Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 24-01-2022

Analyse

betekenis & definitie

(1 filosofie) betekent in het algemeen ontleding, als tegenstelling tot synthese*, opbouw, samenstelling. In de Kennisleer* en methoden-leer der wetenschappen (Logica* ) betekent dienovereenkomstig analytische methode het uitgaan van een gegeven geheel, dat in zijn bestanddelen wordt ontleed.

Voorts wordt het woord ook wel gebruikt, bijv. in de psychologie, om de onderstelling aan te geven, dat de ontleding van elke complexe gegevenheid op laatste enkelvoudige elementen moet stoten. In de kennisleer van Kant* speelt de tegenstelling van analytisch en synthetisch oordeel een grote rol. In het eerstgenoemde is het predicaat in het subject verborgen aanwezig; in het tweede wordt daarentegen een eigenschap aan het subject nieuw toegekend. In de psychologie heeft analyse of psycho-analyse de speciale betekenis van de techniek, waarmede Freud, zijn leerlingen en verwante scholen (Dieptepsychologie*) tot de onbewuste ondergrond der bewustzijnsverschijnselen trachten door te dringen.(2 qualitatieve chemische). Deze heeft ten doel, na te gaan, welke elementen, atoomgroepen of chemische verbindingen in een ter onderzoek aangeboden stof aanwezig zijn (qualitatieve chemische analyse), om eerst daarna te bepalen, hoeveel van elk aanwezig is (quantitatieve chemische analyse). Toch kan ook de eerste zich niet geheel onthouden van het geven van enig quantitatief inzicht. Ten minste zal zij dienen aan te duiden of het gevonden element enz. als hoofdbestanddeel, als nevenbestanddeel, dan wel in slechts uiterst geringe hoeveelheden (sporen) aanwezig is. In een geheel onbekende stof dient uit de aard der zaak de qualitatieve analyse aan de quantitatieve vooraf te gaan. Hun beider ontstaan, afgezien van enkele geïsoleerde pogingen reeds in de grijze oudheid, is voornamelijk te danken aan het werk van twee metallurgen uit de 16de eeuw, Agricola en Biringuccio, die de toen gebruikelijke ertsen onderzochten, ten einde na te gaan, welke hoeveelheden metaal daaruit waren te wachten.

Daarna hebben o.m. Boyle, Bergman, Lavoisier, Gay-Lussac, Berzelius, Klaproth, Rosé, Behrens, Fresenius (vader en zoon), Treadwell, Pregl, Emich en Feigl grote verdiensten voor hun ontwikkeling gehad.

In de loop van de tijd is de hoeveelheid stof, waarmede de analyse werd uitgevoerd, regelmatig gedaald; van enkele kilogrammen in de 16de eeuw is zij omstreeks igoo gestabiliseerd op hoeveelheden van enkele honderden milligrammen tot enkele grammen. Men onderscheidt deze stijl, de macro-analyse, wel van de micro-analyse, die voor zover het de qualitatieve analyse betreft, vooral door Behrens (Delft) omstreeks 1890, en voor zover het de quantitatieve analyse betreft, vooral door Emich en door Pregl (Oostenrijk) is ingevoerd en waarbij met hoeveelheden van enkele milligrammen wordt gewerkt. Daarnaast komt in de iaatste jaren meer en meer de semi-micro-analyse naar voren, die van bijv. 10-30 mg uitgaat.

De qualitatieve analyse vervalt in haar moderne vorm in hoofdzaak in twee bewerkingen, een min of meer systematische analyse, gebaseerd op groepscheidingen en een aantal daaraan aangepaste identiteitsreacties. Aan de systematische analyse gaat voor geheel onbekende stoffen als regel nog een vooronderzoek met eenvoudige hulpmiddelen vooraf.

Een van de belangrijkste onderdelen van het vooronderzoek is het onderzoek op de kool met behulp van de blaaspijp. Men brengt daarbij een weinig van de te onderzoeken stof, meestal gemengd met soda, in een kuiltje van een stuk houtskool en gloeit haar door aanblazen met de blaaspijp in een Bunsen-vlam. Verschillende metalen kunnen dan door het optreden van metaalkorrels en witte of gekleurde beslagen, dit zijn aanslagen van gevormde oxyden rondom de verhitte plaats, worden herkend. Voorts brengt men een weinig van de stof. gemengd met zoutzuur, aan een platinadraad in een kleurloze Bunsen-vlam. De wellicht optredende vlamkleuringen zijn kenmerkend voor verschillende metalen. Evenzo noteert men, of een weinig van de stof het vermogen bezit om aan een parel, gesmolten aan een platinadraadje uit borax of phosphorzout, een karakteristieke kleur te geven. Ten slotte omvat het vooronderzoek gewoonlijk nog het verwarmen van de stof met verdund en sterk zwavelzuur, waarbij men let op het optreden van gassen, dampen, sublimaten enz.

Na enige andere voorbereidende bewerkingen wordt de stof in oplossing gebracht, zo mogelijk in water; zo niet, dan in zoutzuur en zo ook dit niet gelukt, in koningswater. De daarin nog onoplosbare rest wordt op afzonderlijke wijze onderzocht, nadat zij door de zgn. ontsluiting in oplosbare verbindingen is overgevoerd.

Bij de dan volgende systematische analyse der metalen of kationen tracht men deze allereerst met behulp van een klein aantal reagentia in enkele groepen te scheiden. Reeds sinds het einde van de 18de eeuw (T. O. Bergman) vormen het zwavelwaterstof en de sulfiden de belangrijkste groepreagentia. De metalen worden daardoor onderscheiden in zodanige, waarvan de sulfiden onoplosbaar zijn in verdunde minerale zuren, andere waarvan deze zouten slechts in neutraal of alkalisch milieu onoplosbaar zijn, weer andere, die in een overmaat ammoniumsulfide oplossen en ten slotte een groep, waarvan de sulfiden ófwel in water oplosbaar zijn óf daardoor worden ontleed. Naast deze belangrijkste groepreagentia komen dan nog vnl. zoutzuur, kaliumhydroxyde, ammoniak en ammoniumcarbonaat als zodanig in aanmerking. Door Schoorl (Utrecht) is daaraan nog het aluminium toegevoegd, waardoor de metalen kunnen worden gescheiden in twee groepen, één groep van metalen, die edeler zijn dan het aluminium en die daardoor dus uit hun oplossingen op dit metaal worden afgescheiden, en een tweede groep, die minder edel zijn en die dus niet neerslaan.

Als identiteitsreacties, gebruikt voor het met zekerheid identificeren van de metalen, gewoonlijk binnen het kader van een bepaalde groep, komen thans in hoofdzaak twee types van reacties in aanmerking:

a.: de microscopische reacties, voor een belangrijk gedeelte afkomstig van Behrens (Delft). Hierbij wordt in een kleine druppel van de te onderzoeken oplossing het metaal overgevoerd in typisch gekristalliseerde verbindingen, die onder het microscoop kunnen worden herkend. Deze microscopische analyse, veelal ten onrechte qualitatieve micro-analyse genoemd, heeft vooreerst het voordeel, dat zij ons in staat stelt zeer geringe hoeveelheden stof te herkennen, niet zelden zelfs minder dan i y (= 1/1 000000 gram), maar bovendien biedt zij ook een bijzonder grote mate van zekerheid. Haar goed gebruik vraagt evenwel nogal wat ervaring en bovendien is ze niet voor alle metalen even goed bruikbaar. Er is dus nog plaats voor een andere groep identiteitsreacties, nl.:
b. de druppelreacties (stillireacties, spot-tests) voor welker ontwikkeling vooral Feigl (Wenen) grote verdienste heeft verworven. Hierbij gebruikt men meestal — doch niet uitsluitend — organische reagentia, die met verschillende metalen zodanig intensieve kleureffecten geven, dat het mogelijk en zelfs aanbevelenswaardig wordt, de reactie met slechts één enkele druppel van de te onderzoeken oplossing uit te voeren. Deze wordt daarbij gewoonlijk óf op een stukje filtreerpapier óf in een kuiltje van een porseleinen „druppelplaat” gebracht. Waar bovendien bij deze wijze van werken als regel het filtreren door het centrifugeren wordt vervangen, is een geheel nieuwe stijl van werken ontstaan, die men als „semi-micro” kan aanduiden.

Bij de qualitatieve analyse der zuurresten of anionen, die als regel volgt op die der metalen, wordt veel minder systematisch te werk gegaan. Wel is waar zijn er verschillende groepscheidingen voor de zuurresten beschreven en in gebruik geweest, doch zij zijn minder effectief dan bij de metalen. Meestal volstaat men er dan ook mede, meer incidenteel op de aanwezigheid van een aantal zuurresten te reageren met daartoe geëigende identiteitsreacties, hetzij in de oorspronkelijke stof, hetzij in een soda-extract daarvan.

Nog veel minder systematisch ontwikkeld is de kwalitatieve analyse der organische producten. Deze vervalt in het aantonen van bepaalde elementen daarin, koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, halogenen, zwavel, etc., en in het aantonen van bepaalde atoomgroepen of bepaalde verbindingen. Voor het eerste onderdeel staan ons geheel bevredigende werkwijzen ten dienste, voor het tweede vooralsnog niet. Immers ondergaan de eigenschappen van bepaalde atoomgroepen in organische verbindingen zó sterk de invloed van naburige groepen, dat een reactie wel dikwijls een grote mate van waarschijnlijkheid oplevert, maar zelden of nooit volstrekte zekerheid. En in ieder geval mag het uitblijven van een reactie als regel niet als bewijs gelden voor de afwezigheid van een bepaalde groep. De organische analyse kan daarom nog niet buiten de klassieke hulpmiddelen als smeltpunts-, kookpunts-, dichtheids- en brekingsindex-bepaling ter herkenning van bepaalde chemische individuen en de overvoering van onbekende stoffen langs praeparatieve weg in andere, waarvan de physische constanten bekend zijn.

PROF. DR C. J. VAN NIEUWENBURG

Lit.: G. J. van Nieuwenburg, Qualitatieve chemische analyse (Amsterdam 1945); Behrens-Kley, Mikrochemische Analyse (Leipzig 1921); F. Feigl, Qualitatvie analysis by Spot-tests (Amsterdam 1939); N. Schoorl, Organische analyse, 3 dln (Amsterdam 1935-1941).

(3 quantitatieve chemische). Na de qualitatieve analyse kan worden overgegaan tot de quantitatieve analyse. Het hangt er nu van af in hoeverre de directe bepaling van enig bestanddeel gestoord wordt door de andere componenten. In het algemeen tracht men deze zo mogelijk zonder voorafgaande scheiding achtereenvolgens afzonderlijk in moeilijk oplosbare verbindingen om te zetten om deze dan af te filtreren en na uitwassen te drogen of te gloeien en te wegen. Deze methoden door weging, die nog voor ieder element kunnen verschillen naar gelang van de omstandigheden en de aard der andere componenten, worden samengevat onder de gravimetrie* of gewichtsanalyse. Sneller maar niet steeds met voldoende nauwkeurigheid, zijn de bepalingen, waarbij het tijdrovende wegen is vervangen door het afmeten van vloeistoffen in een gegradueerde buis of buret *.

Men voegt zoveel toe als nodig blijkt om met de te bepalen component te reageren; zo zal men bijv. de hoeveelheid zuur afmeten, die net nodig blijkt om een alkalische oplossing te neutraliseren (titreren). Meestal wordt een indicator* aan de oplossing toegevoegd, die bijv. van kleur verandert, wanneer het aequi valentie-punt bereikt is. Deze methoden vallen onder de maatanalyse* of volumetrie.

In vele gevallen worden speciale methoden toegepast, zoals het meten van de kleurintensiteit bij gekleurde stoffen of nadat de te onderzoeken stof omgezet is in een gekleurde verbinding, soms ook door de troebêling te meten, die is ontstaan door een onoplosbaar product dat gevormd is (z colorimetrische en nephelometrische analyse).

Ook uit het spectrum, hetzij verkregen door de stof in een vlam of electrische boog te brengen, hetzij uit het absorptiespectrum van een vloeistof of gas kan de samenstelling worden afgeleid (z spectrografische analyse).

Op de electrische potentiaal van een electrode, in de oplossing gedompeld, berust depotentiometrische analyse*.

PROF. DR C. J. VAN NIEUWENBURG

Lit.: I. M. Kolthoff en E. B. Sandell, Textbook of quantitative inorganic analysis (New York 1936); W. D. en F.

P. Treadwell, Lehrbuch der analytischen Chemie, 2 dln, Leipzig, ook in Fr. en Eng. vertaling; W. W. Scott’s Standard methods of Chemical analysis (5de druk, 2 dln, New York); B. J. V. Cuvelier, Kwantitatieve analytische chemie, Theoretische beschouwingen (Antwerpen 1937); id., Kwalitatieve analytische chemie, Theorie en Praktijk (Antwerpen 1935).

(4 thermische). Onder thermische analyse verstaat men, in de physische chemie, een methode waarbij wordt nagegaan hoe zich de temperatuur wijzigt te midden van een hoeveelheid stof, wanneer deze in een bad met langzaam stijgende of dalende temperatuur wordt geplaatst (opwarmings- en afkoelingskromme, temperatuur tijdlijn). Toegepast op een enkelvoudige stof zal de verkregen curve een gedeelte van constante temperatuur tonen bij de temperatuur van een eventueel smeltpunt of overgangspunt, doordat bij opwarming de toegevoerde warmte opgenomen wordt door het smelt- of overgangsproces, totdat dit geheel is voltooid, waarna opnieuw de temperatuur stijgt. Bij mengsels van een of meer stoffen kan door thermische analyse het phasendiagram phasen leer) worden afgeleid uit de knikken en horizontale gedeelten in de opwarmings- en afkoelingskrommen van mengsels met verschillende samenstelling. De thermische analyse is in het bijzonder ook van belang voor de kennis van de legeringssys temen.

Thermische analyse van het smelten is ook één van de beste methoden ter controle op de volkomen zuiverheid van een stof, welke in een volkomen scherp smeltpunt tot uitdrukking zal komen.

Bij de uitvoering van de thermische analyse wordt in een liefst niet te geringe hoeveelheid van het mengsel een thermometer of thermo-element geplaatst, waarna het geheel, bijv. door een luchtmantel hiervan geïsoleerd, in een wijd vat wordt geplaatst en dit weer in een bad, eveneens van een thermometer voorzien. Terwijl het buitenbad zeer langzaam en regelmatig in temperatuur stijgt of daalt, wordt met kleine tussenpozen telkenmale de temperatuur van het stofmengsel afgelezen. Deze aflezingen worden, evenals van de thermometer in het buitenbad, in een grafiek uitgezet als functie van de tijd. PROF. DR J. A.

A. KETELAAR

(5 muziek) betekent in het algemeen de ontleding van een compositie t.a.v. een bepaald technisch onderdeel. Men spreekt van melodische analyse, harmonische analyse enz. Zonder nadere aanduiding wordt echter in de muziek onder analyse verstaan de leer van de muzikale vormen, de ontleding van de bouw tot in de kleinste bouwstenen: de motieven en motieffragmenten (£ muziek, vormleer).

(6 wiskunde). In de oorspronkelijke betekenis van het woord (t.w. ontleding, in tegenstelling tot synthese, d.i. samenstelling) wordt deze term in de wiskunde tegenwoordig vrijwel uitsluitend in de elementaire meetkunde toegepast, en wel als naam voor een oplossingsmethode voor meetkundige vraag- en werkstukken. De methode bestaat daarin, dat men bij de redenering niet slechts van de gegevens, maar ook van de gevraagde eigenschap of figuur uitgaat, en de aldus verkregen volledige figuur „analyseert”, d.w.z. achtereenvolgens verschillende er in begrepen eenvoudiger deelfiguren beschouwt, om aldus het verband tussen de gevraagde eigenschap of de gevraagde figuurdelen met de gegevens te vinden. Vervolgens tracht men de redenering om te keren en tot een rechtstreekse („synthetische”) oplossing te komen. Daarbij moet men echter in het oog houden, dat de analyse dikwijls leidt tot voorwaarden die voor de oplossing nodig zijn, terwijl de synthese slechts mogelijk is indien de voorwaarden voldoende zijn. Men dient dus steeds te bewijzen, dat de gevonden nodige voorwaarden ook voldoende zijn.

Deze geometrische analyse was bij de Ouden zeer geliefd. De uitvinding er van wordt door Diogenes Laërtius en Proklos aan Plato toegeschreven.

Tegenwoordig echter wordt de term Analyse in de wiskunde gewoonlijk gebruikt als benaming voor een uitgebreid, maar niet nauwkeurig omgrensd gebied van wiskundig onderzoek, dat in hoofdzaak de Differentiaal*- en Integraalrekening, de Getallentheorie* en de Functietheorie* omvat.

PROF. DR D. VAN DANTZIG

Lit.: C. Jordan, Cours d’analyse de l’École Polytechnique (3 dln, Paris 1882-’88, 3de druk igog-’is); Ed. Goursat, Cours d’analyse mathématique (Paris 1902, 3de dr. i923~’25, 3 dln); E. Picard, Traité d’analyse (3 dln, Paris iSgi-’gô, 3de dr. 1908’26); J. Hadamard, Cours d’analyse, professé à l’École Polytechnique (Paris 1930); E. T.

Whittaker and G. N. Watson, A course of modem analysis (Cambridge 1902, 3rd ed. 1920).