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結構生物化學/有機化學/燃燒分析法

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燃燒分析,也稱為元素分析,是最古老的分析方法之一,用於確定純有機化合物的經驗式。少量化合物在過量氧氣存在下燃燒,生成含有碳、氫和氮的化合物,這些化合物會進行定量分析。

燃燒分析法由蓋-呂薩克於 1810 年發明,後來由在蓋-呂薩克門下學習的李比希改進。

燃燒分析:- 未知化合物在純 O2 中燃燒,在由燃燒爐和包含吸收 H2O 或 CO2 的化合物的腔室組成的裝置中進行。未知化合物中的所有 H 都會轉化為 H2O,在第一個腔室中被吸收,所有 C 會轉化為 CO2,在第二個腔室中被觀察到。透過在燃燒前後稱量吸收器,我們可以找到 CO2 和 H2O 的質量,並用它們來計算化合物中 C 和 H 的質量,從中我們可以找到經驗式。許多有機化合物也含有氧、氮或鹵素。

參考文獻:Silberberg,Martin S. 化學:物質與變化的分子本質。第 5 版。2009 年。

當前方法

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目前燃燒分析方法是將燃燒氣體透過色譜(氣相色譜)柱,透過熱導率檢測二氧化碳、水和氮氣。


含有碳和氫 (CaHb) 或碳、氫和氧 (CaHbOc) 的化合物完全燃燒形成 H2O 和 CO2。產物被吸入兩個管子。第一個管子吸收水,第二個管子吸收二氧化碳。

查詢經驗式

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為了找到化合物的經驗式,必須確定每個燃燒產物的摩爾數。步驟

  1. 稱量待分析的樣品,放入上述裝置中。
  2. 樣品進行燃燒。
  3. 事先稱量兩個管子。
  4. 在每個管子中,都有一種物質,它只吸收水,只吸收二氧化碳。
  5. 水管中質量的增加是吸收的水的質量,二氧化碳管中質量的增加是吸收的二氧化碳的質量。
  6. 從捕獲的二氧化碳的質量計算碳的質量。
  7. 從捕獲的水的質量計算氫的質量。
  8. 如果有氧氣,則透過從原始樣品的總質量中減去碳和氫的質量來計算氧氣的質量。
  9. 現在,使用這些質量來計算純有機化合物樣品的經驗式。

參考文獻

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  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Combustion_analysis
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Louis_Gay-Lussac
  3. http://preparatorychemistry.com/bishop_combustion_analysis.htm
  4. Frederic L. Holmes (1963). "Elementary Analysis and the Origins of Physiological Chemistry". Isis 54 (1): 50–81.

Silberberg,Martin S. 化學:物質與變化的分子本質。第 5 版。2009 年。

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