Química húmeda
La química húmeda es una forma de química analítica que utiliza métodos clásicos como la observación para analizar materiales. Se llama química húmeda, ya que la mayoría del análisis se realiza en la fase líquida. La química húmeda también se llama química de banco, ya que muchas pruebas se realizan en bancos de laboratorio.
Materiales
La química húmeda comúnmente utiliza material de vidrio de laboratorio como vasos de precipitados y cilindros graduados para evitar que los materiales se contaminen o interfieran con fuentes no intencionadas. Los quemadores de gasolina, Bunsen y los crisoles también se pueden usar para evaporar y aislar sustancias en sus formas secas. La química húmeda no se realiza con ningún instrumento avanzado, ya que la mayoría de las sustancias escanean automáticamente. Aunque, los instrumentos simples como las escalas se utilizan para medir el peso de una sustancia antes y después de que ocurra un cambio. Muchos laboratorios secundarios y universitarios enseñan a los estudiantes métodos básicos de química húmeda.
Historia
Antes de la era de la química teórica y computacional, la química húmeda era la forma predominante de descubrimiento científico en el campo químico. Es por esto que a veces se le llama química clásica. Los científicos desarrollarían continuamente técnicas para mejorar la precisión de la química húmeda. Más tarde, se desarrollaron instrumentos para realizar investigaciones imposibles para la química húmeda. Con el tiempo, esto se convirtió en una rama separada de la química analítica llamada análisis instrumental. Debido al alto volumen de química húmeda que se debe realizar en la sociedad actual y los nuevos requisitos de control de calidad, muchos métodos de química húmeda se han automatizado e informatizado para un análisis optimizado. El desempeño manual de la química húmeda ocurre principalmente en las escuelas.
Métodos
Métodos cualitativos
Los métodos cualitativos utilizan cambios en la información que no se pueden cuantificar para detectar un cambio. Esto puede incluir un cambio de color, olor, textura, etc.
Pruebas químicas
Las pruebas químicas utilizan reactivos para indicar la presencia de un producto químico específico en una solución desconocida. Los reactivos hacen que ocurra una reacción única basada en la sustancia química con la que reacciona, lo que permite a uno saber qué sustancia química se encuentra en la solución. Un ejemplo es la prueba de Heller, donde un tubo de ensayo que contiene proteínas tiene ácidos fuertes agregados. Se forma un anillo turbio donde las sustancias se encuentran, lo que indica que los ácidos están desnaturalizando las proteínas. La nube es un signo de que las proteínas están presentes en un líquido. El método se utiliza para detectar proteínas en la orina de una persona.
Prueba de llama
La prueba de llama es una versión más conocida de la prueba química. Sólo se utiliza en iones metálicos. El polvo de metal se quema, causando una emisión de colores en función de lo que se quemó el metal. Por ejemplo, el calcio (Ca) se quemará de color naranja y el cobre (Cu) se quemará de color azul. Sus emisiones de color se utilizan para producir colores brillantes en los fuegos artificiales.
Métodos cuantitativos
Los métodos cuantitativos utilizan información que se puede medir y cuantificar para indicar un cambio. Esto puede incluir cambios en el volumen, concentración, peso, etc.
Análisis gravimétrico
El análisis gravimétrico mide el peso o la concentración de un sólido que se formó a partir de un precipitado o se disolvió en un líquido. La masa del líquido se registra antes de experimentar la reacción. Para el precipitado, se agrega un reactivo hasta que el precipitado deja de formarse. Luego, el precipitado se seca y se pesa para determinar la concentración de químicos en el líquido. Para una sustancia disuelta, el líquido puede filtrarse hasta que los sólidos se eliminan o se hierven hasta que todo el líquido se evapora. Los sólidos se dejan solos hasta que se secan completamente y luego se pesan para determinar su concentración. Evaporar todo el líquido es el enfoque más común.
Análisis volumétrico
La titulación se denomina análisis volumétrico, ya que se basa en mediciones de volumen para determinar la cantidad de un producto químico. Un reactivo con un volumen y concentración conocidos se agrega a una solución con una sustancia y concentración desconocidas. La cantidad de reactivo requerida para que ocurra un cambio es proporcional a la cantidad de sustancias desconocidas. Esto revela la cantidad de la sustancia desconocida presente. Si no hay cambios visibles, se agrega un indicador a la solución. El indicador cambia de color en función del pH de la solución. El punto exacto donde se produce el cambio de color se denomina punto final. Dado que el cambio de color puede ocurrir muy repentinamente, es importante ser extremadamente preciso con todas las mediciones.
Colorimetria
La colorimetría es un método único, ya que tiene propiedades tanto cualitativas como cuantitativas. Su análisis cualitativo consiste en registrar los cambios de color para indicar que se ha producido un cambio. Esto puede ser un cambio en el sombreado del color o un cambio en un color completamente diferente. El aspecto cuantitativo involucra un equipo sensorial que puede medir la longitud de onda de los colores. Los cambios en las longitudes de onda se pueden medir con precisión y ayudan a indicar cambios.
Usos
Las técnicas de química húmeda se pueden usar para mediciones químicas cualitativas, como los cambios de color (colorimetría), pero a menudo involucran mediciones químicas más cuantitativas, utilizando métodos como la gravimetría y la titulación . Algunos usos para la química húmeda incluyen pruebas para:
- pH (acidez, alcalinidad)
- concentración
- Conductividad (Conductancia Específica)
- punto de nube (surfactantes no iónicos)
- dureza
- punto de fusión
- sólidos o sólidos disueltos
- salinidad
- gravedad específica
- densidad
- turbiedad
- viscosidad
- humedad ( titulación Karl Fischer )
La química húmeda también se utiliza en la configuración de química ambiental para determinar el estado actual del medio ambiente. Se utiliza para probar:
- Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
- Demanda química de oxígeno (DQO)
- eutrofización
- identificación de revestimiento
También puede incluir el análisis elemental de muestras, por ejemplo, fuentes de agua , para elementos como:
Véase también
Otras lecturas
- Elizabeth K. Wilson. «Phoenix Tastes Water Ice On Mars». C&EN.