Appunti chimica analitica 1 - parte 1

Capitolo 1

1° CFU

Campione: porzione o materiale per le analisi.

Matrice: insieme di sostanze che costituiscono il campione (insieme totale).

Campione = Matrice + Analita

Analita: sostanza che si vuole studiare in particolare.

Bisogna stare attenti a tutto ciò che è dentro il nostro campione!

• Componente principale ≥ 1% del campione
• Componente minore da 0,1% a 1%
• Componenti in traccia < 0,01% (100 ppm) (0µg/kg)

Fasi del processo analitico

1. Identificazione del problema. Informazioni necessarie?
2. Selezione del campione. Quale materiale è necessario per l’analisi? Bisogna comprendere varie cose (natura del materiale, tipo di analisi ecc.).
3. Preparazione del campione. Dipende per esempio dalla complessità del campione.
4. Esecuzione dell’analisi.
5. Analisi dei dati o risultati.

Tipi di Metodi Analitici

• Metodi Classici

• Analisi Gravimetrica (misura della massa di un progen chimico: contenente l'analita o ad esso correlato) → Peso

• Volumetrica (misura in un analita ammesso la determinazione della RTFV o del volume di una sostanza necessario per far reagire tutto l'analita) → Volumetrica

  • Acido-Base, Complessometriche, Redox, di Precipitato
• Metodi Strumentali

• Tecniche Separative (Estrazioni, Gas-Cromatografia, Cromatografia Liquida, Elettroforesi)

• Tecniche Spettroscopiche (Atomica, Molecolare, NMR)

• Tecniche Elettrochimiche (Potenziochimica, Voltamicetria, Clorimetria)

• Altre Tecniche (Spettrometria di Massa, Termic, Analisi Superficiale)

Metodi di Separazione

• Sia Strumentali che Manuali (Estrazione). Indispensabili per esprimere sostanze all'interno di campioni complessi o per isolare/rimuovere elementi durante la nostra analisi.

Unità di misura fondamentali e derivate del SI

Combinazione delle unità fondamentali

Unità aderente del SI

Connesse ma non direttamente derivate da unità fondamentali (come unità di volume, metri per il tempo, elettronvolt)

Analisi dimensionale

Confronto delle unità di misura di ciascun valore coinvolto per verificare il risultato calcolato

Le sue dimensioni non possono essere espresse dal suo significato fisico:

Esempio

^{Viscosità (η)}

Forza che agisce su di una certa superficie S

ρ = F/S → F = η·S ∂ν/∂y

Relazione si produce una differenza di velocità ∂ν tra due di fluido separate da uno spazio ∂y

[M]

• N/m²
• ∂P/∂S
• = N/m²·s

(only s)

Forza (N) che agisce su di una superficie (S) oppure pressione (Pascal) moltiplicato tempo (s) → [η] = Pa·s

Cifre significative

Numero totale di cifre che si possono utilizzare per riportare un risultato in modo affidabile.

Legate all'incertezza della misura, più cifre significative ci fornisce una macchina, più essa è affidabile (tendenza ad utilizzare unit. con maggior numero di cifre significative)

Misure del Volume

Materiali: L'ampia piliera volumetrica, burette, micropipette, siinale usato vetro borosilicato (contiene in minore % di altri ossidi) pieghevole & piu resistenti ad acidi, basi, forni & al variare della T subisce cambiamento di dimensione & volume di 1/3 rispetto al comune vetro.

Ci sono comunue problemi, come la resistenza di peso per inerzionali meto prolle dal attacco da parte di acidi &, basi forti che prolocano la variazione del volume all'interno & la possibilità che resistono tracce di ioni merculici.

Vetreria di Classe A & B

Entrambe sono piu accurate delle vetrer ie comune, ma la classe A da un errore max sulla misura massimo la metro della classe B Peno costano molio di pili le vetrerie di classe A rispetto a quelle di classe B. (Generalito sui tipi di vetreria pog. 49 in poi)

Errore di Parallasse

• Valore Sovrastimato
• Valore Correto
• Valore Sottostimato

Per descrivere l’accuratezza:

• Errore Assoluto

e = x - μ

• e = Errore Assoluto
• X = Risultato Sperimentale
• μ = Valore Vero

• Errore Relativo

e_v = ^x-μ/_μ

Può essere espresso sia come frazione che come valore in % o ppm (moltiplicando x 100 o per altri valori convenzionali)

Precisione = errori casuali

Accuratezza: " " ed errori sistematici;

Riunire l’errore casuale, metodo di descrizione dei dati migliori

• Media Aritmetica (x)

x = ^{(x₁+x₂...+x_m)}/_m = ^∑(x_i)/_m

• x = Media Sperimentale
• μ = Media Vera

x approssima da μ se si usano più dati (err.cas.) Più dati abbiamo, più l’errore casuale diventa trascurabile e quindi, l’avvicinamento si avvicina di più a quello di μ (libro figura 4.3 pag 72)

Così calcoliamo la percentuale di recupero

% Recupero = 100 * (Variaz. Q.ta analita misurato / Q.ta analita aggiunto nel campione matrici)

Più si verrà al 100%, più è accurato il metodo Esercizio 5.1 pag. 106

2,00 mL siero umano avente insulina

[Insulina] = 11.2·10^-6 U.I/ml Ammezzo con 20.0·10^-6 U.I di insulina L'analisi da quantifica = 20.5·10^-6 U.I/ml nel camp. analizzato

% Recupero?

Svolgimento:

20.0·10^-6 U.I - 10.0·10^-6 U.I/ml (Insulina aggiunta) / 2.00 uL

20.5·10^-6 U.I/ml - 11.2·10^-6 U.I/ml = 9.3·10^-6 U.I/ml (Variaz. concentr. Insulina nel processo)

% Recupero = 100 * (9.3·10^-6 U.I/ml / 10.0·10^-6 U.I/ml) = 93%

Studio di correlazione

Prendere un gruppo di campioni e misurarne il concento di analiti utilizzando sia il metodo che si vuole validare che una secondo tecnica maggiormente consolidata Memento in relazione i risultati delle due tecniche si può elaborare un grado di correlazione

Bassa sensibilità, poca ripetibilità

Molto difficile distinguere

Due campioni con erediti di

analisi simile

Specificità

Capacità di un metodo analitico di rilevare e distinguere

l'analita da altre sostanze presenti nel campione

Spesso si usa anche il termine "selettività"

Tecnica specifica o selettiva → risponde ad un solo

analita o ad un piccolo gruppo di sostanze

Metodo generale o universale → in grado di rilevare un

ampia gamma di composti

Grafico d'interferenza

Tende a valutare la specificità di un metodo

Variazione in cui la Q.ta apparente di un analita misurato con

un determinato metodo viene riportata in funzione della

Q.ta di una seconda sostanza aggiunta al campione, per

stabilire se questa sostanza aggiunta possa creare qualche

problema nell'analisi. (interferente)

Poco selettivo

Molto selettivo

Conc. emoglobina (g

il