Τι είναι η Ανάλυση Καύσης;

Στη χημεία, η ανάλυση καύσης είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ατομικής σύνθεσης μιας ουσίας. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, ένας χημικός μπορεί να πάρει μια με ακρίβεια μετρημένη μάζα μιας άγνωστης ουσίας και να την κάψει κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες, προκειμένου να αναλύσει τα προϊόντα της καύσης και έτσι να καθορίσει τον εμπειρικό τύπο του δείγματος. Ο εμπειρικός τύπος μιας ουσίας αναφέρεται στον τύπο των ατόμων που σχηματίζουν την ουσία και στους σχετικούς αριθμούς κάθε τύπου ατόμου, εκφραζόμενοι ως η απλούστερη δυνατή αναλογία σε ακέραιους αριθμούς. Για το λόγο αυτό, ο εμπειρικός τύπος αναφέρεται μερικές φορές στην οργανική χημεία ως ο απλούστερος τύπος.

Ενώ οι μέθοδοι ανάλυσης καύσης μπορούν να επιτρέψουν σε έναν επιστήμονα να προσδιορίσει τον εμπειρικό τύπο μιας άγνωστης ουσίας, δεν παρέχει πληροφορίες ούτε για τον μοριακό τύπο ούτε για τον δομικό τύπο της ουσίας. Αυτοί οι δύο τύποι παρέχουν πρόσθετες πληροφορίες που δεν μπορούν να εξακριβωθούν με ανάλυση καύσης. Ο μοριακός τύπος μοιάζει πολύ με τον εμπειρικό τύπο, με την εξαίρεση ότι, εκτός από το ότι δείχνει τον τύπο και τη σχετική αναλογία κάθε τύπου ατόμου, δείχνει επίσης τον απόλυτο αριθμό ατόμων σε κάθε μόριο της ουσίας. Ο δομικός τύπος παρέχει ακόμη περισσότερες πληροφορίες, δείχνοντας ακριβώς πώς συνδέονται τα άτομα στο μόριο μεταξύ τους.

Η ανάλυση καύσης χρησιμοποιείται κυρίως για τον προσδιορισμό των εμπειρικών τύπων άγνωστων οργανικών ενώσεων με βάση τον άνθρακα. Καθώς το δείγμα της αρχικής ένωσης καίγεται, παρουσία οξυγόνου, τα άτομα άνθρακα από το δείγμα μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα και τα άτομα υδρογόνου μετατρέπονται σε νερό. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι γνωστό ως «οξείδιο» του άνθρακα, επειδή αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα ενωμένο με δύο άτομα οξυγόνου. Το νερό είναι ένα οξείδιο του υδρογόνου, καθώς αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου ενωμένα με ένα άτομο οξυγόνου. Ομοίως, άλλα στοιχεία που υπάρχουν στο αρχικό δείγμα θα μετατραπούν, κατά τη διαδικασία καύσης, σε οξείδια των αρχικών στοιχείων.

Ένα όργανο αναλυτή αερίων που χρησιμοποιείται για την ανάλυση καύσης αποτελείται συνήθως από έναν θερμαινόμενο θάλαμο καύσης, ο οποίος τροφοδοτείται με ένα ρεύμα οξυγόνου, και έναν αριθμό παγίδων. Το ρεύμα οξυγόνου διέρχεται από τον θάλαμο καύσης και καθώς το δείγμα που αναλύεται καίγεται, αυτό το ρεύμα οξυγόνου μεταφέρει μαζί του τα προϊόντα της καύσης. Αυτά τα προϊόντα έχουν τη μορφή αερίων, τα οποία συγκρατούνται στις παγίδες εξόδου, όπου μπορούν να μετρηθούν για να ολοκληρωθεί η ανάλυση.