Domande di Chimica analitica

1) Metodo delle aggiunte e dello standard interno

Nel metodo delle aggiunte standard tu prepari diverse soluzioni in cui aggiungi sempre lo stesso volume di analita in tutte le soluzioni e volume crescente di standard in ogni soluzione.

Il metodo dello standard interno è praticamente il contrario, cioè prepari soluzioni a concentrazione crescente di analita e concentrazione costante di standard.

Il metodo delle aggiunte si usa al momento dell'analisi per annullare gli effetti di matrice, mentre il metodo dello standard interno si usa per costruire la retta di calibrazione. Il primo lo adoperi nel caso di matrici molto complesse da riprodurre in uno standard esterno. Per prima cosa si esegue la misura del campione tal quale, e la riporti in un grafico in ascissa uguale a 0 (cioè nessun aggiunta). Di seguito prepari delle soluzioni aggiungendo al campione tal quale q.tà note e crescenti di analita, e registri il segnale. Riporti nello stesso grafico precedente i punti segnale vs. aggiunta e ottieni una sorta di curva di calibrazione; essa intersecherà sia l'ordinata che l'ascissa.

A questo punto trasli l'asse delle ordinate fino a farlo coincidere con il punto di intersezione della retta con l'asse x: quello che prima era il segnale per C=0 (nessuna aggiunta) ora è il segnale dell'analita nel campione tal quale.

Più semplicemente, la concentrazione dell'analita nel campione iniziale è pari all'intercetta della retta con l'asse x, cambiata di segno (perché è negativa).

Non è facile da capire al volo senza un grafico. Lo standard interno invece lo usi quando hai scarsa riproducibilità dell'analisi, cioè quando gli errori strumentali o di metodo non si possono correggere così facilmente. È la prassi in GC, dove l'iniezione in colonna non è riproducibile.

Aggiungi una sostanza a concentrazione nota e costante al campione. Lo standard deve dare una risposta simile, ma non sovrapposta, all'analita, e non deve interferire né con esso né con la matrice, in modo da dare un segnale costante in ogni caso.

Gli errori che influiscono sull'analita, influenzano allo stesso modo lo standard, la cui concentrazione è però nota.

Esegui una proporzione fra segnale e conc. dell'analita e quelli dello standard, isolando la concentrazione incognita (dell'analita). Puoi anche realizzare delle curve di calibrazione o delle rette relative alle aggiunte standard, usando lo standard interno per minimizzare gli errori di metodo e/o strumentali.

2) Selettività e accuratezza

La selettività stabilisce l’affidabilità delle misurazioni in presenza di interferenti. Le tecniche analitiche possono essere più o meno selettive. La valutazione della selettività implica l’analisi di campioni (standard o meno) fortificati con i possibili interferenti ed il confronto dei risultati relativi all’analita in presenza o meno degli interferenti stessi.

Nella teoria degli errori, l'accuratezza è il grado di corrispondenza del dato teorico, desumibile da una serie di valori misurati (campione di dati), con il dato reale o di riferimento, ovvero la differenza tra valor medio campionario e valore vero o di riferimento. Indica la vicinanza del valore trovato a quello reale. È un concetto qualitativo che dipende sia dagli errori casuali che da quelli sistematici. L'accuratezza della misura è il grado di concordanza tra il valor medio desunto attraverso una o più misure e il relativo valore vero cioè il valore assunto come riferimento.

3) Definire gli intervalli di pH in cui si ha il viraggio per il metilarancio, blu di bromotimolo e fenoftaleina

Il metilarancio 3-4.1 (rosso-giallo), blu di bromotimolo 6-7.6 (giallo-blu), fenoftaleina 8.2-9.8 (incolore-rosa permanente).

4) Descrivere i principi dell’estrazione solido-liquido

Processo consistente nella separazione di uno o più componenti solubili da una massa solida mediante un solvente. Il processo di trasferimento di materia avviene per diffusione del soluto dalla soluzione concentrata che imbeve il solido, alla massa della soluzione d'estrazione, in forza della concentrazione esistente.

Per separare il soluto d'interesse o per rimuovere un componente indesiderato dalla fase solida, quest'ultima è messa a contatto con un liquido. Quando il solido e il liquido sono in contatto, il soluto, o i soluti, possono diffondere dal solido nel solvente, con conseguente separazione dei componenti inizialmente contenuti nel solido.

5) Elencare tutti i modi in cui è possibile mettere in evidenza il punto finale di una determinazione volumetrica

Per capire quando la titolazione è terminata si deve avere un segnale di ritorno che può:

• Essere ottico: si aggiunge una sostanza che modifica in modo certo il colore del campione titolato → La sostanza è chiamata indicatore e deve funzionare in modo da rendere minimo l’errore.
• Fisico: si misura una grandezza fisica il cui valore indica il termine della titolazione → Conducibilità elettrica, pH, ecc.

Il punto finale di una determinazione volumetrica può essere svelato: dal cambiamento di colore del reagente o dell’analita o di un indicatore, dall’intorbidamento della soluzione per formazione di una fase insolubile, dalla conducibilità elettrica della soluzione, dalla differenza di potenziale tra due elettrodi immersi nella soluzione, dall’indice di rifrazione della soluzione, dalla variazione della temperatura, dalla quantità di corrente che passa attraverso la soluzione.

6) Fornire la definizione ISO 170251 del concetto di validazione di un metodo analitico

Descrivere anche mediante grafico la distribuzione dei dati replicati che si ottiene in chimica analitica. Definire i concetti di precisione e accuratezza del dato analitico

Validazione dei metodi: la validazione è la conferma attraverso esame e l’apporto di evidenza oggettiva che i requisiti particolari per l’utilizzazione prevista siano soddisfatti [ISO 8402, 1994].

Le tecniche utilizzate per la determinazione della prestazione di un metodo dovrebbero essere una o combinazione delle seguenti:

• Taratura, utilizzando materiali di riferimento.
• Confronto dei risultati ottenuti con altri metodi.
• Confronti inter-laboratorio.
• Valutazione sistematica dei fattori che influenzano il risultato.
• Stima dell’incertezza dei risultati sulla base di una conoscenza scientifica dei principi teorici del metodo e di un’esperienza pratica.

Il metodo full-house validation: mediante studi inter-laboratorio; Questi protocolli richiedono un numero minimo di laboratori e di materiali test da includere nello studio inter-laboratorio full validation per la dei metodi analitici.

Metodo in-house validation: allo scopo di assicurare l’attuabilità del metodo prima di effettuare uno studio inter-laboratorio costoso allo scopo di fornire evidenza dell’affidabilità del metodo analitico se non sono disponibili dati da studi inter-laboratorio o laddove uno studio inter-laboratorio non è praticabile.

Questa a sinistra è una gaussiana e riporta tutta la popolazione dei dati misurati. Circa il 68% dei valori sta a +/-1, il 95% +/-2 e il 99,7% a +/-3.

La precisione è il grado di accordo dei risultati ottenuti in condizioni ben specificate. Si suddivide in ripetibilità, precisione intermedia e riproducibilità. È influenzata da differenze di temperatura, operatori, strumentazioni e qualità dei materiali. La precisione viene calcolata con la deviazione standard.

L’accuratezza è il grado di accordo tra il risultato ottenuto e un valore di riferimento. Tra i valori di riferimento ci sono un valore teorico o stabilito, teorico o certificato, consenso e di una quantità misurata sperimentalmente.

7) Descrivere mediante grafico l’andamento delle curve di titolazione acido debole-base forte in funzione della Ka

8) Descrivere i principi della gas cromatografia liquida in fase diretta

La gas cromatografia è un metodo di estrazione di analiti allo stato volatile. La cromatografia liquida può avvenire con meccanismo di ripartizione in fase diretta, inversa, a scambio anionico e cationico. Quando avviene in fase diretta è per fasi stazionarie apolari e utilizzano solventi polari; in