- Analisi qualitativa e quantitativa dell'analita
- Fasi dell'analisi quantitativa
- Campionamento di analiti
- Trasformazione dell'analita in una forma misurabile
- misurazione
- Calcolo e interpretazione delle misurazioni
- Riferimenti
L' analita è una specie chimica (ioni, molecole, aggregati polimerici), di cui si desidera conoscere la presenza o la concentrazione in un processo di misurazione chimica. Quando si parla del processo di misurazione, si fa riferimento a una qualsiasi delle tecniche analitiche esistenti, sia classiche che strumentali.
Per studiare l'analita è necessaria una "lente d'ingrandimento chimica" che ne permetta la visualizzazione al fine di identificarlo all'interno dell'ambiente che lo circonda; questo mezzo è noto come matrice. Inoltre, è necessaria una regola, che è costruita da standard con valori di concentrazione e risposta noti (assorbanze, tensione, corrente, calore, ecc.).
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Le tecniche classiche per determinare o quantificare l'analita consistono solitamente nel farlo reagire con un'altra sostanza la cui composizione e concentrazione sono esattamente note. Si tratta di un confronto con un'unità standard (nota come titolante) per determinare la purezza dell'analita attraverso di essa.
Sebbene strumentali, sebbene possano avere lo stesso principio classico, cercano di mettere in relazione una risposta fisica alla concentrazione dell'analita. Tra queste tecniche possiamo citare globalmente: spettroscopia, calorimetria, voltammetria e cromatografia.
Analisi qualitativa e quantitativa dell'analita
L'analisi qualitativa riguarda l'identificazione degli elementi o delle sostanze presenti in un campione attraverso una serie di reazioni specifiche. E l'analisi quantitativa cerca di determinare la quantità di una particolare sostanza presente in un campione.
La sostanza determinata è spesso chiamata componente o analita desiderato e può costituire una piccola o grande parte del campione studiato o analizzato.
Se l'analita è più dell'1% del campione, è considerato un componente principale; mentre se costituisce tra lo 0,01 e l'1% è considerata una componente minore del campione. E se la sostanza rappresenta meno dello 0,01% del campione, l'analita è considerato un componente in tracce.
L'analisi quantitativa può essere basata sulla dimensione del campione prelevato e le analisi possono essere generalmente suddivise come segue:
-Macro, quando il peso del campione è maggiore di 0,1 g
-Semimicro, con campioni compresi tra 10 e 100 mg
-Micro, con campioni da 1 a 10 mg
-Ultramicro, si riferiscono all'utilizzo di campioni dell'ordine dei microgrammi (1 μg = 10-6 g)
Fasi dell'analisi quantitativa
Un'analisi quantitativa di un campione si compone di quattro fasi:
-Sampling
-Convertire l'analita in una forma adatta per la sua misurazione
-Misura
-Calcolo e interpretazione delle misure.
Campionamento di analiti
Il campione selezionato deve essere rappresentativo del materiale da cui è stato estratto. Ciò implica che il materiale deve essere il più omogeneo possibile. Pertanto, la composizione del campione dovrebbe riflettere quella del materiale da cui è stato prelevato.
Se il campione viene selezionato con la dovuta cura, la concentrazione dell'analita in esso contenuto sarà quella del materiale in esame.
Il campione è composto da due parti: l'analita e la matrice in cui è immerso l'analita. È auspicabile che la metodologia utilizzata per l'analisi elimini il più possibile l'interferenza delle sostanze contenute nella matrice.
Il materiale in cui verrà studiato l'analita può essere di natura diversa; ad esempio: un liquido, una porzione di roccia, una porzione di terreno, un gas, un campione di sangue o altro tessuto, ecc. Quindi il metodo per prelevare un campione può variare a seconda della natura del materiale.
Se un liquido deve essere analizzato, la complessità del campionamento dipenderà dal fatto che il liquido sia omogeneo o eterogeneo. Allo stesso modo, il metodo di prelievo di un campione di un liquido dipende dagli obiettivi che si intendono sviluppare nello studio.
Trasformazione dell'analita in una forma misurabile
Il primo passo in questa fase di utilizzo del metodo analitico quantitativo è la dissoluzione del campione. Il metodo utilizzato per questo scopo varia con la natura del materiale in esame.
Sebbene ogni materiale possa presentare un problema specifico, i due metodi più comuni utilizzati per dissolvere i campioni sono:
-Trattamento con acidi forti, come acido solforico, cloridrico, nitrico o perclorico
-Fusione in un flusso acido o basico, seguita da un trattamento con acqua o un acido.
Prima di effettuare la determinazione della concentrazione dell'analita nel campione, è necessario risolvere il problema delle interferenze. Questi possono essere prodotti da sostanze che rispondono positivamente ai reagenti utilizzati nella determinazione dell'analita, il che può causare risultati falsi.
Anche l'interferenza può essere di tale entità da impedire la reazione dell'analita con i reagenti utilizzati nella sua determinazione. Le interferenze possono essere eliminate alterando la loro natura chimica.
L'analita viene anche separato dall'interferenza mediante precipitazione dell'interferenza, utilizzando i reagenti specifici per ciascun caso.
misurazione
Questa fase può essere eseguita con metodi fisici o chimici, in cui vengono eseguite reazioni specifiche o selettive per l'analita. Allo stesso tempo, le soluzioni standard vengono elaborate allo stesso modo, consentendo la determinazione della concentrazione dell'analita tramite confronto.
In molti casi è necessario utilizzare tecniche strumentali atte a risolvere problemi nell'analisi chimica di sostanze, quali: spettroscopia di assorbimento, fotometria a fiamma, gravimetria, ecc. L'utilizzo di queste tecniche consente l'identificazione della presenza dell'analita nel campione e la sua quantificazione.
Nel corso dell'analisi strumentale quantitativa devono essere preparate soluzioni di concentrazione nota (standard o standard) a cui si determina la risposta nell'applicazione del metodo per costruire una curva di calibrazione (che funge da "regola chimica"). .
È importante progettare e utilizzare bianchi adatti che possano fornire informazioni su possibili errori nell'analisi e sulla quantità minima di analita che può essere determinata con il metodo utilizzato.
I bianchi forniscono informazioni sulla qualità dei reagenti e sulla metodologia applicata.
Calcolo e interpretazione delle misurazioni
Una volta ottenuti i risultati, procedono alla loro analisi statistica.
Inizialmente, viene calcolata la media dei risultati e la deviazione standard utilizzando la metodologia appropriata. Successivamente si calcola l'errore di applicazione del metodo e, confrontandolo con le tabelle statistiche, si determina se l'errore commesso nell'ottenere i risultati della concentrazione dell'analita rientra nei limiti consentiti.
Riferimenti
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