Što je analiza izgaranja?

U kemiji, analiza izgaranja je metoda koja se koristi za određivanje atomskog sastava tvari. Ovom metodom kemičar može uzeti točno izmjerenu masu nepoznate tvari i spaliti je u kontroliranim uvjetima kako bi analizirao produkte izgaranja i tako odredio empirijsku formulu uzorka. Empirijska formula tvari odnosi se na vrstu atoma koji tvore tvar i relativne brojeve svake vrste atoma, izražene kao najjednostavniji mogući omjer cijelim brojevima. Zbog toga se empirijska formula ponekad u organskoj kemiji naziva najjednostavnija formula.

Dok metode analize izgaranja mogu omogućiti znanstveniku da odredi empirijsku formulu nepoznate tvari, one ne pružaju informacije ni o molekularnoj formuli ni o strukturnoj formuli tvari. Ove dvije formule daju dodatne informacije koje se ne mogu utvrditi analizom izgaranja. Molekularna formula je vrlo slična empirijskoj formuli, s iznimkom da, osim što pokazuje vrstu i relativni omjer svake vrste atoma, ona također pokazuje apsolutni broj atoma u svakoj molekuli tvari. Strukturna formula pruža još više informacija, pokazujući točno kako su atomi u molekuli međusobno povezani.

Analiza izgaranja uglavnom se koristi za određivanje empirijskih formula nepoznatih organskih spojeva na bazi ugljika. Kako se uzorak izvornog spoja izgara, u prisutnosti kisika, atomi ugljika iz uzorka se pretvaraju u ugljični dioksid, a atomi vodika se pretvaraju u vodu. Ugljični dioksid je poznat kao “oksid” ugljika, jer se sastoji od atoma ugljika spojenog s dva atoma kisika. Voda je vodikov oksid, jer se sastoji od dva atoma vodika spojenih s jednim atomom kisika. Slično, drugi elementi koji su prisutni u izvornom uzorku će se tijekom procesa izgaranja pretvoriti u okside izvornih elemenata.

Instrument za analizu plina koji se koristi za analizu izgaranja obično se sastoji od zagrijane komore za izgaranje, koja je opskrbljena strujom kisika, i niza zamki. Struja kisika prolazi kroz komoru za izgaranje, a kako se uzorak koji se analizira sagorijeva, ta struja kisika nosi sa sobom produkte izgaranja. Ovi proizvodi su u obliku plinova, koji se zadržavaju u izlaznim zamkama, gdje se mogu mjeriti kako bi se dovršila analiza.