Fysikaaliskemiallista

Fysikaaliskemiallista tarkoittaa asioita, ominaisuuksia tai ilmiöitä, joissa fysiikan ja kemian näkökulmat kohtaavat. Termiä käytetään kuvaamaan sekä aineen fysikaalisia ominaisuuksia että niiden kemiallista luonnetta sekä näiden tekijöiden välisiä vuorovaikutuksia. Fysikaaliskemialliset ilmiöt voivat ilmetä olomuodon muutoksina, liukoisuutena, reaktiovaikutuksina sekä energiankulutuksena ja ne riippuvat sekä lämpötilasta että kemiallisesta koostumuksesta.

Fysikaaliskemiallisia ominaisuuksia ovat esimerkiksi liukoisuus, sulamis- ja kiehumispisteet, faasi- ja olomuotovaihdokset sekä dissoluution ja diffuusion nopeudet, sekä viskositeetti. Kemiallisia tekijöitä ovat happamuus/pH, pKa, hapettuminen ja redox-tilat sekä kemialliset sidokset. Näihin ominaisuuksiin liittyvät sekä materiaalien että ympäristön käyttäytyminen ja reaktiot.

Menetelmät: keskeisiä työkaluja ovat kalorimetria (DSC), termiset analyysit, spektroskopia (UV-Vis, FTIR, NMR), kromatografia sekä rakenteen ja koostumuksen karakterisointi (X-ray diffraktio). Ominaisuuksien mittaukseen liittyvät elektro- ja partikkelianalyysit, kuten zeta-potentiaalin mittaus ja dynaaminen valon hajonta (DLS).

Sovellukset: fysikaaliskemiallista tutkimusta käytetään muun muassa lääkeaineiden liukoisuuden ja stabiilisuuden ennustamiseen kehitysvaiheessa, ympäristötutkimuksissa kemikaalien käytöksen ja siirtymisen mallintamiseen, elintarviketeollisuudessa koostumuksen ja säilyvyyden arviointiin sekä materiaalitekniikassa uuden aineen ominaisuuksien karakterisointiin.