Kombinationen av fysikaliska och kemiska tekniker möjliggör analys av olika egenskaper såsom:
1. Fysiska egenskaper:
- Utseende och morfologi:Detta inkluderar makroskopiska observationer som färg, textur, form, storlek och tillstånd (fast, flytande eller gas).
- Densitet:Mätning av massan per volymenhet av ett material.
- Smältpunkt och kokpunkt:Bestämning av de temperaturer vid vilka ett ämne genomgår fasövergångar.
- Löslighet:Analys av i vilken utsträckning ett ämne löser sig i ett specifikt lösningsmedel.
- Värmeledningsförmåga:Mätning av hur väl ett material leder värme.
2. Kemiska egenskaper:
- Elementaranalys:Identifiering och kvantifiering av de grundämnen som finns i en förening eller blandning.
- Funktionell gruppanalys:Bestämning av de specifika funktionella grupper som finns i organiska föreningar.
- pH-analys:Mätning av en lösnings surhet eller basicitet.
- Redoxreaktioner:Studie av oxidations-reducerande beteende hos ämnen.
3. Spektroskopiska tekniker:
- Infraröd (IR) spektroskopi:Ger information om molekylstrukturen, funktionella grupper och kemiska bindningar genom att analysera absorptionen av infraröd strålning.
- Kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi:Ger detaljerade insikter i molekylstrukturen och det dynamiska beteendet hos föreningar genom att analysera de magnetiska egenskaperna hos atomkärnor.
- Masspektrometri (MS):Identifierar och karakteriserar föreningar baserat på deras massa-till-laddning-förhållanden, vilket möjliggör bestämning av molekylvikt och strukturell information.
4. Ytanalys:
- Scanning Electron Microscopy (SEM):Ger högupplösta bilder av ett materials yta, avslöjar dess topografi, morfologi och elementära sammansättning.
- Transmissionselektronmikroskopi (TEM):Erbjuder avbildning på atomnivå, vilket möjliggör studier av kristallstrukturer, defekter och ytegenskaper.
5. Termisk analys:
- Termogravimetrisk analys (TGA):Mäter förändringen i massa av ett prov som en funktion av temperatur, vilket ger information om termisk stabilitet, sammansättning och sönderdelningsbeteende.
- Differential Scanning Calorimetry (DSC):Bestämmer värmeflödet i samband med fasövergångar, kemiska reaktioner och andra temperaturberoende processer.
Fysikalisk-kemiska analystekniker kan användas individuellt eller i kombination, beroende på de specifika egenskaperna av intresse och provets komplexitet. Genom att integrera fysiska och kemiska mätningar får forskare en holistisk förståelse av material och ämnen, vilket möjliggör framsteg inom områden som läkemedelsutveckling, materialteknik, kvalitetskontroll och kriminalteknisk vetenskap.
