CHIMICA ANALITICA: COSA STUDIA, METODI E APPLICAZIONI - CHIMICA - 2026

La chimica analitica , piuttosto che una branca di questa scienza, è uno strumento che può essere applicato in tutti i campi della chimica. In sostanza, tutti i chimici, indipendentemente da come, dove e con cosa lavorano, ad un certo punto fanno uso delle conoscenze teoriche e pratiche per analizzare i loro campioni.

Cos'è esattamente un campione? È una matrice che contiene l'analita, che è la sostanza su cui si concentra tutto l'interesse. La chimica analitica consente sia di identificare la natura di questo analita sia di separarlo o quantificarlo. In altre parole: permette di determinare di cosa si tratta, differenziandolo dal resto del campione e sapendo quanta ne è presente.

Ciò si ottiene attraverso una serie di tecniche, classiche o strumentali, seguendo quanto stabilito da un metodo analitico. Pertanto, anche se uno studio devia da scopi strettamente analitici, il più delle volte ricorre a uno qualsiasi di questi esperimenti di routine.

Esiste una chimica analitica pura? Sì. Il chimico analitico può essere considerato come colui che preleva un campione, lo analizza e ne determina le qualità e la composizione, con il supporto di opportune analisi statistiche.

Cosa Studi?

In breve, tutto lo sforzo è rivolto all'analita ea come identificarlo e quantificarlo nel campione. Ad esempio: viene raccolto un certo numero di pesci che galleggiano sulla superficie di un fiume, sospettando che la loro morte sia stata causata dalla contaminazione da parte di un composto velenoso X.

Prima di morire, i pesci hanno integrato X nei loro organismi, forse conservando una notevole concentrazione a differenza dell'acqua del fiume.

I campioni sono il pesce e l'analita è X; è necessario identificarlo per escludere o meno i suoi possibili avvelenamenti. Poiché la matrice biologica è complessa, è impossibile trovare X da solo, ma accompagnato da milioni di altri composti.

Secondo un metodo analitico esclusivo per determinare X, è necessario o meno trattare il campione prima dell'analisi chimica. La carne del pesce viene così lavorata per eliminare tutti quei possibili interferenti nell'analisi.

Cosa sono gli interferenti? Sono tutte quelle sostanze che potrebbero dare falsi positivi per X o impedirne il rilevamento. Esistono centinaia di metodi per determinare X: alcuni più economici e sofisticati, altri più rudimentali e costosi.

Analisi qualitativa

Se è possibile determinare X, così come la serie di composti che compongono quei pesci, allora parliamo di un risultato qualitativo. In questo caso, la parola qualitativa deriva da qualità e si riferisce a quali sostanze sono presenti nel campione (soprattutto quelle che interessano il ricercatore).

Allo stesso modo in cui è stata verificata l'esistenza di X, è possibile effettuare un'altra analisi qualitativa per verificare se i pesci hanno ingerito anche metalli pesanti (come mercurio, piombo, cadmio, ecc.).

È anche probabile che l'identificazione di X non sia diretta; In altre parole, una semplice prova classica non è sufficiente, ma è necessaria una tecnica strumentale. Le opzioni sono molte, ma la cromatografia è una delle migliori per poter discernere la presenza di X rispetto ad altri composti.

D'altra parte, se X assorbe la radiazione ultravioletta, la tecnica più appropriata potrebbe essere un'analisi UV-Vis; se è il caso di un catione o di un anione, viene utilizzata una corsa analitica per scartare una serie di ioni in gruppi fino a trovare quello corretto: X.

Analisi quantitativa

Qual è la concentrazione di X nel pesce? In quali unità è espresso e qual è la percentuale di errore associata a questa determinazione? Quando si tratta di analisi quantitativa si tratta di coloro che cercano di misurare la quantità di materia, e la selezione del metodo dipende dalla natura dell'analita (X) e da molte altre variabili.

Grazie a questo tipo di analisi è possibile ottenere la composizione percentuale di X e di altre sostanze legate all'indagine.

Metodi di chimica analitica

Il numero di metodi disponibili per l'analisi chimica è molto vasto; tuttavia, può essere riassunto in due categorie: metodi classici e metodi strumentali.

Metodi classici

Si compone di tutte le tecniche tradizionali, “a mani nude”, senza l'ausilio o la manipolazione di alcuna attrezzatura moderna.

Alcuni metodi classici consentono l'identificazione di un composto, così come altri sono caratterizzati dall'essere quantitativi. I metodi qualitativi classici includono test sulla fiamma e test chimici.

In cosa consiste? Il primo cerca di eccitare gli elettroni degli atomi metallici mediante il calore di una fiamma, effettuando l'assorbimento e l'emissione di luce caratteristica per ciascuna specie; ad esempio, la fiamma di rame lampeggia di un colore verde-bluastro.

Il secondo metodo, i test chimici, non sono altro che passaggi analitici o reazioni organiche che provocano un cambiamento visibile nello spettatore.

Un esempio di ciò è l'identificazione di Al ³⁺ con il colorante giallo alizarina, la cui reazione in un mezzo basico porta alla formazione di una lacca rossastra, che è un segnale positivo per l'alluminio.

In relazione ai metodi quantitativi classici, si possono nominare il volumetrico (misurazione del volume) e il gravimetrico (misurazione della massa).

Metodi strumentali

Sono tutti quelli in cui il campione è sottoposto a uno stimolo fisico (calore, radiazione, elettricità, ecc.) E la risposta dell'analita viene misurata rispetto ad alcuni standard che ne determinano la presenza, e anche la sua quantità. Alcuni dei metodi strumentali includono quanto segue:

-Spettroscopia ad infrarossi.

-Risonanza magnetica nucleare.

-Calorimetria.

-Spettrometria di massa.

-Analisi elettrochimica.

-Uv-visibile.

-Assorbimento ed emissione atomica.

- Fluorescenza molecolare.

applicazioni

- Viene utilizzato nell'analisi della qualità del cibo, dei farmaci o di qualsiasi bene o prodotto che viene acquistato sul mercato.

- Viene utilizzato in ambito sanitario e fornisce preziosi contributi per la diagnosi delle malattie nei pazienti.

- Determina la composizione di suoli, acque o qualsiasi fluido o campione indipendentemente dalla sua fase. Uno dei campioni principali è costituito da petrolio greggio nella famosa analisi SARA. Allo stesso modo, grazie ai metodi cromatografici, il profilo di acidi grassi di qualsiasi alimento, di origine vegetale o animale, può essere scomposto.

- È la pietra angolare nell'analisi forense, al fine di trovare indizi che guidino la risoluzione di un caso; per esempio, determinare se c'è un campione di DNA del sospettato sulla scena del crimine.

- Puoi puntare il bersaglio verso il cielo notturno e determinare la composizione delle stelle o di altri corpi celesti.

- In generale, tutte le industrie necessitano di approcci analitici per risolvere problemi o aumentare i loro rendimenti.

Riferimenti

1. Wikipedia. (2018). Chimica analitica. Estratto il 3 giugno 2018 da: en.wikipedia.org
2. West & Vick. (1959). Analisi qualitativa e separazioni chimiche analitiche. The Macmillan Company.
3. Day, R., & Underwood, A. Quantitative Analytical Chemistry (5a ed.). PEARSON Prentice Hall.
4. BYJU'S. (2 agosto 2017). Teorie di chimica analitica. Estratto il 3 giugno 2018 da: byjus.com
5. Chimica AZ. (17 aprile 2017). 50 Applicazioni della chimica analitica nella vita quotidiana - Agricoltura - Farmacia. Estratto il 3 giugno 2018 da: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). Chimica analitica. Estratto il 3 giugno 2018 da: quimicas.net