Samenvatting Scheikunde H13
Analysetechnieken
13.1: analyse en onderzoek
Als je wilt identificeren welke stoffen zich in een monster bevinden, doe je
een kwalitatieve analyse. Bijvoorbeeld het gebruik van reagentia. Als
je de exacte hoeveelheid van een stof wilt weten, doe je een
kwantitatieve analyse.
Bij een onderzoek wordt een kleine representatieve hoeveelheid van het te
analyseren materiaal genomen, dit wordt een monster genoemd. Het is
belangrijk dat het een representatieve weergave is, anders is je onderzoek
minder betrouwbaar.
Om te controleren of een analysemethode goed werkt, worden
controlemetingen genomen. Een negatieve controle (aan te tonen stof
niet aanwezig) en een positieve controle (aan te tonen stof wel
aanwezig). Bij een kwantitatieve analyse kan een controlemonster met
een exact bekende concentratie worden gebruikt. Deze kunnen worden
gebruikt om te bepalen welke meetwaarde overeenkomt met een
bepaalde concentratie. De samenstelling van het echte monster en de
controlemonsters moeten wel precies overeenkomen.
Een meting is betrouwbaar als je gemeten hebt wat je wilde meten en je
zeker bent van de getalswaarde. Een goed representatief monster, de
uitkomt van de positieve en negatieve controle en de kwaliteit van het
gebruikte meetapparatuur zijn hierbij belangrijk. Met een duplo-meting
(de meting een tweede keer doen) controleer je of je analyse betrouwbaar
is. Hoeveel metingen van elkaar mogen afwijken, is afhankelijk van de
gebruikte analysemethode en het doel van de meting.
De nauwkeurigheid van je metingen (aantal significante cijfers) is
afhankelijk van het gebruikte glaswerk en de gebruikte meetapparatuur.
Volumes kan je afmeten met een maatcilinder (afwijking van 0.5 ml) of
met een volumepipet (afwijking van 0.03 ml). Ditzelfde geldt voor elke
grootheid die je gaat meten.
Bij wetenschappelijk onderzoek ben je vaak geïnteresseerd in het
beschrijven en verklaren van fenomenen. Je begint vaak met een
onderzoeksvraag die kan gaan over een verband tussen twee (meetbare)
grootheden. Bij de proefopzet verander je dan in een reeks experimenten
steeds een factor. Een onderzoek experiment kent 3 variabelen:
Onafhankelijke variabele de grootheid die je varieert
Afhankelijke variabele wat je meet
Controlevariabele alle factoren die constant blijven
, Scheidingsmethoden zijn gebaseerd op een verschil in stofeigenschappen
tussen de te scheiden stoffen. Voor een goede scheiding moet de methode
meerdere keren herhaald worden, omdat een scheiding nooit 100% is.
Destilleren en indampen zijn scheidingsmethoden berust op het verschil in
kookpunt.
Indampen is geschikt om opgeloste vaste stoffen terug te winnen;
oplosmiddel gaat verloren en kookpunten moeten ver uit elkaar
liggen.
Destilleren: er gaat niks verloren en er hoeft maar een klein
verschil in kookpunt te zijn. De vloeistof met het laagste kookpunt
wordt destillaat, de rest is residu.
Gassen moeten eerst vloeibaar worden om te destilleren.
Bezinken en centrifugeren zijn scheidingsmethoden berust op het verschil
in dichtheid.
Bezinken: de stof met de grootste dichtheid zakt vanzelf naar
beneden
Bij Centrifugeren versnel je het bezinkproces door een snel
draaiende beweging uit te voeren.
Hierna volgt nog een stap (bijv. afschenken) om het daadwerkelijk te
scheiden.
Filtreren is een scheidingsmethode berust op het verschil in
deeltjesgrootte.
Kan worden toegepast bij een suspensie en rook.
De grote (onopgeloste) deeltjes vaste stof blijven achter in het filter
(residu), terwijl de andere stof het filter passeert en in het filtraat
terechtkomt.
Extraheren is een scheidingsmethode berust op het verschil in
oplosbaarheid.
Het oplosmiddel waarin één stof wel in oplost en de andere stoffen
niet, is het extractiemiddel. Polaire oplosmiddelen lossen zouten
en polaire moleculen goed op, apolaire oplosmiddelen lossen
apolaire stoffen beter op.
Na extractie is vaak een extra scheidingsstap nodig.
Wassen van gasstromen is een bijzondere vorm: bepaalde gassen
lossen selectief op in een oplosmiddel en andere gassen niet. Zo
kunnen ongewenste gassen uit een gasmengsel verwijderd worden.
Adsorberen is een scheidingsmethode berust op het verschil in
aanhechtingsvermogen.
Hiervoor is een adsorptiemiddel nodig, vaak actieve kool.
Sommige moleculen hechten sterker dan andere en worden zo
selectief uit een oplossing of gasmengsel verwijderd.
Analysetechnieken
13.1: analyse en onderzoek
Als je wilt identificeren welke stoffen zich in een monster bevinden, doe je
een kwalitatieve analyse. Bijvoorbeeld het gebruik van reagentia. Als
je de exacte hoeveelheid van een stof wilt weten, doe je een
kwantitatieve analyse.
Bij een onderzoek wordt een kleine representatieve hoeveelheid van het te
analyseren materiaal genomen, dit wordt een monster genoemd. Het is
belangrijk dat het een representatieve weergave is, anders is je onderzoek
minder betrouwbaar.
Om te controleren of een analysemethode goed werkt, worden
controlemetingen genomen. Een negatieve controle (aan te tonen stof
niet aanwezig) en een positieve controle (aan te tonen stof wel
aanwezig). Bij een kwantitatieve analyse kan een controlemonster met
een exact bekende concentratie worden gebruikt. Deze kunnen worden
gebruikt om te bepalen welke meetwaarde overeenkomt met een
bepaalde concentratie. De samenstelling van het echte monster en de
controlemonsters moeten wel precies overeenkomen.
Een meting is betrouwbaar als je gemeten hebt wat je wilde meten en je
zeker bent van de getalswaarde. Een goed representatief monster, de
uitkomt van de positieve en negatieve controle en de kwaliteit van het
gebruikte meetapparatuur zijn hierbij belangrijk. Met een duplo-meting
(de meting een tweede keer doen) controleer je of je analyse betrouwbaar
is. Hoeveel metingen van elkaar mogen afwijken, is afhankelijk van de
gebruikte analysemethode en het doel van de meting.
De nauwkeurigheid van je metingen (aantal significante cijfers) is
afhankelijk van het gebruikte glaswerk en de gebruikte meetapparatuur.
Volumes kan je afmeten met een maatcilinder (afwijking van 0.5 ml) of
met een volumepipet (afwijking van 0.03 ml). Ditzelfde geldt voor elke
grootheid die je gaat meten.
Bij wetenschappelijk onderzoek ben je vaak geïnteresseerd in het
beschrijven en verklaren van fenomenen. Je begint vaak met een
onderzoeksvraag die kan gaan over een verband tussen twee (meetbare)
grootheden. Bij de proefopzet verander je dan in een reeks experimenten
steeds een factor. Een onderzoek experiment kent 3 variabelen:
Onafhankelijke variabele de grootheid die je varieert
Afhankelijke variabele wat je meet
Controlevariabele alle factoren die constant blijven
, Scheidingsmethoden zijn gebaseerd op een verschil in stofeigenschappen
tussen de te scheiden stoffen. Voor een goede scheiding moet de methode
meerdere keren herhaald worden, omdat een scheiding nooit 100% is.
Destilleren en indampen zijn scheidingsmethoden berust op het verschil in
kookpunt.
Indampen is geschikt om opgeloste vaste stoffen terug te winnen;
oplosmiddel gaat verloren en kookpunten moeten ver uit elkaar
liggen.
Destilleren: er gaat niks verloren en er hoeft maar een klein
verschil in kookpunt te zijn. De vloeistof met het laagste kookpunt
wordt destillaat, de rest is residu.
Gassen moeten eerst vloeibaar worden om te destilleren.
Bezinken en centrifugeren zijn scheidingsmethoden berust op het verschil
in dichtheid.
Bezinken: de stof met de grootste dichtheid zakt vanzelf naar
beneden
Bij Centrifugeren versnel je het bezinkproces door een snel
draaiende beweging uit te voeren.
Hierna volgt nog een stap (bijv. afschenken) om het daadwerkelijk te
scheiden.
Filtreren is een scheidingsmethode berust op het verschil in
deeltjesgrootte.
Kan worden toegepast bij een suspensie en rook.
De grote (onopgeloste) deeltjes vaste stof blijven achter in het filter
(residu), terwijl de andere stof het filter passeert en in het filtraat
terechtkomt.
Extraheren is een scheidingsmethode berust op het verschil in
oplosbaarheid.
Het oplosmiddel waarin één stof wel in oplost en de andere stoffen
niet, is het extractiemiddel. Polaire oplosmiddelen lossen zouten
en polaire moleculen goed op, apolaire oplosmiddelen lossen
apolaire stoffen beter op.
Na extractie is vaak een extra scheidingsstap nodig.
Wassen van gasstromen is een bijzondere vorm: bepaalde gassen
lossen selectief op in een oplosmiddel en andere gassen niet. Zo
kunnen ongewenste gassen uit een gasmengsel verwijderd worden.
Adsorberen is een scheidingsmethode berust op het verschil in
aanhechtingsvermogen.
Hiervoor is een adsorptiemiddel nodig, vaak actieve kool.
Sommige moleculen hechten sterker dan andere en worden zo
selectief uit een oplossing of gasmengsel verwijderd.
