Analytische chemie houdt zich bezig met het verkrijgen, verwerken en communiceren van informatie over materie.
Analytisch chemici bestuderen de samenstelling en structuur van materie en rapporteren over de eigenschappen daarvan, afhankelijk van de behoefte van de vragende partij. Dit soort werk vereist organisatie, kritisch denken en sterke communicatieve vaardigheden.
Analytische chemie is de tak van de chemie die zich bezighoudt met het identificeren en kwantificeren van chemische stoffen in een monster.
De vroege dagen van de analytische chemie
We zouden kunnen gniffelen bij het concept van analytische chemie. Uiteindelijk is scheikunde in de kern toch analytisch? In brede zin klopt dat. Toch dienen die analyses doorgaans een vervolgdoel.
Daarentegen is analytische chemie een doel op zich. De analyse van een stof resulteert in rapportage van de uitkomst, niet per se in het openen van nieuwe richtingen. Je zou het kunnen samenvatten als: “Nu weten we het.”
Pioniers van de analytische chemie
Vanaf zijn jeugd hield Justus von Liebig van wetenschap, en daar was een goede reden voor. Toen hij 13 was, kende het noordelijk halfrond een vulkanische winter, een hele zomer zonder zonlicht. Dat betekende geen voedselgewassen, en nog veel meer problemen.
Velen geloven dat deze ervaring de heer Von Liebig heeft beïnvloed in zijn werk.
Naast vele andere vakgebieden concentreerde Justus von Liebig zich vooral op landbouwchemie. Dat vereiste uiteraard ook de studie van organische chemie. Hij moest een lange weg afleggen om aan de universiteit te kunnen studeren, deels door de financiële situatie van zijn familie. Bovendien was hij nogal radicaal, vaak in de problemen op school vanwege zijn politieke overtuigingen.
Hij studeerde enige tijd in Frankrijk, waarschijnlijk evenzeer vanwege zijn reputatie als activist als om de kwaliteit van het onderwijs dat hij daar kon volgen. Tegen de tijd dat hij 21 was, leek alles vergeven en keerde hij terug naar Duitsland om aan de slag te gaan als leraar in de wetenschap.
Eerste successen
Onder zijn opmerkelijke prestaties valt op dat hij de methode van wetenschapsonderwijs volledig veranderde. Voor hem voerden docenten experimenten uit terwijl leerlingen toekeken. Dankzij hem werden de leerlingen de experimentatoren, terwijl de leraren hun werk observeerden. Von Liebigs methodes zijn nog steeds de manier waarop we wetenschap leren vandaag de dag.
Hij raakte onrustig door de beperkingen in chemisch onderzoek, veroorzaakt door het gebrek aan testapparatuur. Daarom ontwierp en bouwde hij een apparaat om gascomponenten te testen. Zijn Kaliapparaat zette dit proces in gang. Al snel maakte hij al het testmateriaal dat hij nodig had, voor welke vraag zijn vruchtbare geest ook wilde beantwoorden.
Justus von Liebig is een van de grootste namen in de vestiging van scheikunde als wetenschap. Zijn gevoel voor organisatie en zijn intuïtieve opbouw van analytische processen vormen de basis van elk type scheikundestudie.
Wat is analytische chemie?
We gaan nu van Justus von Liebigs wijdverbreide manier van analyseren naar de gerichte studie van analytische chemie. Dankzij zijn nuchtere onderwijsstijl kunnen we dit veeleisende vakgebied nauwkeurig definiëren.
Deze tak van scheikunde richt zich op het definiëren van materie, de eigenschappen ervan en de hoeveelheid die aanwezig is.
Maar we weten allemaal dat er meer dan één manier is om ergens naar te kijken. Zelfs naar chemische moleculen. In feite bestudeert deze wetenschap materie via vier mogelijke invalshoeken.
Wat zijn de vier soorten analytische chemie?
Kwalitatief
- Identificeert de geanalyseerde stof
- Beschrijft de eigenschappen
- Speculeert over mogelijke toepassingen
Kwantitatief
- Beschrijft hoeveel van de stof aanwezig is
- Noteert absolute en relatieve hoeveelheden
- Specificeert het percentage van de bestanddelen
Instrumenteel
- Gebruikt gespecialiseerde apparatuur
- Levert uiterst precieze resultaten
- Gebruikt statistiek om de mate van nauwkeurigheid te schatten
Bioanalytisch
- Past analytiek toe op biologische materie
- Onderzoekt stoffen in biologische monsters
- Rapporteert de bevindingen
Zoals onze uitgelichte chemicus terecht geloofde, is de eerste stap in de analyse van een stof het scheiden in componenten. Hoewel dit niet als aparte tak van de analytische chemie wordt gezien, vormt scheiding een cruciale stap in dit proces.
Wat doen analytisch chemici?
Met de uitleg uit de vorige paragraaf heb je waarschijnlijk al een idee van het werk van analytisch chemici. Ook in medische en politieseries zie je aspecten van analytische chemie terug.
Die programma’s gaan echter niet in op de wetenschap zelf. Ze gooien enkel termen als ‘massaspectrometer’ en ‘DNA-handtekening’ rond.
De chemicus die een massaspectrometer gebruikt, specialiseert zich waarschijnlijk in instrumentele analytische chemie. Zijn of haar taak is het onderzoeken van monsters met behulp van de apparatuur waarop ze getraind zijn.
Vergelijk het met het werk van een röntgentechnicus. Ze bedienen de apparatuur en voeren vaak een eerste analyse uit.
De chemisch analist traint met meerdere soorten instrumenten, waaronder:
- Colorimeter
- Verschillende spectrometers
- Polarimeter
- Refractometer
- Chromatografieapparatuur
- Diverse microscopen
- Spectrofotometers
- Deeltjesgrootte-analysatoren
Statistiek beheersen
Omdat zoveel in de analytische chemie draait om statistische metingen, moet de analytisch chemicus een gedegen kennis van statistiek hebben.
Ze passen statistische hulpmiddelen toe op analytische technieken om ervoor te zorgen dat hun gegevens zowel betrouwbaar als reproduceerbaar zijn.
Dit is een veeleisende wetenschap, waarin onzekerheid altijd meespeelt. Deze chemici moeten de mate van nauwkeurigheid van hun resultaten bepalen. De gevolgen van onnauwkeurigheid kunnen ernstig zijn, gezien de brede toepassing van dit vakgebied in verschillende sectoren.
Wat te doen met een diploma analytische chemie
Analytisch chemici werken in medisch onderzoek en in de geneeskunde. Ze zijn ook actief in de industrie, met name in de farmaceutische, agrarische en chemische sector wat je ook soms ziet bij de fysische chemie.
Daarnaast vinden we analytisch chemici vaak in kwaliteitscontrolefuncties. Hun taken omvatten het testen van producten op zuiverheid en chemisch evenwicht, en het controleren of ingrediënten in de juiste verhoudingen aanwezig zijn.
Een kwaliteitscontrolefunctie kan ook bestaan uit het inspecteren en kalibreren van de apparatuur die voor die testen wordt gebruikt.
Het is niet ondenkbaar dat analytisch chemici nieuwe testen of zelfs apparatuur uitvinden.
Justus von Liebig is niet de enige chemicus die nieuwe apparaten mocht uitvinden. Als analytisch chemicus kun je procedures moeten aanpassen om onbekende stoffen te testen. Soms moet je zelfs een apparaat ontwerpen, bouwen of samenstellen om aan de behoefte te voldoen.
Over publiceren
Analytische chemie is geen vakgebied van “één keer leren en klaar”. Zodra je een diploma in analytische chemie behaalt, moet je voortdurend op de hoogte blijven van de literatuur. Je leest over nieuwe procedures en apparatuur, nieuwe onderzoeksmethoden en opmerkelijke ontdekkingen.
Publiceren is in dit vakgebied niet zo cruciaal als in bijvoorbeeld de biochemie. Toch draagt het schrijven van artikelen bij aan de vooruitgang van de wetenschap. Daarom publiceren analytisch chemici regelmatig hun bevindingen.
Banen in de analytische chemie
Het studeren van welk type scheikunde dan ook geeft je overdraagbare vaardigheden die in vrijwel elke werkomgeving van pas komen. Denk aan kritisch denken en probleemoplossend vermogen, logisch redeneren en effectief communiceren.
Je gespecialiseerde opleiding als analytisch chemicus bereidt je voor op werk in diverse sectoren. Toch zul je het grootste deel van je tijd in een laboratorium doorbrengen. Het verschil in laboratoriumwerk zit hem in het doel ervan.
Kwaliteitscontrolefunctionaris
Deze professionals houden toezicht op het gehele productieproces. Ze inspecteren grondstoffen en testen materialen in elke fase van de productie, tot en met de eindproducten, die ze ook testen.
Veel grote producenten hebben laboratoria op locatie. Je kunt dus werken voor een bedrijf of voor een testdienst die daar is toegewezen. Afhankelijk van wat er geproduceerd wordt, kan je apparatuur variëren van eenvoudige micrometers en microscopen tot geavanceerde scheiders.
Forensisch wetenschapper
Eerder noemden we misdaadseries op tv, en dat was niet zomaar. Een forensisch wetenschapper analyseert bewijs zoals bloed, aarde en vezels om de samenstelling en mogelijke herkomst te bepalen.
Ze schrijven rapporten over hun bevindingen en kunnen zelfs in de rechtszaal getuigen. Hun werk helpt misdaden op te lossen en, nog belangrijker, onschuldigen vrij te pleiten. Forensische wetenschap laat goed zien hoe cruciaal nauwkeurigheid is. Mensenlevens staan op het spel.
Medische wetenschap
Binnen dit vakgebied hebben analytisch chemici meerdere opties. Ze kunnen artsen helpen bij het stellen van diagnoses of werken in de farmaceutische industrie. In die laatste context spelen kwaliteitsborging en kwaliteitscontrole de hoofdrol.
Voor de eerste optie helpt het testen van patiëntmonsters en het samenvatten van resultaten patiënten weer gezond te worden.
Overheidsfuncties vormen een andere toepassing van analytische chemie binnen de medische wereld. Het volgen en monitoren van ziekte-uitbraken maakt intensief gebruik van statistiek. Ook het opsporen van verontreinigingen en het herleiden naar de bron is een belangrijke taak van deze chemici.
Ondernemer
Commerciële DNA-testbedrijven waren ooit slechts een idee, dat een ondernemend team wist uit te bouwen tot een miljardenbusiness. Andere ondernemingen (zoals Theranos) waren minder succesvol.
Toch tonen hun enthousiaste publieke ontvangst, en de successen van de geslaagde bedrijven, het potentieel van dit vakgebied aan.
Analytische chemiebanen in Nederland en daarbuiten zijn volop beschikbaar. Of je nu in academisch onderzoek blijft, medische analyses doet of voor overheid of industrie werkt, er zijn talloze mogelijkheden om je stempel te drukken op deze wetenschap.
Je kunt je zelfs specialiseren in de studie van anorganische chemie, door materialen te onderzoeken om nieuwe verbindingen te creëren met industriële toepassingen. Er is nog veel dat we niet weten over onze natuurlijke wereld. Jouw opleiding als analytisch chemicus kan ons helpen die beter te begrijpen.
Vond je dit artikel leuk? Laat een beoordeling achter!
Laden...
