Chimica Analitica e Laboratorio 2

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Chimica Analitica e Laboratorio 2"

Aldo Giordani
7 anni fa
Visualizzazioni

1 Chimica Analitica e Laboratorio 2 Modulo di Spettroscopia Analitica

2 Presentazione corso Nome del corso: Chimica Analitica e Laboratorio 2 CFU: 12 Modulo: Spettroscopia Analitica CFU: 6

3 Orario n Orario n Martedì dalle 9.00 alle n Giovedì dalle 9.00 alle 13.00

4 Calendario Marzo Aprile Maggio Martedì Giovedì Aprile Compito di verifica 9 Aprile Chiarimenti sul compito di verifica 28 Maggio Recupero 30 Maggio Chiusura del corso e consegna del quaderno delle relazioni

5 Modalità d esame n L esame è costituito da due prove n n Modulo di elettrochimica (secondo la modalità decisa e descritta dalla prof. A. Rossi, titolare del modulo) Modulo di septtroscopia (esame orale) n Le prove dei due moduli devono essere sostenute nello stesso periodo n Il voto finale è la media dei voti ottenuti nelle due prove

6 Programma n n n n n Introduzione alla chimica analitica strumentale n n n Calibrazione Metodo dei minimi quadrati Metodo dell aggiunta standard Segnale e rumore Introduzione ai metodi spettroscopici Spettroscopia atomica n n Spettroscopia a fiamma Spettroscopia a plasma Spettroscopia molecolare

7 Esperienze n Spettroscopia Atomica n Spettroscopia Molecolare n Determinazione quantitativa del calcio n Determinazione quantitativa di una sostanza incognita n Determinazione quantitativa del magnesio n Metodo delle aggiunte per la determinazione di un elemento in un campione con matrice complessa n Determinazione quantitativa di una sostanza incognita (metodo con sviluppo di colore) n Determinazione del rapporto stechiometrico di un complesso (Metodo di Job) n Determinazione della costante di dissociazione di un acido debole.

8 Libri di testo Holler, Skoog, Crouch - Chimica analitica strumentale - EdiSES (Capitoli: 1, 5-11, 13-15, Appendice 1)

10 Chimica Analitica La chimica analitica è la branca della chimica le cui attività sono volte all'identificazione, alla caratterizzazione chimico-fisica e alla determinazione qualitativa e quantitativa dei componenti di un determinato campione

11 Analisi Chimica Strumentale La Chimica Analitica Strumentale si basa sulle proprietà fisiche della materia per determinare la composizione quali-quantitativa di sostanze incognite. " conducibilità " ripartizione " potenziale elettrodico " polarizzabilità " assorbimento/emissione ".. " fluorescenza " rapporto massa/carica

12 Osservabile Emissione radiazioni Assorbimento di radiazioni Diffusione di radiazioni Rifrazione di radiazioni Diffrazione di radiazioni Rotazione radiazioni Potenziale elettrico Carica elettrica Corrente elettrica Resistenza elettrica Proprietà termiche Radioattività Metodi strumentali Spettroscopia UV-vis, a raggi X, di elettroni, Auger, fluorescenza, fosfoluminescenza Spettrofotometria UV-vis, IR, raggi X, NMR, EPR Turbidimetria, Nefelometria, Raman, Rifrattometria, Interferometria Metodi di diffrazione a raggi X e di elettroni Polarimetria, Dicroismo circolare, Dispersione ottica rotatoria Potenziometria Coulombometria Polarografia, Amperometria Conduttometria Calorimetria, Conducibilità termica Metodi di atticazione e diluizione isotopica

13 Relazione proprietà fisiche-concentrazione La relazione tra il segnale S della proprietà fisica (osservabile) e la concentrazione C della sostanza che lo genera può venir espressa come legge generale S = f (C) Spettrofotometria UV-vis T = 10 -ε l C esempi Spettrofotometria d emissione atomica Potenziometria E = E I = k C 0 RT nf ln Re d Ox

14 Scelta delle tecniche strumentali Holler, Skoog, Crouch, Chimica Analitica Strumentale, EdiSES. Cap. 1

15 Definizione del problema

16 Vincoli

17 Accuratezza e precisione

18 Accuratezza e precisione Accuratezza: bontà dell accordo tra il risultato ed il valore vero o supposto tale. Precisione: bontà dell accordo tra i risultati di misurazioni successive. Né accurato né preciso Preciso non accurato Accurato e preciso Gli errori possono essere casuali o sistematici. Gli errori casuali influenzano la precisione, quelli sistematici l accuratezza. Holler, Skoog, Crouch, Chimica Analitica Strumentale, EdiSES. Appendice 1

19 Media, deviazione e deviazione standard n Media aritmetica o semplicemente media: n Deviazione o Scarto: n Deviazione standard: 19

20 Deviazione standard n Deviazione standard: s exp1 < s exp 2 minore è la standard deviation migliore è la precisione 20

21 Relazione proprietà fisiche-concentrazione S = f (C) Spettrofotometria UV-vis Spettrofotometria d emissione atomica T = 10 -ε l C I = k C Potenziometria E = E 0 RT nf ln Re d Ox

22 Legge limite Le relazioni che legano la risposta strumentale alla concentrazione sono leggi limite. soluzioni diluite assenza di interferenti monocromaticità della radiazione forza ionica costante...

23 Curve di calibrazione Una serie di standard è costituita da unità che contengono quantità note e crescenti di analita. Gli standard vengono letti prima del campione. Le letture degli standard vengono utilizzate per costruire le curve di calibrazione che si ottengono riportando in grafico il segnale strumentale rispetto alle concentrazione. Holler, Skoog, Crouch, Chimica Analitica Strumentale, EdiSES. Cap. 1

24 Curve di calibrazione Per ovviare alle deviazioni delle risposte, nelle analisi strumentali è norma lavorare con una curva di calibrazione. Le finalità di questo procedimento sono: n valutare la risposta segnale concentrazione n stimare le costanti di proporzionalità 24

25 Curve di calibrazione I grafici dose/risposta seguono nella maggioranza dei casi una relazione lineare Uno dei modi più usati per verificarlo è il coefficiente di correlazione lineare r che assume valori da 1 a +1 r = - 1 r = + 1 r = 0 25

26 Coefficiente di correlazione Bisogna essere molto cauti a fidarsi del solo coefficiente di linearità per valutare la relazione fra x e y. Alti valori di r molto vicini all unità (> 0.97) non garantiscono che la retta sia la funzione più appropriata. Un valore di r = 0 non sempre significa mancanza di correlazione tra y ed x, ma solo che non c è una relazione lineare. GUARDANDO IL GRAFICO ci si accorge che i dati non stanno su una retta, ma sono comunque correlati 26

27 Linearità e deviazioni assorbanza Magnesio ppm assorbanza assorbanza Potassio ppm

28 II grado = deviazioni strumentali Assorbanza dispersione = errori dell operatore x10 0 2x10-3 4x10-3 6x10-3 8x10-3 1x10-2 Concentrazione Assorbanza x10 0 2x10-3 4x10-3 6x10-3 8x10-3 1x10-2 Concentrazione

29 Estrapolazione 29

30 Estrapolazione

31 Curva di calibrazione del Magnesio in AA a λ = X = 17.0 ± 0.5 ~ 3 % X min = 16.5 X max = 17.5 X min = 72.5 X max = 75.5 X = 74.0 ± 1.5 ~ 2 % 31

32 Estrapolazione 32

33 Curva di calibrazione del Potassio in AA X min = 8.8 X max = 9.3 X = 9.0 ± 0.3 ~ % X min = 4.9 X max = 5.1 X = 5.0 ± 0.1 ~ 2 % 33

Documenti analoghi

Chimica Analitica II

Chimica Analitica II Corso di laurea triennale in Chimica Obiettivo del corso conoscenza dei principi fondamentali e della strumentazione relativi a tecniche analitiche strumentali di uso comune Durata