN 1879-033X. PMC 5161581可免费查阅. PMID 27744149. doi:10.1016/j.sbi.2016.09.013. 
  10. ^ Makarenko, M. A.; Malinkin, A. D.; Bessonov, V. V.; et al. [Secondary lipid oxidation products. Human health risks evaluation (Article 1)]. Voprosy Pitaniia. 2018, 87 (6): 125–138 [2024-09-03]. ISSN 0042-8833. PMID 30763498. doi:10.24411/0042-8833-2018-10074. (原始内容存档于2022-10-05). 
  11. ^ Elizabeth A. Martin (编). Concise Colour Medical Dictionary. Oxford University Press. 25 February 2010: 335. ISBN 978-0-19-955715-8. 

延伸阅读

外部链接