Kapitel 9 - Analytisk kemi

Question 1

Vad är viktigt att tänka på vid provtagning?

Answer 1

Att provet representerar helheten, att den är representativ

Question 2

Vad menas med att noggrannheten inte är större än den svagaste länken?

Answer 2

Att mäter upp ett prov med noggranheten +-1mg men har en detektionsmetod som endast har en noggranhet på +-1g så blir noggranheten endast +1g.

Question 3

Vad är ett systematiskt fel?

Answer 3

Ett fel som gäller för alla analyser ex. fel på våg. Går att kompensera för. Svåra att upptäcka.

Question 4

Vad är ett slumpmässigt fel?

Answer 4

Ett fel som endast dyker upp i några/något utav proven och ger avvikande resultat.

Question 5

Vilka är de olika stadierna i en analys?

Answer 5

Provtagning, provberedning, separation och detektion.

Question 6

Vad är en intern standard?

Answer 6

Ex. ett känt ämne som man vet koncentrationen av som man kan stämma av och se om allt fungerar (ex. lika stora förluster efter sepration).

Question 7

Vad menas med precision och riktighet?

Answer 7

Precision är hur reproducerbart resultatet är. Riktighet är hur bra mätvärdet stämmer överens med verkligheten.

Question 8

Vilka olika metoder finns för analys av oorganiska ämnen?

Answer 8

Titrering, jonselektiva elektroder, utfällningsreaktion, Atom(absorption|emission)spektrometri, röntgenkristallografi.

Question 9

Hur går permanganattitrering till?

Answer 9

Permanganatjoner tillsätts till järn(II)joner och reduceras samtidigt som järn(II)joner oxideras till järn(III)joner. När inga fler järn(II)joner finns kvar ger de kvarblivande permanganatjonerna lösningen en svagt rosa färg (de är egentligen lila)

Question 10

Hur fungerar en pH-elektrod?

Answer 10

Två elektroder och den ena har kontakt med oxoniumjoner och skapar därför en spänning.

Question 11

Hur fungerar AAS, respektive AES?

Answer 11

AAS fungerar som så att metalljoner hettas upp och övergår då till oladdad form och bestrålas med olika våglängder och ger ett absorptionsspektrum. AES fungerar som så att man hettar upp metalljoner och när elektronerna sedan faller tillbaka så ger de ifrån sig ljus -> emissionspektrum.

Question 12

Vad/hur bildas kristaller?

Answer 12

Kristaller bildas av joner (atomer/molekyler) som förekommer i upprepande mönster, ofta har bindingarna avståndet 0,1nm.

Question 13

Hur går röntgenkristallografi till?

Answer 13

Man skickar röntgenstrålar på en kristall och bindingarna blir som ett gitter och ger ett diffraktionsmönster (strålarna böjs av) och ger därmed svar om hur kristallens struktur ser ut.

Question 14

Vad är kromatografi?

Answer 14

Kromatofrafi är en grupp sperationsmetoder som går ut på att man har en mobli fas och en stationär fas. Ämnen seprerar sedan eftersom de alla går igenom den mobila fasen men vissa ämnen binder mer eller mindre till den stationära fasen och tar därför längre tid.

Question 15

Vad för ämnen ingår i tunnskiktskromatografi (TLC)

Answer 15

En platta av plast/glas har ett tunt skikt av cellulosa/kiseldioxid (stationär fas) och är löningsmedlet (mobil fas) en vätska. Alltså är det en form av LC (vätskekromatokrafi)

Question 16

Hur går TLC till?

Answer 16

Man sätter ut droppar av proverna längst ner på plattan. Sedan ställer man plattan med stationära fasen i ett kärl med den lösningsmedlet (mobila fasen) och då klättrar lösningsmedlet upp genom stationära fasen och tar då med sig proverna och sedan avslutas det genom att ta upp plattan ur lösningsmedlet för då slutar klättringen.

Question 17

Varför har man en hårt packad kolonn i HPLC?

Answer 17

För att få stor area på stationära fasen (många små porösa partiklar -> stora area) och för att ju lägre hastighet på kromatografin desto bättre separation (till en viss grad)

Question 18

Hur och varför vill man kunna ändra på den mobila fasen i HPLC?

Answer 18

För att kunna mäta många olika ämnen så varierar man mobila fasens sammansättning genom att variera inslag av olika pumpar.

Question 19

Hur går HPLC till?

Answer 19

Man pumpar genom den mobila fasen eftersom den inte kan rinna genom kolonnen själv och sedan går outputen under en detektor.

Question 20

Hur fungerar gaskromatografi (GC)

Answer 20

Man har en stationära fas i form av väteskefilm på insidan av en tunn kolonn (kapillärkolonn ofta hoprullad till spiral) och en mobil fas i form av en inert gas (ex. N2 eller He). Ämnena förångas sedan och förs genom kolonnen med inerta gasen. Beroende på kokpunkt så löser ämnena vid olika temperaturer i den stationära fasen.

Question 21

Vad menas med retentionstid?

Answer 21

Den tid det tar för ett ämne att passera kolonnen (beroende på hur den binder till stationära fasen).

Question 22

Vad är ett kromatogram?

Answer 22

En graf på detektorns (till en kromatograf) utslag. Arean under topparna ger mängden på ämnet.

Question 23

Vad gör en spektrofotometer?

Answer 23

Den mäter koncentrationen av ett ämne via mätning av absorbans. Ju högre koncentration desto mindre ljus släpps igenom.

Question 24

Hur/vad är absorbans?

Answer 24

Absorbans är den ljusintensitet som går igenom ett prov I, jämfört med ursprungliga ljusintensiteten I₀.

A=lg(I₀ / I)

Question 25

Vad är Lambert-Beers lag?

Answer 25

A = E • l • c.

Där E är en proportionalitetskonstant, specifik för varje ämne.

l är lösningens skikttjocklek.

c är ämnets koncentration.

E • l är alltid konstant vid mätning.

Question 26

Hur går spektrofotometri till?

Answer 26

Man mäter absorbans vid olika vågländer och väljer en våglängd där absorbansen är hög. Sedan mäter man koncentrationen för kända koncentrationer av ämnet och utifrån det får man en kurva (linje) som kan användas för att bestämma okända koncentrationer.

Question 27

Vilket typ av ljus (och varför) absorberar arener?

Answer 27

De har delokaliserade elektroner i dubbelbindningar och absorberar därför UV-ljus

Question 28

Hur fungerar spektroskopi?

Answer 28

Konjugerade dubbelbindingar tar upp ljus av olika våglängder beroende på antalet konjugerade dubbelbindnigar.

Question 29

Hur fungerar infraröd spektroskopi?

Answer 29

Man bestrålar moloekylföreningar med infrarött ljus och då absorberar bindingarna det och börjar vibrera. Vilken våglängd som får vilka bindningar att vibrera beror på bindningens styrka och massan av atomerna som är bundna.

Question 30

Hur vibrerar olika bindingar/molekyler i IR spektroskopi?

Answer 30

Bindingar till lätta atomer vibrerar med hög frekvens och absorberar därför vid de högsta frekvenserna (kortaste våglängderna)

Starkare bindingar vibrerar vid högre frekvenser (stark fjäder kräver mycket energi men vibrerar mer)

Question 31

Vad menas med fingerprintområde inom IR spektroskopi?

Answer 31

Område vid låga frekvenser som är väldigt unikt för varje förening och kan därför användas för identifiering.

Question 32

Hur fungerar masspektrometri (MS)?

Answer 32

Inom masspektrometri rycks en elektron loss från förening man studerar (med samma massa) som sedan sönderfaller i mindre joner/neutrala fragment. Massan mäts sedan av jonerna och då kan man genom att veta hur ämnen sönderfaller, lägga ihop pusslet om vilka massor som motsvarar mot vilka joner.

Question 33

Vad är GC-MS?

Answer 33

Gaskromatografi i samband med massspektrometri. Det gör så att små mängder av ämnen kan separeras och föras in i masspektrometern (eftersom den klarar väldigt små mängder prov)

Question 34

I vilken ordning kommer föreningar ut ur en gaskromatograf?

Answer 34

Den som är flyktigast. (ex. lättaste alkanerna först)

Question 35

Hur fungerar NMR spektroskopi?

Answer 35

Kroppen sätts i ett starkt magnetiskt fält och bestrålas med radiovågor. Protoner i vävnaderna absorberar då strålningen (främst vatten och fett som har mycket väte) och vänder sig antiparallelt när exakt den mängd energi som skiljer parallella positionen från den antiparallella positionen mottas. När dessa antiparallella väteatomer “flippar” tillbaka sänder de ut strålning av samma energidifferens.

Question 36

Vad beror resonansfrekvensen av i NMR-spektroskopi?

Answer 36

Den beror på vilka atomer som omger protonen (som då ställt sig antiparallellt och sedan flippat tillbaka) och därmed vilka grupper den ingår i. Större toppar i grafen -> större mängd väte.

Question 37

Hur fungerar gelfiltrering?

Answer 37

Polysackarider (stationär fas) bildar gelkorn som mindre molekyler tränger in i och saktas därmed ner. Större molekyler går snabbare igenom.

Question 38

Varför används gelfiltrering för att avsalta proteiner?

Answer 38

För att salterna, som är små molekyler - lösta i vatten, enkelt går in i gelmolekylerna medan proteinerna går rakt igenom (i alla fall fortare)

Question 39

Hur kan gelfiltrering användas för att bestämma molmassan?

Answer 39

Ämnen från samma ämnesklass har ofta molmassan proportionell mot molekylstorleken. Större molekyler tar kortare tid i gelfiltrering och har därmed större molmassa.

Question 40

Vad är ett antigen?

Answer 40

Ett specifikt ämne som antikroppar binder till.

Question 41

Vad är en immunologisk analysmetod?

Answer 41

En analysmetod som använder antikroppar eftersom man kan framställa (via cellkulturer, djur eller bakterier) antikroppar som kan binda till nästan vilket antigen som helst.

Question 42

Hur går ELISA till?

Answer 42

Man lägger i antikroppen i botten av en brunn så att det fäster och häller sedan i provet. Om antigenet finns, binder det till antikroppen och sitter då fast. Då tillsätts en ny antikropp med ett enzym som ger färgreaktion mot antigenet.

Question 43

Hur fungerar graviditetstest?

Answer 43

När man är gravid stiger halten hCG hormon i kroppen det syns i urinet. Teststickan doppas därför i urinet och stickan har antikroppar med ett färgämne som endast syns om mängden hCG är stor.

Question 44

Hur visas resultatet i ett graviditetstest?

Answer 44

Med hjälp av kapillärkraft stiger urinet upp i stickan och vid första anhalten binds endast antikroppar som bundits till hCG. Vid andra anhalten binds alla antikroppar (kontroll om provet fungerar)

Question 45

Hur fungerar en enzymanalys?

Answer 45

Ett syntetiskt substrat tillsäts som sedan kan detekteras huruvida det reagerade med enzymet eller ej. Eller så reduceras ex. ett enzym och sedan kan detta reducerade enzym reducera järnjoner (själv oxideras) och dessa järnjoner kan sedan bilda en spänning när de oxideras tillbaka via en elektrod.

Question 46

Hur fungerar flourescens?

Answer 46

Vissa ämnen exciteras av UV-strålning och när de återgår direkt från hög energinivå till en låg energinivå sänds ljus ut.

Question 47

Hur fungerar flourescerande analyser?

Answer 47

Ett syntetiskt flourescerande ämne binder in till en molekyl och när det belstrålas med UV-stråling lyser det. På så sätt kan man detektera olika reagenser.

Question 48

Hur fungerar elektrofores?

Answer 48

Eftersom DNA är joner så vandrar dem i elektriskt fält. DNA molekyler sätts på gelen och fosfatgruppen är negativ och går därför mot anoden. Kortare molekyler tränger snabbare igenom gelens nätverk. Elektroforesen avstannas genom att strömmen slås av.

Question 49

Hur bildas gelen i gelelektrofores?

Answer 49

Den stationära fasen i gelelektrofores är en polymer (ofta kolhydraten agaros) som bildar nätverk som i sin tur bildar gel med vattenmolekyler i mobila fasen som är en buffert. När detta sker blir den geléaktig.

Question 50

Hur fungerar PCR?

Answer 50

Två primers (en i början, respektive slutet) fästs på DNA-kedjan och sedan tillsätts DNA-polymeras och en massa kvävebaser och då replikeras DNA

Question 51

Vad är en primer?

Answer 51

Nukleinsyror av ca 20 nukleotider som visar DNA-polymeras var den ska börja och sluta replikering.

Question 52

Vilken roll spelar temperaturen vid DNA-replikation?

Answer 52

Ju högre temperatur desto längre sekvenser av komplementära kedjor behövs för att 2 DNA strängar ska bindas till varandra.

Question 53

Hur används PCR för att masskopiera DNA?

Answer 53

Man hettar upp DNA:et till 96 grader C. Då bryts vätedbindningarna och man får enkelsträngad DNA som sedan kan kopieras med hjälp av primers som binder in vid viss temperatur.

Question 54

Hur används PCR för att fastställa om man har en viss gen?

Answer 54

Primers binder endast in till en viss sekvens så kommer inga DNA att kopieras om denna sekvens inte finns. Alltså kan man köra PCR med en viss primer för att få reda på om personen har genen eller ej.

Question 55

Hur fungerar arrayteknik?

Answer 55

Man skapar flera små glasplattor med DNA-bitar på (array) och tillsätter sedan RNA. Om DNA bitarna har komplementära baser någonstans på RNA molekylen så binder de och då kan de detekteras med hjälp av flourescens (endast om DNA strängen binder in till RNA:et).