當實驗室得到一種未知物質時,他們如何找出它是什么?
這聽起來很奇怪,但這種問題實際上是化學家可以回答的更困難的問題之一。我讓工程師帶著泡沫聚苯乙烯咖啡杯和棕色粘液來到我的實驗室,并提出了這個問題。
在運行任何測試或分析之前,獲取樣本的歷史記錄非常重要。背景故事與分析一樣重要。它從哪里來的?有多少?它周圍的環境如何?它是稀有的還是獨一無二的 它有幾歲了?回答這些問題有助于建立一個框架來決定如何測試樣本。如果它來自工廠,則可能與工廠的活動有關。如果來自農場,它可能與農業活動有關。例如,您不會將月球巖石溶解在硝酸中進行分析!你不再有月球巖石,而且它們很難得到!在那個棕色粘液的情況下,它在工廠走廊的地板上,有部分痕跡。
第一步應該是簡單且非破壞性的。如果它是濕的,只需在其上放上 pH 試紙即可。知道它是酸性的、堿性的還是中性的可以縮小它的范圍。或者使用 X 射線熒光等技術。您會看到其中含有鎂以上的元素。紅外線會給你一個分子指紋,給出官能團和光譜。可以與庫匹配。商業的有 20 萬種化合物。實驗室根據自己的經驗和非市售的研發材料建立了自己的實驗室。
拉曼是??另一種。它適用于紅外線不易識別的材料,并為水基溶液提供良好的數據,并且可以透過玻璃查看,因此如果容器存在潛在危險,則無需打開容器。
在這種情況下,粘性物質的 pH 值為 0。紅外線和鉆石 ATR 給出了廣泛的禁令。檢查了良好的 Rhin pH 值,否則它可能會損壞彈性較差的紅外晶體窗。將其干燥并與硫酸鹽材料匹配。干燥樣品(濕掉薄塑料樣品膜)上的 XRF 僅顯示硫。看起來很像硫酸消化的有機物。
現在,這是實驗室前往現場并提出更多問題的地方。走廊將酸洗槽工藝與零件制造連接起來。沿著走廊走,看到了更多,更小的點和 pH 試紙顯示低 pH 值。去了room.wherr零件被存放。有些架子上有同樣的殘留物滴落。工廠里沒有人想說什么。酸浴沒有正確再循環,底部架子從罐底部拾取殘留物。
關鍵是識別未知數就像解開謎團一樣,您要做的不僅僅是分析。您還必須提出正確的問題并了解樣本的歷史和背景。如果它是生物的,化學分析會讓你走到這一步(樣品含有 C、H、N、O 并且是濕的并且有一些蛋白質外觀的東西)。上下文告訴您生物實驗室是正確的地方。