CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE. Lezione 3

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1 CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE Lezione 3

2 Pesata Lo strumento per effettuare la pesata è la bilancia. Le bilance, in funzione della loro capacità, sono classificate: Capacità (g) Precisione (mg) Tecniche (Macro) Analitiche ,1 Semimicro ,01 Micro 0,5-3 0,001 Ultra-micro 0,025 0,0001

3 Errori Ogni misura è affetta da errore. Gli errori si combinano tra loro in modo da rendere ogni nuova misura più o meno diversa dalla precedente. L incertezza della misura sperimentale non può mai essere eliminata completamente perciò il valore vero di una quantità è sempre sconosciuto. L'entità dell'errore può essere valutata. È possibile definire i limiti entro cui il valore vero di una quantità misurata cade con un dato livello di probabilità.

4 Precisione e accuratezza Precisione: accordo tra risultati di misurazioni successive. Accuratezza: accordo tra il risultato sperimentale ed il valore vero. Accurata e precisa Precisa ma non accurata Né accurata né precisa Gli errori possono essere casuali o sistematici. Quelli casuali influenzano la precisione, quelli sistematici l accuratezza.

5 Misura ed errore Consideriamo di voler determinare il volume di acqua che può essere contenuto in una bottiglia da 500 ml. Abbiamo a disposizione un cilindro graduato da un litro.

6 Misura ed errore Procedimento: Riempire la bottiglia Trasferire il liquido nel cilindro Ripetere più volte l operazione.

7 Misura ed errore Consideriamo di aver eseguito la misura 10 volte e di avere ottenuto i seguenti risultati: ml misurati Misura Misura Misura Misura Misura Misura Misura Misura Misura Misura

8 Valor medio o Media Dato un insieme di misure ripetute x 1, x 2, x N, si definisce Media: x = å i N x i Nel caso delle nostre misure di volume il valore medio (o media) è: x = = = 489mL 10 10

9 Valor medio e scarto Dato un insieme di N misure si definisce scarto della misura iesima la differenza tra il valore della stessa misura iesima x i ed il valore medio: D = x - i i x

10 Media e standard deviation Dato una serie di dati ripetuti la deviazione standard rappresenta l incertezza della misura. Standard deviation: s = n å i= 1 ( x - x) i N -1 2

11 Media e standard deviation La deviazione standard è un indice della dispersione dei dati rispetto al valor medio. La nostra misura sarà data dal valore medio delle misure ± un valore che tenga conto della dispersione dei dati.

12 Media e standard deviation V= 499 ± 18 ml

13 Errori casuali ed errori sistematici Gli errori possono essere casuali o sistematici. Quelli casuali influenzano la precisione, quelli sistematici l accuratezza. Gli errori casuali sono provocati da piccole cause indipendenti tra loro, che possono alterare la misura in qualsiasi direzione. Gli errori sistematici sono dovuti a cause ben precise e alterano la misura sempre della stessa entità e con la stessa direzione.

14 Errori sistematici Consideriamo di aver effettuato dieci misure ed i nostri risultati risultano essere precisi, ma lontani dal valore vero. Precisa ma non accurata Quali sono i motivi che possono alterare l accuratezza? Ø strumento starato Ø metodica non adatta Ø presenza di interferenze Ø. Ø

15 Errori sistematici Precisa ma non accurata Come operare per individuare l accuratezza Østrumento starato Ømetodica non adatta Øpresenza di interferenze Ø. Ø

16 Errori assoluti e relativi Gli errori possono essere assoluti o relativi. E r x - x t t = o Er = 100 x t xt x - x

17 Errori assoluti e relativi L errore assoluto ci indica di quanto si sbaglia ma non ci fornisce nessuna indicazione di quanto l errore possa essere rilevante. Consideriamo le due seguenti affermazioni La distanza tra Cagliari e Oristano è 100 Km La distanza tra il laboratorio di Chimica Analitica e la bidelleria è 300 metri

18 Errori assoluti e relativi Distanze reali Cagliari-Oristano m - 98 Km Laboratorio-bidelleria 268 m - 0,268 Km

19 Errori assoluti e relativi Errore assoluto: E = x i - xt = 2 Km = 32 m 2000 m // 32 m Errore relativo percentuale: E x - x x t r = t = 12%

20 Esperienza Pesare una monetina con la bilancia meccanica valore medio ± standard deviation

21 LA BILANCIA ANALITICA ELETTRONICA

22 Accendere la bilancia ed attendere che sul display compaia g Aprire uno sportello e porre sul piatto un contenitore adatto all oggetto da pesare (un pezzetto di carta o un pesafiltro). Chiudere lo sportello e attendere che il peso sia costante.

23 Premere la barra per azzerare la bilancia (operazione di tara) Aggiungere con cautela la sostanza da pesare, finoad avvicinarsi al pesovoluto. Chiudere lo sportello e attendere che il peso sia stabile, una volta stabilizzato annotare il peso sul quaderno di laboratorio con tutte le cifre decimali.

24 Dopo l uso pulire accuratamente tutte le parti della bilancia utilizzando un pennello morbido.

25 S C H E M A LA BILANCIA ANALITICA MECCANICA B I L A N C I A

26 OPERAZIONI 1- Controllare che la bilancia sia in bolla 2- Azzerare la bilancia - posizionedi sblocco totale (1) - ruotare la manopola 0 fino ad ottenere g con la linea all interno del coltello 3-Spegnere la bilancia 4- Aprire uno sportello e porre l oggetto da pesare con un pesafiltri sul piatto della bilancia e richiudere lo sportello

27 OPERAZIONI 5- Portare la leva in posizione di semiblocco (prepesata) ovvero ½. 6- Ruotare la monopola delle unità 1 fino a far scomparire le cifre del display, tornare indietro di una unità. 7- Portare la leva in posizione di sblocco totale (pesata) ovvero Completare la pesata con la manopola della terza e quarta cifra decimale L errore è sull ultima cifra decimale, nel nostro caso sulla quarta, per esempio g ± g

28 LA BILANCIA TECNICA Serve per pesare quantità dell ordine dei grammi quando non è richiesta una grande precisione (l errore è sul grammo 230 g ± 2 g). Es.: soluzione al 10% di NH4Cl.